NBRCニュース　第８６号

   酵母では、千葉県木更津市内の花から分離された新種 Starmerella kisarazuensis を公開しました（NBRC 115909～115910, NBRC 116270）。糸状菌では、日本産のハチミツより分離されたTalaromyces属の好乾性の新種Talaromyces mellisjaponiciとその近縁のTalaromyces affinitatimellis、Talaromyces basipetosporus、Talaromyces speluncarum（NBRC 116043～116051）を公開しました。細菌では、特許第4690972号に記載されているカドミウム除去能を有する菌株Halobacillus truperi FERM P-20976およびStaphylococcus xylosus FERM P-20977をそれぞれNBRC 114266およびNBRC 114267として公開しました。また、オーストラリアのカンガルー島で採取された虫や花に由来するFructilactobacillus属の乳酸菌（NBRC 114983、NBRC 114985～114989）を公開しました。

【新たに提供を開始した微生物資源】
https://www.nite.go.jp/nbrc/cultures/nbrc/new_strain/new_dna.html

   産業界では、循環型社会の形成を目指して、製造過程での副産物や使い終わった製品を廃棄物ではなく資源として捉え、再利用して素材や製品にまた戻していく新たなものづくりの考え方が求められています。また近年では、石油資源を素材とした物理化学的製造プロセスから、生物を用いた技術で製品をつくる「バイオものづくり」の製造プロセスへの転換が推進され、これまで微生物が利用されてこなかった分野においても、微生物による有用物質生産技術が注目されています。

   そこで今回は、糸状菌の中でも非常に多様な代謝産物を産生し、バイオリファイナリーへの貢献が期待されている(1)ケカビ門Mucoromycota（以前は接合菌と呼ばれていた菌群の一部）についてご紹介します。ケカビ門に含まれる菌種には、脂質や色素、キチン／キトサン、ポリリン酸塩、エタノール、有機酸、酵素といった有用物質を産生するものが知られています。その中で本稿では、食品や健康、医療、エネルギーなど幅広い分野で利用される油脂の生産に関するものを紹介します。

   「油糧微生物」とは、自身の菌体重量の20％以上の油脂を細胞内に蓄積する微生物のことを言います。ケカビ門では、Absidia、Actinomucor、Backusella、Circinella、Cunninghamella、Gilbertella、Helicostylum、Lichtheimia、Mucor、Mortierella、Rhizomucor、Rhizopus、Syncephalastrum属が知られています(2)。これらの菌は、一価不飽和脂肪酸（パルミトオレイン酸、オレイン酸など）や人体では合成できない多価不飽和脂肪酸（リノール酸：LAやα-リノレン酸：ALA、アラキドン酸：ARA、エイコサペンタエン酸：EPA、ドコサヘキサエン酸：DHAなど）を多量に蓄積します。また、Mucor属はグルコース、Mortierella属はマルトースの資化能が高いなど、属によって高い資化能を示す炭素源が異なることや、炭素源によって蓄積する脂肪酸の種類や量も変わることも分かっています(3)。そのため、原料として用いる廃棄物等の種類に応じて適切な菌種を選択することで、目的とする油脂の生産が可能になると期待されています。また、ケカビ門が産生する油脂の組成は植物油と類似していますが、植物ではなく微生物で生産する主な利点として、季節や気候に左右されないことや生育期間が短いこと、生産条件を制御することができることなどが挙げられます。微生物を用いることで目的とする油脂を安定的に高純度で生産できることが報告されています(4)。

   そこで、特に油脂生産に優れているとされる種について、NBRCから提供している菌株をご紹介します。ぜひご利用ください。

○Mucor circinelloides（NBRC保有株13株）
   脂質蓄積を研究するモデルとして使われている糸状菌で、必須脂肪酸の一つであるγ-リノレン酸（GLA）を豊富に蓄積する種(5)。
（一例）

NBRC No.	分離源	研究例
4554	Kaoliangchiu-moromi	抗酸化活性物質生産
4572	Kaoliangchiu yeast cake	バイオエタノール生産
5398	Air	セルラーゼ生産
6746	Soil	バイオファイナリー

○Mortierella alpina（NBRC保有株3株）
   乳幼児の発育や発達に重要なアラキドン酸（ARA）を豊富に蓄積することから、アメリカ食品医薬品局（FDA）及び欧州委員会の認証のもと、様々な国で乳児用の粉ミルクに添加するARAの生産に使用されている種(6)。

NBRC No.	分離源	原産国
6568	不明	不明
32281	Soil	中国
105990	Soil	日本

○Umbelopsis isabellina（NBRC保有株13株）
   バイオ燃料の原料となるオレイン酸やパルミチン酸を豊富に蓄積することから、カーボンニュートラルへの貢献が期待されている種(7)。
（一例）

NBRC No.	分離源	原産国	研究例
7884	不明	不明	油脂生産（ゲノム解読株）
7873	Wood	不明
7874	不明	ドイツ
105998	Decaying needle	日本
110180	Pine deadwood	日本

【文献】
（1）Dzurendova et al. (2022). Appl. Microbiol. Biotechnol. 106, 101-115.
（2）Zhao et al. (2022). Bioenerg. Res. 14, 1196-1206.
（3）Demir＆Gündes (2020). Biotechnol. Prog. 36, e3050.
（4）Asadi et al. (2015). Crit. Rev. Biotechnol. 35, 94-102.
（5）Fazili et al. (2022). Microb. Cell Fact. 21, 29.
（6）Chang et al. (2022). Biotechnol. Adv. 54, 107794.
（7）Simara et al. (2020). Biocat. Agric. Biotechnol. 30, 101831.

   BALOsの研究に着手するにあたり、まず、BALOsの分離に取り掛かりました。BALOsの培養方法には、多くの研究で使用されている重層寒天培地(5)を使用しました。その重層寒天培地は、HMバッファー（HEPES、カルシウム塩、マグネシウム塩で構成）に寒天を1.5%加えて固化させた下層に、餌細菌を高濃度（OD₆₀₀で10-50程度）で懸濁した寒天0.7%を含むHMバッファーに被検試料（または分離した捕食性細菌）を混合したものを重層して作製します。被検試料中に捕食性細菌が存在すると、餌細菌が溶菌され、溶菌プラークが形成されます（図1）。
 

   HI3株の分離時には、餌細菌に大腸菌Escherichia coli HB101、分離源に池の表層水（上述のBALOs優占化が観察されたウキクサ－微生物共生系の構築に使用）を用いました。また、環境中ではBALOsの存在割合が低いことを踏まえ、池水に餌細菌を高濃度で加えて予め培養し、濁度低下が観察されたものをBALOsの分離に用いることにしました。その結果、今回寄託させていただいたHI3株の分離に成功しました。HI3株はBacteriovorax stolpiiの基準株と16S rRNA遺伝子配列が極めて近かったのですが(6)、その後に解析した全ゲノム(7)を用いたAverage Nucleotide Identityは93.3%であり種を識別する閾値（95-96%）以下であったことから、Bacteriovorax sp. HI3と名付けました。

   以下のイベントにて講演、発表等を行います。ぜひご参加ください。

日本農芸化学会2024年度東京大会 創立100周年記念大会
   日時：2024年3月24日（日）～27日（水）
   会場：東京農業大学 世田谷キャンパス (東京都世田谷区桜丘1-1-1)
   URL：https://www.jsbba.or.jp/2024/
   NITEの参加形態：シンポジウム等での講演（2S07A3p、3S15A3p、4C5a06）

  ７.  

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