Bt細菌
Btには様々な系統があり、その系統ごとに異なった種類の害虫（昆虫）に対し殺虫効果のあるタンパク質が含まれ、葉とともに虫が食べることにより殺虫効果を発揮するため、微生物農薬として用いられる。このBt遺伝子を農作物に組み込むことで農作物を害虫から守り、農薬(殺虫剤)の使用量が削減され、収穫量を増やすことができる。また、穀物を汚染することで問題になっている毒性のカビ菌を大幅に減少させるという利点がある。
Btの遺伝子はδ（デルタ）エンドトキシンという特定の殺虫タンパク質を生み出す性質がある。この殺虫タンパク質は特異（選択）性が高く、ほ乳類や鳥類などの脊椎動物には無害である。これを利用した作物としてトウモロコシ、ナタネ、ジャガイモ、ワタなどが実用化されている。
Bacillus thuringiensis
| 和名：和名なし |
| 学名：Bacillus thuringiensis |
| 分布：全世界 |
| 写真（上）：Bacillus thuringiensis のタンパク質の結晶 |
| 説明 Bacillaceae科に属する細菌。本細菌はもともとカイコの卒倒病の病原菌として日本の石渡により報告されていたが，その後ドイツのベルリナーによってスジコナマダラメイガから分離された菌から命名記載された。本菌はグラム陽性の桿菌であり，芽胞を形成する。土壌細菌として普通種の Bacillus cereus に近縁であるが，芽胞形成と同時に細胞の中にタンパク質の結晶を産生する点が異なる。このタンパク質はδ−内毒素と呼ばれる。本菌は多数の菌株に分けられ，そのうちの多くは鱗翅目の幼虫の病原であるが，中には双翅目や鞘翅目の幼虫，さらに最近では線虫に殺虫活性をもつ菌株も発見されている。本菌は微生物農薬として製剤化されている（ＢＴ剤）。ＢＴ剤は世界各国で生産されており，製品の種類も生産量も微生物農薬の中で最も多い。 |
バチルス・チューリンゲンシス
(Bacillus_thuringiensis から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/16 02:34 UTC 版)
| バチルス・チューリンゲンシス | |||||||||||||||||||||
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| 分類 | |||||||||||||||||||||
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| 学名 | |||||||||||||||||||||
| Bacillus thuringiensis Berliner 1915 |
バチルス・チューリンゲンシス（Bacillus thuringiensis、バシラス・スリンジエンシスあるいはバキッルス・ツリンギエンシス）は、バシラス属 (Bacillus) に属する真正細菌の一種である。
発見
1901年（明治34年）に石渡繁胤（いしわたしげたね）により、カイコの病原細菌として日本で発見された[1]。石渡は1901年の論文（大日本蚕糸会報）で、激烈な症状（卒倒）を呈して死亡したカイコ幼虫から Bacillus 属の病原細菌を分離し、この細菌を培養してカイコ幼虫に再び摂食させたところ、同様の症状を呈して死亡したと報告している。石渡はこの細菌病を卒倒病、病原細菌を卒倒病菌と名付けたが、細菌の新種としての記載は行わなかった[1]。
一方、1911年にエルンスト・ベルリナーはドイツで同種の細菌をスジコナマダラメイガの病死虫から分離し、病死虫が発見された中部ドイツのテューリンゲン（ラテン語名: Thuringia）にちなんで Bacillus thuringiensis と命名した[2][3]。石渡が発見した卒倒病菌の名称は、B. thuringiensis H血清型4abのserovar sottoとして残っている。
応用
B. thuringiensis は養蚕農家の塵埃、土壌、植物の葉面、淡水[4]、海底の堆積物[5]、廃水処理施設の活性汚泥[6]など、さまざまな自然環境から分離できることが報告されている。鱗翅目、双翅目、鞘翅目などに選択的な毒性を示す菌株が得られており、人体や環境に安全な生物農薬、微生物殺虫剤として、世界各国でBT剤が使用されている。また、殺虫性タンパク質（Bt毒素）の生産に係わる遺伝子を植物に組み込むことにより、特定の農産害虫に抵抗力を有した作物（遺伝子組み換え作物）を作出できる[7]。
なお、昆虫だけでなく、線虫や土壌微生物にも影響を与えるとの報告がある[8]。
病原性と毒素
自然環境から分離される B. thuringiensis には昆虫に毒性を示さない菌株も多く含まれており、分離源によっては、ほとんどの分離株が非殺虫性の場合もある。このような、非殺虫性のB. thuringiensisが産生する結晶性タンパク質がどのような生理活性を有するのかは長きにわたって謎であったが、2000年には非殺虫性の結晶性タンパク質から、ヒトのガン細胞に対して選択的な破壊活性を示すパラスポリン (parasporin) が発見された[9]。
近縁のセレウス菌（ B. cereus ）は、感染性胃腸炎や菌血症の原因菌として見過ごせない菌であるが、B. cereus との違いは殺虫性結晶タンパク質の生産能の有無で区別されている[10]。
食品への影響
広く自然界に存在しているものの生物農薬として利用されていることから、多くの農産物に付着しているため、農産加工品食品（特に豆腐）への影響が懸念されている。外国産大豆 137検体、国産大豆 43検体、市販の豆腐 30検体を調査したところ、外国産の汚染率が高かったが国産も汚染されていた。また、市販の豆腐からは食品衛生上問題にならない程度の下痢毒が検出された[10]。
脚注
- ^ a b “防除の文明史 微生物殺虫剤 BT今昔物語り”. 農薬工業会. 2021年9月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年4月16日閲覧。
- ^ Tanada Y, Kaya H K (1993). Insect Pathology (Academic Press). pp. 88.
- ^ Federici B A (2005). “Insecticidal bacteria: An overwhelming success for invertebrate pathology”. J Invertebr Pathol. 89: 30-38.
- ^ “淡水からのBacillus thuringiensisの分離”. 2018年10月11日閲覧。
- ^ “海底堆積物からのBacillus thuringiensisの分離”. 2018年10月11日閲覧。
- ^ “活性汚泥からのBacillus thuringiensisの分離”. 2018年10月11日閲覧。
- ^ EPA's Regulation of Bacillus thuringiensis (Bt) Crops US Environmental Protection Agency
- ^ B. S. Griffiths, S. Caul, J. Thompson, A. N. E. Birch, C. Scrimgeour, M.N. Anderson, J. Corter, A. Messean, C. Sausse, B. Lacroix, P.H. Krogh, (2005) A comparison of soil microbial community structure, protozoa and nematodes in field plots of conventional and genetically modified maize expreessing the Bacillus thuringiensis Cry1Ab toxin. Plant and soil 275: 135-146.
- ^ Mizuki E, Park YS, Saitoh H, Yamashita S, Akao T, Higuchi K, Ohba M (2000). “Parasporin, a human leukemic cell-recognizing parasporal protein of Bacillus thuringiensis”. Clin Diagn Lab Immunol. 7 (4): 625-34.
- ^ a b 大豆および豆腐におけるBacillus thurigiensisについて 日本食品微生物学会雑誌 Vol. 12 (1995-1996) No. 4 P 249-255
外部リンク
- 微生物殺虫剤(BT剤)の改良と作用メカニズム Microbes and environments Vol. 14 (1999) No. 4 P 245-252
- Bacillus thuringiensisの殺虫性タンパク質関連研究 東京農工大学大学院生物システム応用科学府 相関分子生物学研究室
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