WO2013129291A1 - アフラトキシン産生阻害剤及びその製造方法、アフラトキシン汚染防除方法、並びに、アフラトキシン産生阻害剤産生菌 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an aflatoxin production inhibitor, a method for producing the same, a method for controlling aflatoxin contamination, and an aflatoxin production inhibitor-producing bacterium that is a novel microorganism that produces the aflatoxin production inhibitor.
- Mold secondary metabolites include useful compounds, but there are many toxic compounds called mycotoxins.
- mycotoxins Currently, contamination of crops with mycotoxins is a serious problem worldwide, and means for controlling mycotoxin contamination are required to stably obtain safe food.
- Aflatoxin is known to have the strongest carcinogenicity and acute toxicity among known natural substances, and it is a compound that is not decomposed by ordinary cooking methods, so that its health damage is serious.
- the regulation value for aflatoxin contamination of agricultural crops is as low as about 10 ppb.
- this also increases the amount of damage caused by destroying crops contaminated with aflatoxins.
- the loss due to aflatoxin contamination in the United States is tens of billions of yen per year.
- the loss due to aflatoxin contamination in Asia is even greater, and is estimated to be over 100 billion yen per year.
- a method for controlling aflatoxin contamination for example, a method using an antifungal agent that inhibits the growth of aflatoxin-producing bacteria can be considered.
- a strong antifungal agent has a problem in safety, and the resistance of the antifungal agent is also considered. May cause fungal spread.
- aflatoxin is a secondary metabolite, even if its production is inhibited, it is thought that it does not affect the growth of the producing bacteria, so it is necessary to use a drug that specifically inhibits only aflatoxin production. If possible, it can be an effective pollution control method.
- the present invention specifically and effectively inhibits aflatoxin production, is highly safe and practical aflatoxin production inhibitor and its efficient production method, and aflatoxin contamination control using the aflatoxin production inhibitor A method and an aflatoxin production inhibitor-producing bacterium that produces the aflatoxin production inhibitor.
- the present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is, ⁇ 1> accession number FERM Stenotrophomonas species of BP-11467 (Stenotrophomonas sp.) No. An aflatoxin production inhibitor comprising at least 27 cultures. ⁇ 2> accession number FERM Stenotrophomonas species of BP-11467 (Stenotrophomonas sp.) No. It is a method for producing an aflatoxin production inhibitor comprising at least a step of culturing 27 strains.
- ⁇ 3> A method for controlling contamination of aflatoxins, wherein the aflatoxin production inhibitor according to ⁇ 1> is used to inhibit aflatoxin production by aflatoxin-producing bacteria.
- ⁇ 4> The method for controlling aflatoxin contamination according to ⁇ 3>, wherein the aflatoxin production inhibitor is applied to a crop and the aflatoxin production of an aflatoxin-producing bacterium infected with the crop is inhibited.
- ⁇ 5> The method for controlling aflatoxin contamination according to ⁇ 4>, wherein the crop is at least one selected from cereals, nuts, spices, beans, sesame seeds, and cottonseed.
- ⁇ 6> The method for controlling aflatoxin contamination according to the above ⁇ 3>, wherein the aflatoxin production inhibitor is applied to a plant body to suppress aflatoxin production of an aflatoxin-producing bacterium infected with the plant body.
- the present invention it is possible to solve the conventional problems and achieve the object, specifically and effectively inhibit aflatoxin production, and have high safety and practical aflatoxin production inhibitor and its An efficient production method, aflatoxin contamination control method using the aflatoxin production inhibitor, and an aflatoxin production inhibitor producing bacterium that produces the aflatoxin production inhibitor can be provided.
- FIG. 1 is a diagram showing the results of Gram staining of an aflatoxin production inhibitor-producing bacterium according to the present invention.
- the scale bar is 10 ⁇ m.
- FIG. 2 is a diagram showing colonies of aflatoxin production inhibitor-producing bacteria of the present invention.
- FIG. It is a figure showing the simple molecular phylogenetic tree based on 16S rDNA base sequence of 27 strains. 4, A aflatoxin production inhibitor production culture of bacteria of the present invention. flavus and A. It is a graph which shows an example of the production inhibitory activity of paraflaticus aflatoxin.
- Figure 5A A aflatoxin production inhibitor production culture of bacteria of the present invention. It is a graph which shows an example of the production inhibitory activity of paraflaticus aflatoxin.
- Figure 5B A aflatoxin production inhibitor production culture of bacteria of the present invention. It is a graph which shows an example of the production inhibitory activity of flavus aflatoxin.
- Aflatoxin production inhibitor of the present invention Stenotrophomonas species accession number FERM BP-11467 (Stenotrophomonas sp. ) No. It contains at least a culture of 27 strains (hereinafter sometimes simply referred to as “No. 27 strain”), and further contains other components as necessary.
- No. 27 strain There is no restriction
- the above-mentioned No. If it is a culture of 27 strains, there is no restriction
- the culture extract is, for example, added with a suitable organic solvent (for example, ethanol, methanol, acetone, etc.) and suspended in the culture, followed by centrifugation, filtration membrane separation, etc. Extracted supernatants, and those obtained by subjecting the extracted supernatants to commonly used isolation and purification treatments.
- a suitable organic solvent for example, ethanol, methanol, acetone, etc.
- the 27 strains may have been subjected to treatment that increases aflatoxin production inhibitory activity by subjecting it to irradiation or other mutation treatments.
- the content of the culture in the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
- the aflatoxin production inhibitor may be the culture itself.
- the other components in the aflatoxin production inhibitor are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and examples thereof include arbitrary agricultural chemical components and agricultural chemical adjuvants.
- agrochemical component fungicides, bactericides, antiviral agents, plant resistance inducers, insecticides, acaricides, nematicides, insect growth regulators, insect attractants, herbicides, plants
- growth regulators, synergists, safeners, bird repellents, fertilizers, and soil conditioners may be used alone or in combination of two or more.
- Agrochemical adjuvant >> There is no restriction
- the carrier is not particularly limited as long as it can be used for agriculture and horticulture, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a liquid carrier and a solid carrier. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
- liquid carrier examples include water; alcohols such as isopropyl alcohol and ethylene glycol; cyclohexanone; ketones such as methyl ethyl ketone; ethers such as propylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol mono-n-butyl ether; fats such as kerosene and light oil Aromatic hydrocarbons such as xylene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, methylnaphthalene, and solvent naphtha; Amides such as N-methyl-2-pyrrolidone; Esters such as glycerin esters of fatty acids; Soybean oil And vegetable oils such as rapeseed oil.
- alcohols such as isopropyl alcohol and ethylene glycol
- cyclohexanone ketones such as methyl ethyl ketone
- ethers such as propylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol mono-n-butyl ether
- fats such as ke
- solid carrier examples include animal and vegetable powders such as starch, activated carbon, soybean flour, wheat flour, wood flour, fish flour, and milk powder; talc, kaolin, bentonite, zeolite, diatomaceous earth, white carbon, clay, alumina, calcium carbonate, and chloride.
- animal and vegetable powders such as starch, activated carbon, soybean flour, wheat flour, wood flour, fish flour, and milk powder
- talc kaolin
- bentonite zeolite
- diatomaceous earth white carbon
- clay alumina
- calcium carbonate examples of the solid carrier
- mineral powders such as potassium and ammonium sulfate.
- a nonionic surfactant for example, anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant Etc.
- anionic surfactant for example, anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant Etc.
- anionic surfactant for example, anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant Etc.
- nonionic surfactant examples include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene styryl phenyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkylate, polyoxyethylene phenyl ether.
- examples thereof include polymers, polyoxyethylene alkylene aryl phenyl ethers, polyoxyethylene alkylene glycols, and polyoxyethylene polyoxypropylene block polymers.
- anionic surfactant examples include lignin sulfonate, alkylaryl sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl aryl ether sulfate, alkyl naphthalene sulfonate, polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfate, and the like. Is mentioned.
- Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts.
- Examples of the amphoteric surfactant include quaternary ammonium salt alkylbetaines and amine oxides.
- amphoteric surfactant examples include quaternary ammonium salt alkylbetaines and amine oxides.
- the other adjuvant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a binder a thickener, a sticking agent, an antiseptic and fungicide, a solvent, and stabilization of an agrochemical active ingredient.
- Agents antioxidants, ultraviolet light inhibitors, crystal precipitation inhibitors, antifoaming agents, physical property improvers, colorants and the like.
- the binder, thickener, and fixing agent are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- dextrin cellulose, methylcellulose, ethylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethyl starch, pullulan, sodium alginate, ammonium alginate, propylene glycol alginate, guar gum, locust bean gum, gum arabic, xanthan gum, gelatin, casein, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyethylene glycol, ethylene / propylene block polymer , Sodium polyacrylate, polyvinylpyrrolidone and the like.
- the dosage form of the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a liquid agent is preferable.
- the aflatoxin production inhibitors include other fungicides (fungicides, bactericides, antiviral agents, plant resistance inducers, etc.), insecticides, acaricides, nematicides, insect growth regulators, insects They can also be used in combination or in combination with attractants, herbicides, plant growth regulators, synergists, safeners, bird repellents, fertilizers, soil conditioners, and the like.
- Method for producing aflatoxin production inhibitor of the present invention Stenotrophomonas species accession number FERM BP-11467 (Stenotrophomonas sp. ) No. It includes at least a step of culturing 27 strains, and further includes other steps as necessary.
- the culture is the above-mentioned 27 strains are inoculated into a nutrient medium (hereinafter sometimes simply referred to as “medium”) and cultured at a temperature suitable for the production of the aflatoxin production inhibitor.
- medium a nutrient medium
- a trace amount of metal salt, animal oil, vegetable oil, mineral oil, or the like as an antifoaming agent can be added.
- the above-mentioned No. Any known culture material can be used as long as it is used by 27 strains and is useful for the production of an aflatoxin production inhibitor.
- the seed mother for producing the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples include 27 strains.
- the culture conditions are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferable to culture under aerobic conditions.
- the culture method may be solid (agar) culture such as slant culture, flat plate culture, or liquid culture, but from the viewpoint of producing a large amount of the aflatoxin production inhibitor.
- Liquid culture is preferred.
- the liquid culture may be any of shaking culture, stationary culture, and stirring culture, but shaking culture is preferable, and rotary shaking culture is more preferable.
- the culture may be performed using a fermenter or the like.
- the culture temperature is No. There is no particular limitation as long as the growth of 27 strains is not substantially inhibited and an aflatoxin production inhibitor can be produced, and it can be appropriately selected according to the medium used, culture method, etc. C. to 37.degree. C. is preferred.
- the culture period is not particularly limited and can be appropriately selected according to the accumulation of the aflatoxin production inhibitor. Usually, accumulation of an aflatoxin production inhibitor is highest in 3 to 7 days in culture.
- the method for controlling aflatoxin contamination according to the present invention is a method for inhibiting aflatoxin production by an aflatoxin-producing bacterium using the aflatoxin production inhibitor of the present invention, and an object to which the aflatoxin-producing bacterium adheres and / or is infected, or There is no particular limitation as long as it is a method in which the aflatoxin production inhibitor is applied to an object for which adhesion of aflatoxin producing bacteria and / or the occurrence of infection is to be prevented, and can be appropriately selected depending on the purpose.
- a plant body, agricultural products, etc. are mentioned.
- the agricultural crops include grains such as corn, rice, buckwheat and pearl barley; nuts such as peanut, pistachio nut and brazil nut; spices such as nutmeg, chili and paprika; beans such as coffee beans; sesame seeds; And so on.
- the method for applying the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
- the aflatoxin production inhibitor in a state where the aflatoxin production inhibitor is diluted as it is or with water or the like. Spraying, misting, atomizing, dusting, dusting, water surface application, box application, etc.), soil application (eg, mixing, irrigation, etc.), surface application (eg, application, powdering) For example, clothing, covering, etc.) and dipping methods.
- the application amount of the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited, the concentration of the active ingredient in the aflatoxin production inhibitor, the form of the preparation, the target disease or crop type, the degree of damage caused by the disease, the application location, the application method, It can be appropriately selected according to various conditions such as application time, type and amount of drugs and fertilizers to be mixed or used together, weather, and the like.
- the application concentration of the aflatoxin production inhibitor is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- Aflatoxin production inhibitor producing bacteria Aflatoxin production inhibitor producing bacteria of the present invention, Stenotrophomonas species (Stenotrophomonas sp.) No. There are 27 strains (Accession No. FERM BP-11467), and the culture of the aflatoxin production inhibitor producing bacterium has aflatoxin production inhibitory activity. Therefore, it can be used as a producer of the aflatoxin production inhibitor. No. The mycological properties of the 27 strains are as follows.
- Morphology Cell Morphology No. observed with an optical microscope (BX50F4, manufactured by Olympus Corporation)
- the 27 strain form is a gram-negative gonococci having motility (see FIG. 1), no spores are formed, and the size of the bacterial cells is about 0.7 ⁇ m to 0.8 ⁇ m ⁇ 1.5 ⁇ m to 2.. It was 0 ⁇ m.
- staining at the time of observation was performed using Faber G (made by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.).
- Biochemical test and validation test The results of the biochemical test and validation test using API 20NE (manufactured by bioMerieux, Lyon, France) were as shown in Table 1 below.
- Tables 2 and 3 below show the results of BLAST searches using Apollon DB-BA7.0 and the international nucleotide sequence database, respectively. It shows the homology rate of the base sequence of 27 strains and the top 30 base sequences of other strains.
- FIG. The simplified molecular phylogenetic tree based on the 16S rDNA base sequence of 27 strains is shown.
- the lower left underline represents a scale bar
- the number located at the branch of the system branch represents the bootstrap value
- T at the end of the strain name represents that type of strain (Type strain).
- the above-mentioned No. may have different properties, for example, the No. 27 strain.
- mutant strains derived from 27 strains (naturally occurring or inducible), zygotes, recombinants, etc., those having aflatoxin production inhibitory activity are included in the aflatoxin production inhibitor-producing bacteria of the present invention. .
- Example 1 ⁇ Manufacture of an aflatoxin production inhibitor> Bennett agar (1% glucose, 0.2% polypeptone (Nippon Pharmaceutical Co., Ltd., Nagoya), 0.1% meat extract (Kyokuto Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo), 0.1% yeast extract (Made by Difco, MD, USA), remaining water; After culturing 27 strains at 26.5 ° C. for 1 week, Twenty-seven strains were inoculated into 100 mL of Bennett liquid medium in an Erlenmeyer flask (500 mL capacity), and precultured by standing at 26.5 ° C. for 2 days.
- Bennett agar 1% glucose, 0.2% polypeptone (Nippon Pharmaceutical Co., Ltd., Nagoya), 0.1% meat extract (Kyokuto Pharmaceutical Co., Ltd., Tokyo), 0.1% yeast extract (Made by Difco, MD, USA), remaining water; After culturing 27 strains at 26.5 ° C. for 1 week, Twenty-seven strains were in
- the surface of the peanut was covered with mold mycelium, but the growth of the mold was good in both the control and the control immersed in the culture solution of Example 1.
- the mold-grown peanuts were transferred one by one to a vial (diameter 16.5 mm, height 40 mm), added with 2.0 mL of chloroform, crushed and extracted with a spatula. 0.1 mL of the obtained crushed extract was put into a 1.5 mL microtube, chloroform was distilled off by air drying, and the resulting residue was dissolved in 0.1 mL of 90 vol% acetonitrile aqueous solution.
- Test Example 2 Put the culture supernatant of Example 1 in a 24-well microplate at 0.1 mL / well, 0.3 mL / well, 0.5 mL / well, 0.7 mL / well, or 0.9 mL / well. Potato dextrose liquid medium was added so that the total amount of liquid was 1 mL. As a control, potato dextrose liquid medium was added at 1 mL / well instead of the culture supernatant of Example 1. To each well, spore suspension 1 was prepared in Test Example 1 (A. Parasiticus NRRL 2999) or spore suspension 2 (A. Flavus IMF 47798) was inoculated by 10 [mu] L / well, 3 days at 27 ° C. The culture was stationary.
- Test Example 1 A. Parasiticus NRRL 2999
- spore suspension 2 A. Flavus IMF 47798
- the culture solution in each well was filtered with Miracloth (Calbiochem, La Jolla, California, USA), and separated into cells and filtrate (culture supernatant).
- the cells were washed with 5 mL of distilled water, transferred to a 1.5 mL microtube, and dried at 100 ° C. for 3 hours. After drying, the mass of the microbial cell-containing microtube was measured, and the mass obtained by subtracting the mass of the empty microtube was defined as the microbial cell mass.
- Stenotrophomonas species of the accession number FERM BP-11467 is a novel microorganism of the present invention (Stenotrophomonas sp.) No.
- Strain 27 is an aflatoxin production inhibitor-producing bacterium that produces an aflatoxin production inhibitor. Since the culture of 27 strains has excellent aflatoxin production inhibitory activity, it can be suitably used for an aflatoxin production inhibitor and aflatoxin contamination control method.
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Abstract
受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株の培養物を少なくとも含むアフラトキシン産生阻害剤である。
Description
本発明は、アフラトキシン産生阻害剤及びその製造方法、並びにアフラトキシン汚染防除方法、前記アフラトキシン産生阻害剤を産生する新規微生物であるアフラトキシン産生阻害剤産生菌に関する。
カビの二次代謝物には、有用な化合物が含まれる一方、マイコトキシンと呼ばれる毒性を示す化合物も多い。現在、マイコトキシンによる農作物の汚染は、世界的に深刻な問題となっており、安全な食糧を安定して得るために、マイコトキシン汚染防除の手段が求められている。
マイコトキシンによる農作物の汚染のうち、最も深刻な問題となっているのが、アフラトキシンによる農作物の汚染である。アフラトキシンは、既知の天然物質中で最も強い発ガン性や急性毒性を有することが知られており、また、通常の調理方法等では分解されない化合物であることから、その健康被害は深刻である。アフラトキシンに汚染された農作物の摂取による死亡の報告は頻繁にあり、またアフラトキシンが原因と推定される肝臓ガンによる死者は、中国だけでも毎年数十万人にのぼっている。
このような健康被害を防止するため、アフラトキシンの農作物汚染の規制値は、10ppb程度と低く設けられている。しかし、これにより、アフラトキシンで汚染された農作物を破棄することによる損害額も高額にのぼっている。例えば、米国でのアフラトキシン汚染による損失は、年間数百億円である。また、アジアにおけるアフラトキシン汚染による損失は更に大きく、年間1,000億円以上にのぼると推定されている。
アフラトキシンの主な産生菌は、Aspergillus flavus及びAspergillus parasiticusであり、熱帯及び亜熱帯の環境下において、農作物の栽培や貯蔵の段階で、トウモロコシやピーナッツ等の農作物に感染してアフラトキシンを産生することが知られている(非特許文献1及び2参照)。熱帯及び亜熱帯以外の気候の地域においても、近年の地球温暖化現象による気候変動により、汚染地域の拡大が懸念されている。
従来から、アフラトキシン汚染防除の取り組みとして、アフラトキシン産生菌のゲノム解析やアフラトキシン産生に関与する遺伝子の同定等の基礎研究や、感染に抵抗性を有する品種の取得、アフラトキシン非産生菌との競合による汚染の軽減等の実用研究が行われている。しかしながら、アフラトキシン汚染防除の効果的かつ抜本的な方法は、未だ確立されていない。
アフラトキシン汚染防除方法としては、例えば、アフラトキシン産生菌の生育を阻害する抗カビ剤を使用する方法が考えられるが、強力な抗カビ剤は安全性に問題があり、また、該抗カビ剤の耐性菌の蔓延を引き起こす可能性がある。
一方、アフラトキシンは二次代謝物であるため、その産生を阻害しても産生菌の生育には影響を与えないと考えられることから、アフラトキシン産生のみを特異的に阻害する薬剤を利用することができれば、有効な汚染防除方法になりうると考えられる。
一方、アフラトキシンは二次代謝物であるため、その産生を阻害しても産生菌の生育には影響を与えないと考えられることから、アフラトキシン産生のみを特異的に阻害する薬剤を利用することができれば、有効な汚染防除方法になりうると考えられる。
そこで、アフラトキシン産生を阻害する物質の探索が行なわれた結果、有機リン系の殺虫剤であるdichlorvosや、メラニン生合成系酵素を阻害するtricyclazoleに、アフラトキシン産生阻害活性が見出された(非特許文献3参照)。しかしながら、これらの化合物はアフラトキシン産生阻害活性が弱く、また該化合物自体の安全性に問題があることに加え、阻害活性の選択性に問題があることから実用化には至っていない。
このように、耐性菌の蔓延を引き起こすことなく、アフラトキシン産生のみを特異的に阻害する作用を有する化合物が求められており、探索の結果いくつかの化合物も見出されている(特許文献1及び2参照)。しかし、安全性が高く、かつ実用性の高いアフラトキシン産生阻害剤としては、未だ満足なものが見出されていないのが現状である。
Council for Agricultural Science and Technology., "Mycotoxins: Risks in Plant, Animal, and Human Systems", CAST, Ames, Iowa, USA, 2003
宇田川俊一,田端節子,中里光男:"マイコトキシン",中央法規,2002
L.L. Zaika and R.L. Buchanan, J. Food. Prot., 1987, 50, 691
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、アフラトキシン産生を特異的かつ効果的に阻害し、安全性が高く、実用的なアフラトキシン産生阻害剤及びその効率的な製造方法、並びに前記アフラトキシン産生阻害剤を用いたアフラトキシン汚染防除方法、前記アフラトキシン産生阻害剤を産生するアフラトキシン産生阻害剤産生菌を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下のような知見を得た。即ち、新規な微生物として、受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を分離することに成功し、この菌株の培養物が、優れたアフラトキシン産生阻害活性を有することを見出し、本発明の完成に至った。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株の培養物を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤である。
<2> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を培養する工程を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤の製造方法である。
<3> 前記<1>に記載のアフラトキシン産生阻害剤を用い、アフラトキシン産生菌によるアフラトキシン産生を阻害することを特徴とするアフラトキシン汚染防除方法である。
<4> アフラトキシン産生阻害剤を、農作物に施用し、該農作物に感染したアフラトキシン産生菌のアフラトキシン産生を阻害する前記<3>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<5> 農作物が、穀類、ナッツ類、香辛料、豆類、ゴマ類、及び綿実から選択される少なくともいずれかである前記<4>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<6> アフラトキシン産生阻害剤を、植物体に塗布し、該植物体に感染したアフラトキシン産生菌のアフラトキシン産生を抑制する前記<3>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<7> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株であることを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤産生菌である。
<1> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株の培養物を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤である。
<2> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を培養する工程を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤の製造方法である。
<3> 前記<1>に記載のアフラトキシン産生阻害剤を用い、アフラトキシン産生菌によるアフラトキシン産生を阻害することを特徴とするアフラトキシン汚染防除方法である。
<4> アフラトキシン産生阻害剤を、農作物に施用し、該農作物に感染したアフラトキシン産生菌のアフラトキシン産生を阻害する前記<3>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<5> 農作物が、穀類、ナッツ類、香辛料、豆類、ゴマ類、及び綿実から選択される少なくともいずれかである前記<4>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<6> アフラトキシン産生阻害剤を、植物体に塗布し、該植物体に感染したアフラトキシン産生菌のアフラトキシン産生を抑制する前記<3>に記載のアフラトキシン汚染防除方法である。
<7> 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株であることを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤産生菌である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、アフラトキシン産生を特異的かつ効果的に阻害し、安全性が高く、実用的なアフラトキシン産生阻害剤及びその効率的な製造方法、並びに前記アフラトキシン産生阻害剤を用いたアフラトキシン汚染防除方法、前記アフラトキシン産生阻害剤を産生するアフラトキシン産生阻害剤産生菌を提供することができる。
(アフラトキシン産生阻害剤)
本発明のアフラトキシン産生阻害剤は、受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株(以下、単に「No.27株」と称することがある)の培養物を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の成分を含む。
前記アフラトキシン産生阻害剤の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明のアフラトキシン産生阻害剤の製造方法により好適に製造される。
本発明のアフラトキシン産生阻害剤は、受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株(以下、単に「No.27株」と称することがある)の培養物を少なくとも含み、必要に応じて、更にその他の成分を含む。
前記アフラトキシン産生阻害剤の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明のアフラトキシン産生阻害剤の製造方法により好適に製造される。
<培養物>
前記培養物としては、前記No.27株の培養物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、培養液、培養上清、培養菌体、培養菌体の破砕物などが挙げられる。
また、前記培養物の抽出物であってもよい。前記培養物の抽出物とは、例えば、該培養物に適当な有機溶媒(例えば、エタノール、メタノール、アセトンなど)を加えて懸濁した後、遠心分離や濾過膜分離等を行い菌体と分離した抽出上清や、該抽出上清に対して、通常用いられる単離精製処理を行ったものなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、培養液、培養上清が好ましい。
なお、前記No.27株は、放射線照射やその他の変異処理に供することにより、アフラトキシン産生阻害活性を高めるような処理を施されたものであってもよい。
前記培養物としては、前記No.27株の培養物であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、培養液、培養上清、培養菌体、培養菌体の破砕物などが挙げられる。
また、前記培養物の抽出物であってもよい。前記培養物の抽出物とは、例えば、該培養物に適当な有機溶媒(例えば、エタノール、メタノール、アセトンなど)を加えて懸濁した後、遠心分離や濾過膜分離等を行い菌体と分離した抽出上清や、該抽出上清に対して、通常用いられる単離精製処理を行ったものなどが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、培養液、培養上清が好ましい。
なお、前記No.27株は、放射線照射やその他の変異処理に供することにより、アフラトキシン産生阻害活性を高めるような処理を施されたものであってもよい。
前記アフラトキシン産生阻害剤中の前記培養物の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、前記アフラトキシン産生阻害剤は、前記培養物そのものであってもよい。
<その他の成分>
前記アフラトキシン産生阻害剤中の前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、例えば、任意の農薬成分、農薬補助剤などが挙げられる。
前記アフラトキシン産生阻害剤中の、前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記アフラトキシン産生阻害剤中の前記その他の成分としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、例えば、任意の農薬成分、農薬補助剤などが挙げられる。
前記アフラトキシン産生阻害剤中の、前記その他の成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<<農薬成分>>
前記農薬成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の農薬の有効成分が挙げられる。
前記農薬としては、例えば、殺カビ剤、殺細菌剤、抗ウィルス剤、植物抵抗性誘導剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、昆虫生育調整剤、昆虫誘引剤、除草剤、植物生長調整剤、共力剤、薬害軽減剤、鳥類忌避剤、肥料、土壌改良剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記農薬成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下の農薬の有効成分が挙げられる。
前記農薬としては、例えば、殺カビ剤、殺細菌剤、抗ウィルス剤、植物抵抗性誘導剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、昆虫生育調整剤、昆虫誘引剤、除草剤、植物生長調整剤、共力剤、薬害軽減剤、鳥類忌避剤、肥料、土壌改良剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
<<農薬補助剤>>
前記農薬補助剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、担体、界面活性剤、その他の補助剤などが挙げられる。
前記農薬補助剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、担体、界面活性剤、その他の補助剤などが挙げられる。
-担体-
前記担体としては、農園芸用に用いることができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液体担体、固体担体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記担体としては、農園芸用に用いることができるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液体担体、固体担体などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記液体担体としては、例えば、水;イソプロピルアルコール、エチレングリコール等のアルコール類;シクロヘキサノン;メチルエチルケトン等のケトン類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ-n-ブチルエーテル等のエーテル類;ケロシン、軽油等の脂肪族炭化水素類;キシレン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、メチルナフタリン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素類;N-メチル-2-ピロリドン等のアミド類;脂肪酸のグリセリンエステル等のエステル類;大豆油、ナタネ油等の植物油などが挙げられる。
前記固体担体としては、例えば、澱粉、活性炭、大豆粉、小麦粉、木粉、魚粉、粉乳等の動植物性粉末;タルク、カオリン、ベントナイト、ゼオライト、珪藻土、ホワイトカーボン、クレー、アルミナ、炭酸カルシウム、塩化カリウム、硫安等の鉱物性粉末などが挙げられる。
-界面活性剤-
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキレート、ポリオキシエチレンフェニルエーテルポリマー、ポリオキシエチレンアルキレンアリールフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマーなどが挙げられる。
前記陰イオン性界面活性剤としては、例えば、リグニンスルホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、ジアルキルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルサルフェート、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテルサルフェートなどが挙げられる。
前記陽イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩などが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩アルキルベタイン、アミンオキサイドなどが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩アルキルベタイン、アミンオキサイドなどが挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、第4級アンモニウム塩アルキルベタイン、アミンオキサイドなどが挙げられる。
-その他の補助剤-
前記その他の補助剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘結剤、増粘剤、固着剤、防腐防カビ剤、溶剤、農薬活性成分の安定化剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、結晶析出防止剤、消泡剤、物性向上剤、着色剤などが挙げられる。
前記粘結剤、増粘剤、固着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デキストリン、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、プルラン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、グアーガム、ローカストビーンガム、アラビアゴム、キサンタンガム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、エチレン・プロピレンブロックポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。
前記その他の補助剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘結剤、増粘剤、固着剤、防腐防カビ剤、溶剤、農薬活性成分の安定化剤、酸化防止剤、紫外線防止剤、結晶析出防止剤、消泡剤、物性向上剤、着色剤などが挙げられる。
前記粘結剤、増粘剤、固着剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デキストリン、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、プルラン、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル、グアーガム、ローカストビーンガム、アラビアゴム、キサンタンガム、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、エチレン・プロピレンブロックポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。
<剤型>
前記アフラトキシン産生阻害剤の剤型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乳剤、懸濁剤、水和剤、水溶剤、液剤、ゾル剤(フロアブル剤)、顆粒水和剤、粉剤、細粒剤、粒剤、錠剤、油剤、噴霧剤、煙霧剤、エアゾール剤、ペースト剤などが挙げられる。これらの中でも、液剤が好ましい。
前記各剤の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。
前記アフラトキシン産生阻害剤の剤型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、乳剤、懸濁剤、水和剤、水溶剤、液剤、ゾル剤(フロアブル剤)、顆粒水和剤、粉剤、細粒剤、粒剤、錠剤、油剤、噴霧剤、煙霧剤、エアゾール剤、ペースト剤などが挙げられる。これらの中でも、液剤が好ましい。
前記各剤の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法により製造することができる。
<混用あるいは併用>
前記アフラトキシン産生阻害剤は、他の殺菌剤(殺カビ剤、殺細菌剤、抗ウィルス剤、植物抵抗性誘導剤など)、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、昆虫生育調整剤、昆虫誘引剤、除草剤、植物生長調整剤、共力剤、薬害軽減剤、鳥類忌避剤、肥料、土壌改良剤などと、混用あるいは併用することもできる。
前記アフラトキシン産生阻害剤は、他の殺菌剤(殺カビ剤、殺細菌剤、抗ウィルス剤、植物抵抗性誘導剤など)、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、昆虫生育調整剤、昆虫誘引剤、除草剤、植物生長調整剤、共力剤、薬害軽減剤、鳥類忌避剤、肥料、土壌改良剤などと、混用あるいは併用することもできる。
(アフラトキシン産生阻害剤の製造方法)
本発明のアフラトキシン産生阻害剤の製造方法は、受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を培養する工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明のアフラトキシン産生阻害剤の製造方法は、受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を培養する工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記培養は、前記No.27株を栄養培地(以下、単に「培地」と称することがある)中に接種し、前記アフラトキシン産生阻害剤の産生に良好な温度で培養することによって行われる。
前記栄養培地としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、従来ステノトロフォモナス スピーシーズの培養に利用されている公知のものを使用することができる。
前記栄養培地に添加する栄養源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、市販されているペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーン・スティープ・リカー、綿実粉、落花生粉、大豆粉、NZ-アミン、カゼイン、硝酸ソーダ、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム等の窒素源;トマトペースト、グリセリン、シュークロース、デンプン、グルコース、ガラクトース、マンノース、デキストリン、糖みつ、脂肪等の炭素源;食塩、リン酸塩、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の無機塩;などが挙げられる。
また、前記培地中の成分として、前記栄養源の他、例えば、微量の金属塩、消泡剤としての動物油、植物油、鉱物油などを添加することもできる。
その他にも、前記No.27株が利用し、アフラトキシン産生阻害剤の産生に役立つものであればよく、公知の培養材料はすべて用いることができる。
前記栄養培地に添加する栄養源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、市販されているペプトン、酵母エキス、肉エキス、コーン・スティープ・リカー、綿実粉、落花生粉、大豆粉、NZ-アミン、カゼイン、硝酸ソーダ、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム等の窒素源;トマトペースト、グリセリン、シュークロース、デンプン、グルコース、ガラクトース、マンノース、デキストリン、糖みつ、脂肪等の炭素源;食塩、リン酸塩、炭酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の無機塩;などが挙げられる。
また、前記培地中の成分として、前記栄養源の他、例えば、微量の金属塩、消泡剤としての動物油、植物油、鉱物油などを添加することもできる。
その他にも、前記No.27株が利用し、アフラトキシン産生阻害剤の産生に役立つものであればよく、公知の培養材料はすべて用いることができる。
アフラトキシン産生阻害剤の産生のための種母としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、寒天培地上で培養した前記No.27株の生育物などが挙げられる。
前記培養の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、好気的条件で培養することが好ましい。
前記培養の方法としては、斜面(スラント)培養、平板(プレート)培養などの固体(寒天)培養や、液体培養のいずれであってもよいが、前記アフラトキシン産生阻害剤を大量に産生させる観点から、液体培養が好ましい。前記液体培養としては、振とう培養、静置培養、攪拌培養のいずれであってもよいが、振とう培養が好ましく、回転振とう培養がより好ましい。なお、大量培養を行う場合には、発酵槽等を用いて培養を行ってもよい。
前記培養の温度としては、前記No.27株の発育が実質的に阻害されずに、アフラトキシン産生阻害剤を産生しうる範囲であれば、特に制限はなく、使用する培地、培養方法などに応じて適宜選択することができるが、20℃~37℃が好ましい。
前記培養の期間としては、特に制限はなく、アフラトキシン産生阻害剤の蓄積に合わせて適宜選択することができる。通常、培養3日間~7日間でアフラトキシン産生阻害剤の蓄積が最高となる。
(アフラトキシン汚染防除方法)
本発明のアフラトキシン汚染防除方法は、本発明の前記アフラトキシン産生阻害剤を用い、アフラトキシン産生菌によるアフラトキシン産生を阻害する方法であり、前記アフラトキシン産生菌が付着及び/又は感染した対象物、若しくは、前記アフラトキシン産生菌の付着及び/又は感染の発生を防止したい対象物に対し、前記アフラトキシン産生阻害剤を施用する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明のアフラトキシン汚染防除方法は、本発明の前記アフラトキシン産生阻害剤を用い、アフラトキシン産生菌によるアフラトキシン産生を阻害する方法であり、前記アフラトキシン産生菌が付着及び/又は感染した対象物、若しくは、前記アフラトキシン産生菌の付着及び/又は感染の発生を防止したい対象物に対し、前記アフラトキシン産生阻害剤を施用する方法であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記対象物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、植物体、農作物などが挙げられる。
前記農作物としては、例えば、トウモロコシ、コメ、ソバ、ハトムギ等の穀類;ピーナッツ、ピスタチオナッツ、ブラジルナッツ等のナッツ類;ナツメグ、唐辛子、パプリカ等の香辛料;コーヒー豆等の豆類;ゴマ類;綿実;などが挙げられる。
前記農作物としては、例えば、トウモロコシ、コメ、ソバ、ハトムギ等の穀類;ピーナッツ、ピスタチオナッツ、ブラジルナッツ等のナッツ類;ナツメグ、唐辛子、パプリカ等の香辛料;コーヒー豆等の豆類;ゴマ類;綿実;などが挙げられる。
前記アフラトキシン産生阻害剤を施用する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記アフラトキシン産生阻害剤をそのまま、又は水等で希釈した状態のアフラトキシン産生阻害剤を、散布(例えば、噴霧、ミスティング、アトマイジング、散粉、散粒、水面施用、箱施用等)する方法、土壌施用(例えば、混入、潅注等)する方法、表面施用(例えば、塗布、粉衣、被覆等)する方法、浸漬する方法などが挙げられる。
前記アフラトキシン産生阻害剤の施用量としては、特に制限はなく、アフラトキシン産生阻害剤中の有効成分の濃度、製剤の形態、対象病害や作物の種類、病害による被害の程度、施用場所、施用方法、施用時期、混用あるいは併用する薬剤や肥料等の種類や使用量、気象などの種々の条件に応じて、適宜選択することができる。
前記アフラトキシン産生阻害剤の施用濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
(アフラトキシン産生阻害剤産生菌)
本発明のアフラトキシン産生阻害剤産生菌は、ステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株(受託番号FERM BP-11467)であり、該アフラトキシン産生阻害剤産生菌の培養物は、アフラトキシン産生阻害活性を有する。そのため、前記アフラトキシン産生阻害剤の産生菌として使用され得る。前記No.27株の菌学的性状は、以下の通りである。
本発明のアフラトキシン産生阻害剤産生菌は、ステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株(受託番号FERM BP-11467)であり、該アフラトキシン産生阻害剤産生菌の培養物は、アフラトキシン産生阻害活性を有する。そのため、前記アフラトキシン産生阻害剤の産生菌として使用され得る。前記No.27株の菌学的性状は、以下の通りである。
1.形態
(1)細胞の形態
光学顕微鏡(BX50F4、オリンパス株式会社製)で観察したNo.27株の形態は、運動性を有するグラム陰性の桿菌であり(図1参照)、胞子は形成せず、菌体の大きさは、約0.7μm~0.8μm×1.5μm~2.0μmであった。
なお、観察時のグラム染色は、フェイバーG(日水製薬株式会社製)を用いて行った。
(2)コロニーの形態
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、30℃で48時間、好気的条件下で培養した結果、コロニーの色は黄色で、周縁は全緑であり、コロニーの形状は円形で、その直径は約2.0mm~3.0mmであり、***状態はレンズ状であり、コロニーの表面の形状はスムーズであり、透明度は不透明であり、粘稠度はバター様であった(図2参照)。
(1)細胞の形態
光学顕微鏡(BX50F4、オリンパス株式会社製)で観察したNo.27株の形態は、運動性を有するグラム陰性の桿菌であり(図1参照)、胞子は形成せず、菌体の大きさは、約0.7μm~0.8μm×1.5μm~2.0μmであった。
なお、観察時のグラム染色は、フェイバーG(日水製薬株式会社製)を用いて行った。
(2)コロニーの形態
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、30℃で48時間、好気的条件下で培養した結果、コロニーの色は黄色で、周縁は全緑であり、コロニーの形状は円形で、その直径は約2.0mm~3.0mmであり、***状態はレンズ状であり、コロニーの表面の形状はスムーズであり、透明度は不透明であり、粘稠度はバター様であった(図2参照)。
2.生理的性質
(1)生育温度範囲
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、4℃、20℃、30℃、37℃、40℃、及び45℃の各温度で48時間、好気的条件下で培養した結果、40℃及び45℃では生育は認められず、4℃~37℃の範囲で生育した。
(2)培地
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)に、2質量%塩化ナトリウム又は4質量%塩化ナトリウムを添加して、30℃で48時間、好気的条件下で培養した結果、4質量%塩化ナトリウムでは生育は認められず、2質量%塩化ナトリウムでは生育が認められた。
(3)酸素要求性
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、嫌気条件下で、30℃にて48時間培養した結果、弱いながらも育成は認められた。
(4)カタラーゼ反応
カタラーゼ反応は、陽性であった。
(5)オキシダーゼ反応
オキシダーゼ反応は、陰性であった。
(6)グルコースからの酸/ガス産生(酸産生/ガス産生)
グルコースからの酸/ガス産生は、陰性/陰性であった。
(7)O/Fテスト(酸化/発酵)
O/Fテスト(酸化/発酵)は、陽性/陰性であった。
(8)ガラクトースの酸化
ガラクトースの酸化は、陰性であった。
なお、前記(4)~(7)は、BARROW, (G.I.) and FELTHAM, (R.K.A.): Cowan and Steel’s Manual for the Identification of Medical Bacteria. 3rd edition. 1993、Cambridge University Press.に記載の方法に基づき試験した。
(1)生育温度範囲
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、4℃、20℃、30℃、37℃、40℃、及び45℃の各温度で48時間、好気的条件下で培養した結果、40℃及び45℃では生育は認められず、4℃~37℃の範囲で生育した。
(2)培地
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)に、2質量%塩化ナトリウム又は4質量%塩化ナトリウムを添加して、30℃で48時間、好気的条件下で培養した結果、4質量%塩化ナトリウムでは生育は認められず、2質量%塩化ナトリウムでは生育が認められた。
(3)酸素要求性
普通寒天培地(nutrient agar;Oxford, Hampshire, England)を用い、嫌気条件下で、30℃にて48時間培養した結果、弱いながらも育成は認められた。
(4)カタラーゼ反応
カタラーゼ反応は、陽性であった。
(5)オキシダーゼ反応
オキシダーゼ反応は、陰性であった。
(6)グルコースからの酸/ガス産生(酸産生/ガス産生)
グルコースからの酸/ガス産生は、陰性/陰性であった。
(7)O/Fテスト(酸化/発酵)
O/Fテスト(酸化/発酵)は、陽性/陰性であった。
(8)ガラクトースの酸化
ガラクトースの酸化は、陰性であった。
なお、前記(4)~(7)は、BARROW, (G.I.) and FELTHAM, (R.K.A.): Cowan and Steel’s Manual for the Identification of Medical Bacteria. 3rd edition. 1993、Cambridge University Press.に記載の方法に基づき試験した。
3.生化学試験、資性化試験
API20NE(bioMerieux社製、 Lyon, France)を用いた生化学試験及び資性化試験の結果は、下記表1に示すとおりであった。
API20NE(bioMerieux社製、 Lyon, France)を用いた生化学試験及び資性化試験の結果は、下記表1に示すとおりであった。
4.16S rDNA遺伝子解析
16S rDNA遺伝子の部分塩基配列(1,472bp)を決定し、DNAデータベース(アポロンDB-BA BLAST)に登録された公知菌株のデータと比較した。その結果、No.27株の塩基配列は、以下に示すように、ステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)の16S rDNA遺伝子と高い相同性を示した。特に、ステノトロフォモナス リゾフィラ(Stenotrophomonas rhizophila)e-p10株(WOLF(A.) et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2002, 52, 1937-1944参照)との相同性は、99.5%であった。
なお、16S rDNA遺伝子解析は、以下の条件で行った。
・サイクルシークエンス:BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystms,CA,USA)
・プライマー:9F、785F、802R、及び1510R
・装置:ABI PRISM 3130 ×1 Genetic Analyzer System(Applied Biosystms,CA,USA)
・塩基配列決定:ChromasPro 1.4(Technelysium Pty Ltd., Tewantin, AUS)
・相同性検索及び簡易分子系統解析:
ソフトウェア:アポロン2.0(テクノスルガ・ラボ、静岡)
データベース:アポロンDB-BA7.0(テクノスルガ・ラボ、静岡)
国際塩基配列データベース:GenBank/DDBJ/EMBL
16S rDNA遺伝子の部分塩基配列(1,472bp)を決定し、DNAデータベース(アポロンDB-BA BLAST)に登録された公知菌株のデータと比較した。その結果、No.27株の塩基配列は、以下に示すように、ステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)の16S rDNA遺伝子と高い相同性を示した。特に、ステノトロフォモナス リゾフィラ(Stenotrophomonas rhizophila)e-p10株(WOLF(A.) et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2002, 52, 1937-1944参照)との相同性は、99.5%であった。
なお、16S rDNA遺伝子解析は、以下の条件で行った。
・サイクルシークエンス:BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystms,CA,USA)
・プライマー:9F、785F、802R、及び1510R
・装置:ABI PRISM 3130 ×1 Genetic Analyzer System(Applied Biosystms,CA,USA)
・塩基配列決定:ChromasPro 1.4(Technelysium Pty Ltd., Tewantin, AUS)
・相同性検索及び簡易分子系統解析:
ソフトウェア:アポロン2.0(テクノスルガ・ラボ、静岡)
データベース:アポロンDB-BA7.0(テクノスルガ・ラボ、静岡)
国際塩基配列データベース:GenBank/DDBJ/EMBL
下記表2及び表3に、アポロンDB-BA7.0及び国際塩基配列データベースをそれぞれ用いてBLAST検索を行った結果得られた、前記No.27株の塩基配列と、他の菌株との上位30塩基配列の相同率を示す。
また、図3に、前記No.27株の16S rDNA塩基配列に基づく簡易分子系統樹を示す。図3において、左下の下線はスケールバーを表し、系統枝の分岐に位置する数字はブートストラップ値を表し、株名の末尾のTはその種の基準株(Type strain)を表す。
また、図3に、前記No.27株の16S rDNA塩基配列に基づく簡易分子系統樹を示す。図3において、左下の下線はスケールバーを表し、系統枝の分岐に位置する数字はブートストラップ値を表し、株名の末尾のTはその種の基準株(Type strain)を表す。
以上の結果より、前記No.27株は、ステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)に属するものと考えられた。これらの中でもステノトロフォモナス リゾフィラ(S.rhizophila)と最も近縁であったが、硝酸塩を還元せず、エスクリンを加水分解し(β-グルコシダーゼ活性)、レシチナーゼ活性を示し、キシロースを資化しない点などは、ステノトロフォモナス リゾフィラ(S.rhizophila)の性状と異なっていた。そこで、前記No.27株をステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株とした。
なお、前記No.27株は、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に国際寄託申請し、平成24年2月15日に、受託番号FERM BP-11467として受託された。前記No.27株は、東京大学農学部弥生キャンパスの土壌より分離されたものであり、毒性がなく安全な細菌である。
なお、前記No.27株は、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に国際寄託申請し、平成24年2月15日に、受託番号FERM BP-11467として受託された。前記No.27株は、東京大学農学部弥生キャンパスの土壌より分離されたものであり、毒性がなく安全な細菌である。
なお、他の菌にも見られるように、前記No.27株は、性状が変化することがあるが、例えば、前記No.27株に由来する突然変異株(自然発生又は誘発性)、形質接合体、遺伝子組換体などであっても、アフラトキシン産生阻害活性を有するものは、本発明のアフラトキシン産生阻害剤産生菌に含まれる。
以下に本発明の実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(実施例1)
<アフラトキシン産生阻害剤の製造>
ベネット寒天培地(1質量%グルコース、0.2質量%ポリペプトン(日本製薬株式会社製、名古屋)、0.1質量%肉エキス(極東製薬工業株式会社製、東京)、0.1質量%酵母エキス(Difco社製、MD、USA)、残部水;pH7.2)でNo.27株を26.5℃で1週間培養後、このNo.27株を三角フラスコ(500mL容量)に入ったベネット液体培地100mLに植菌し、26.5℃で2日間静置培養することにより前培養を行った。
この前培養液5mLを三角フラスコ(500mL容量)に入ったベネット液体培地100mLに植菌し、26.5℃で5日間静置培養することにより培養液を得た。この培養液を以下の試験例1に用いた。更にこの培養液を0.25μmの無菌フィルターに通し、菌体を除去して得られた培養上清を以下の試験例2に用いた。
<アフラトキシン産生阻害剤の製造>
ベネット寒天培地(1質量%グルコース、0.2質量%ポリペプトン(日本製薬株式会社製、名古屋)、0.1質量%肉エキス(極東製薬工業株式会社製、東京)、0.1質量%酵母エキス(Difco社製、MD、USA)、残部水;pH7.2)でNo.27株を26.5℃で1週間培養後、このNo.27株を三角フラスコ(500mL容量)に入ったベネット液体培地100mLに植菌し、26.5℃で2日間静置培養することにより前培養を行った。
この前培養液5mLを三角フラスコ(500mL容量)に入ったベネット液体培地100mLに植菌し、26.5℃で5日間静置培養することにより培養液を得た。この培養液を以下の試験例1に用いた。更にこの培養液を0.25μmの無菌フィルターに通し、菌体を除去して得られた培養上清を以下の試験例2に用いた。
(試験例1)
<胞子懸濁液1の調製>
アフラトキシンB1及びG1の産生菌として、A.parasiticus NRRL 2999(USDA、Agricultural Research Service、USAより入手)をポテトデキストロース寒天培地(PDA培地;Difco社製、MD,USA)の斜面培地上で、27℃で14日間培養後、その菌叢より胞子を白金耳で掻きとり、2.5×103CFU/μLになるようTween20を0.1質量%含む蒸留水に懸濁して胞子懸濁液を調製した。
<胞子懸濁液1の調製>
アフラトキシンB1及びG1の産生菌として、A.parasiticus NRRL 2999(USDA、Agricultural Research Service、USAより入手)をポテトデキストロース寒天培地(PDA培地;Difco社製、MD,USA)の斜面培地上で、27℃で14日間培養後、その菌叢より胞子を白金耳で掻きとり、2.5×103CFU/μLになるようTween20を0.1質量%含む蒸留水に懸濁して胞子懸濁液を調製した。
<胞子懸濁液2の調製>
アフラトキシンB1の産生菌としてA.flavus IMF47798(Referencestrain of the International Union of Microbiological Societiesより入手)をポテトデキストロース寒天培地(PDA培地;Difco社製、MD,USA)の斜面培地上で、27℃で14日間培養後、その菌叢より胞子を白金耳で掻きとり、2.5×103CFU/μLになるようTween 20を0.1質量%含む蒸留水に懸濁して胞子懸濁液を調製した。
アフラトキシンB1の産生菌としてA.flavus IMF47798(Referencestrain of the International Union of Microbiological Societiesより入手)をポテトデキストロース寒天培地(PDA培地;Difco社製、MD,USA)の斜面培地上で、27℃で14日間培養後、その菌叢より胞子を白金耳で掻きとり、2.5×103CFU/μLになるようTween 20を0.1質量%含む蒸留水に懸濁して胞子懸濁液を調製した。
<<アフラトキシン産生阻害活性の評価>>
生ピーナッツ(約1.5g/個)が20個入った三角フラスコ(100mL容量)に、蒸留水10mLを加え、120℃で15分間オートクレーブを行った。オートクレーブしたピーナッツ(6個)を実施例1の培養液に浸漬した後、24ウェルのマイクロプレートに1個/ウェルずつ移した。
コントロールとして、実施例1の培養液の代わりにベネット液体培地にピーナッツ(6個)を浸漬した後、24ウェルのマイクロプレートに1個/ウェルずつ移した。
これらのウェルに入ったピーナッツに、前記調製した胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)又は胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を10μL/ウェルずつ植菌し、27℃で3日間静置培養した。
生ピーナッツ(約1.5g/個)が20個入った三角フラスコ(100mL容量)に、蒸留水10mLを加え、120℃で15分間オートクレーブを行った。オートクレーブしたピーナッツ(6個)を実施例1の培養液に浸漬した後、24ウェルのマイクロプレートに1個/ウェルずつ移した。
コントロールとして、実施例1の培養液の代わりにベネット液体培地にピーナッツ(6個)を浸漬した後、24ウェルのマイクロプレートに1個/ウェルずつ移した。
これらのウェルに入ったピーナッツに、前記調製した胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)又は胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を10μL/ウェルずつ植菌し、27℃で3日間静置培養した。
3日間培養後、ピーナッツの表面はいずれもカビの菌糸で覆われたが、カビの生育は、実施例1の培養液に浸したもの、コントロール共に良好であった。
カビの生育したピーナッツを1個ずつバイアル(直径16.5mm、高さ40mm)に移し、クロロホルム2.0mLを加えてスパーテルで破砕し抽出した。得られた破砕抽出液0.1mLを1.5mLのマイクロチューブに入れ、風乾によりクロロホルムを留去後、得られた残渣を0.1mLの90容量%アセトニトリル水溶液に溶解した。この溶液を0.25μmの無菌フィルターに通した後、下記測定条件にて高速液体クロマトグラフ質量分析(LC/MS)によりアフラトキシンの質量を測定した。
また、下記測定条件にてアフラトキシンB1の標準品(Aflatoxin B1;Sigma社製)及びアフラトキシンG1の標準品(Aflatoxin G1;Sigma社製)を用いて検量線を作成し、実施例1の培養液に浸したピーナッツ及びコントロールのピーナッツ1個あたり(約1.5g/個)のアフラトキシン質量(μg)を定量し、アフラトキシンB1及びアフラトキシンG1の合計質量(μg)及び該合計質量のピーナッツ6個の平均値を算出した。結果を下記表4及び図4に示す。
[LC/MSの測定条件]
-HPLC-
・装置:2695 HPLC system(Waters社製、Milford,MA)
・カラム:Capcell-pak C18 column UG120(直径2.0mm、長さ150mm、株式会社資生堂株製)
・溶出液:A 10mM酢酸アンモニウム水溶液/B アセトニトリル
・溶出条件:A:B=90:10からA:B=0:100で10分間の直線グラジエント溶出
・流量:0.2mL/分間
・保持時間:アフラトキシンB1(11.45分間)
アフラトキシンG1(11.79分間)
-MS-
・装置:micro mass ZQ(Waters社製)
・イオン化:ESI、ポジティブモード
・ソース温度:120℃
・脱溶媒温度:350℃
・コーン電圧:30V
・脱溶媒ガス量:600L/時間
・コーンガス量:50L/時間
・キャピラリー電圧:2,800V
・検出:アフラトキシンB1 m/z313(M+H)+
アフラトキシンG1 m/z329(M+H)+
カビの生育したピーナッツを1個ずつバイアル(直径16.5mm、高さ40mm)に移し、クロロホルム2.0mLを加えてスパーテルで破砕し抽出した。得られた破砕抽出液0.1mLを1.5mLのマイクロチューブに入れ、風乾によりクロロホルムを留去後、得られた残渣を0.1mLの90容量%アセトニトリル水溶液に溶解した。この溶液を0.25μmの無菌フィルターに通した後、下記測定条件にて高速液体クロマトグラフ質量分析(LC/MS)によりアフラトキシンの質量を測定した。
また、下記測定条件にてアフラトキシンB1の標準品(Aflatoxin B1;Sigma社製)及びアフラトキシンG1の標準品(Aflatoxin G1;Sigma社製)を用いて検量線を作成し、実施例1の培養液に浸したピーナッツ及びコントロールのピーナッツ1個あたり(約1.5g/個)のアフラトキシン質量(μg)を定量し、アフラトキシンB1及びアフラトキシンG1の合計質量(μg)及び該合計質量のピーナッツ6個の平均値を算出した。結果を下記表4及び図4に示す。
[LC/MSの測定条件]
-HPLC-
・装置:2695 HPLC system(Waters社製、Milford,MA)
・カラム:Capcell-pak C18 column UG120(直径2.0mm、長さ150mm、株式会社資生堂株製)
・溶出液:A 10mM酢酸アンモニウム水溶液/B アセトニトリル
・溶出条件:A:B=90:10からA:B=0:100で10分間の直線グラジエント溶出
・流量:0.2mL/分間
・保持時間:アフラトキシンB1(11.45分間)
アフラトキシンG1(11.79分間)
-MS-
・装置:micro mass ZQ(Waters社製)
・イオン化:ESI、ポジティブモード
・ソース温度:120℃
・脱溶媒温度:350℃
・コーン電圧:30V
・脱溶媒ガス量:600L/時間
・コーンガス量:50L/時間
・キャピラリー電圧:2,800V
・検出:アフラトキシンB1 m/z313(M+H)+
アフラトキシンG1 m/z329(M+H)+
表4の結果より、実施例1の培養液に浸漬することにより、アフラトキシン産生菌によるピーナッツへのアフラトキシン蓄積が明白に減少した。特にA.flavusのピーナッツへのアフラトキシン蓄積を強く阻害した。
(試験例2)
実施例1の培養上清を、24ウェルのマイクロプレートに、0.1mL/ウェル、0.3mL/ウェル、0.5mL/ウェル、0.7mL/ウェル、又は0.9mL/ウェル入れ、各ウェルの液体合計量が1mLとなるようにポテトデキストロース液体培地を加えた。また、コントロールとして、実施例1の培養上清の代わりにポテトデキストロース液体培地を1mL/ウェル添加した。
それぞれのウェルに、試験例1で調製した胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)又は胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を10μL/ウェルずつ植菌し、27℃で3日間静置培養した。
実施例1の培養上清を、24ウェルのマイクロプレートに、0.1mL/ウェル、0.3mL/ウェル、0.5mL/ウェル、0.7mL/ウェル、又は0.9mL/ウェル入れ、各ウェルの液体合計量が1mLとなるようにポテトデキストロース液体培地を加えた。また、コントロールとして、実施例1の培養上清の代わりにポテトデキストロース液体培地を1mL/ウェル添加した。
それぞれのウェルに、試験例1で調製した胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)又は胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を10μL/ウェルずつ植菌し、27℃で3日間静置培養した。
3日間培養後、それぞれのウェルの培養液をミラクロス(Calbiochem社製、 La Jolla、 California、 USA)で濾過し、菌体と濾液(培養上清)とに分離した。
前記菌体は、5mLの蒸留水で洗浄後1.5mLのマイクロチューブに移し、100℃で3時間乾燥させた。乾燥後、菌体入マイクロチューブの質量を測定し、空のマイクロチューブの質量を差し引いた質量を菌体質量とした。
前記濾液は、該濾液1mLをクロロホルム0.2mLで抽出し、風乾によりクロロホルムを留去後、0.1mLの90容量%アセトニトリル水溶液に溶解した。この溶液を0.25μmの無菌フィルターに通した後、試験例1と同様の方法で、高速液体クロマトグラフ質量分析(LC/MS)によりアフラトキシンの質量を定量した。結果を表5に示す。また、胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)を植菌した結果を図5Aに、胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を植菌した結果を図5Bに示す。
前記菌体は、5mLの蒸留水で洗浄後1.5mLのマイクロチューブに移し、100℃で3時間乾燥させた。乾燥後、菌体入マイクロチューブの質量を測定し、空のマイクロチューブの質量を差し引いた質量を菌体質量とした。
前記濾液は、該濾液1mLをクロロホルム0.2mLで抽出し、風乾によりクロロホルムを留去後、0.1mLの90容量%アセトニトリル水溶液に溶解した。この溶液を0.25μmの無菌フィルターに通した後、試験例1と同様の方法で、高速液体クロマトグラフ質量分析(LC/MS)によりアフラトキシンの質量を定量した。結果を表5に示す。また、胞子懸濁液1(A.parasiticus NRRL 2999)を植菌した結果を図5Aに、胞子懸濁液2(A.flavus IMF 47798)を植菌した結果を図5Bに示す。
表5の結果より、実施例1の培養上清を0.5mL/ウェルあるいは0.7mL/ウェルの割合で添加した場合、A.parasiticusあるいはA.flavusのアフラトキシン産生がほぼ完全に阻害された。しかし、その際、カビの菌体質量には大きな変化はなく、実施例1の培養上清は、カビの生育にはほとんど影響を及ぼさなかった。
試験例2の結果より、No.27株は、その培養上清にカビの生育を阻害せず、かつアフラトキシンの産生を特異的に阻害する物質を産生していることがわかった。そのアフラトキシン産生阻害物質が試験例1の培養液を用いた試験において、ピーナッツにおけるアフラトキシン産生を阻害していると推察される。
この結果より、No.27株の培養液及びNo.27株の産生するアフラトキシン産生阻害物質は、共にアフラトキシン汚染防除に有効であることが示唆された。
この結果より、No.27株の培養液及びNo.27株の産生するアフラトキシン産生阻害物質は、共にアフラトキシン汚染防除に有効であることが示唆された。
FERM BP-11467
本発明の新規微生物である受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株は、アフラトキシン産生阻害剤を産生するアフラトキシン産生阻害剤産生菌であり、前記No.27株の培養物は、優れたアフラトキシン産生阻害活性を有することから、アフラトキシン産生阻害剤及びアフラトキシン汚染防除方法に好適に利用可能である。
Claims (4)
- 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株の培養物を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤。
- 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株を培養する工程を少なくとも含むことを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤の製造方法。
- 請求項1に記載のアフラトキシン産生阻害剤を用い、アフラトキシン産生菌によるアフラトキシン産生を阻害することを特徴とするアフラトキシン汚染防除方法。
- 受託番号FERM BP-11467のステノトロフォモナス スピーシーズ(Stenotrophomonas sp.)No.27株であることを特徴とするアフラトキシン産生阻害剤産生菌。
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---|---|---|---|
PCT/JP2013/054706 WO2013129291A1 (ja) | 2012-02-27 | 2013-02-25 | アフラトキシン産生阻害剤及びその製造方法、アフラトキシン汚染防除方法、並びに、アフラトキシン産生阻害剤産生菌 |
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---|---|
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-
2012
- 2012-02-27 JP JP2012040099A patent/JP2013173710A/ja active Pending
-
2013
- 2013-02-25 WO PCT/JP2013/054706 patent/WO2013129291A1/ja active Application Filing
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Title |
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CN109762761B (zh) * | 2019-01-10 | 2022-01-07 | 河南农业大学 | 高效降解黄曲霉毒素b1的微嗜酸寡养单胞菌及其应用 |
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