被覆したLimosilactobacillus fermentumと低用量殺菌剤を用いたピーマンのPhytophthora capsiciの持続的制御

ピーマンを病気から守る“頼れる微生物”

ピーマンは世界中の食卓で欠かせない作物ですが、Phytophthora capsiciという水を好むカビ様の病原体は畑を一掃し、根や茎を腐らせて収穫を失わせることがあります。本研究は、この病気に対する意外な味方—通常ヨーグルトに見られる有用な細菌—を探りました。これらの“善玉菌”を小さな保護ビーズに封入し、化学的な殺菌剤の使用量を減らして併用することで、農薬使用量を抑えつつピーマンを守れる可能性を示しています。

土壌に潜む見えない脅威

Phytophthora capsiciは湿った土壌に生息し、多くの野菜作物、特にピーマンを攻撃します。一度感染すると根腐れや茎元の暗色病変、しおれ、しばしば枯死を引き起こします。生産者は長年化学殺菌剤に依存してこの病原体を抑えてきましたが、過剰使用は環境汚染を招き、耐性株の出現を促す恐れがあります。本研究チームは、よりクリーンで持続的な防除法を求め、生物的防除――一つの生物で別の生物を抑える手法――に着目しました。

ヨーグルト微生物を作物の守護者に変える

研究者らは伝統的なヨーグルト試料を採取し、乳を発酵させる広義のグループである多数の乳酸菌株を分離しました。各株を試験管内でピーマン致死性病原体に対して試験したところ、GS‑15と名付けられLimosilactobacillus fermentumと同定された一株が顕著で、同一培地で共培養すると病原体の増殖をほぼ半分に抑えました。GS‑15が放出する気体でさえ病原体を遅らせ、これが天然の防御物質の混合物を生産していることを示唆しました。さらに、これらの細菌がしばしば放出する酸味の要因である純粋な乳酸を加えると、乳酸濃度が高くなるほど病原体の成長が抑えられ、この単純な分子が保護効果の主要因であることが明らかになりました。

保護者を小さなビーズで守る

ただし問題がありました。一般的に用いられるピーマン用殺菌剤「Previcur Energy」は有益な細菌を容易に死滅させ、両者を併用することが困難でした。これを解決するため、研究者らはGS‑15を海藻由来の穏やかなゲルであるアルギネート製の小さなビーズに封入しました。この物質は食品や医療製品にも用いられています。ビーズ内では、細菌は高濃度の殺菌剤にさらされても生存しました。被覆は単に遮蔽するだけでなく、機能を向上させました。培養試験では、ビーズで保護されたGS‑15は病原体の増殖を約3分の2抑制し、被覆していない形態より明らかに優れていました。これはビーズが病原体近傍で多くの細菌を生存・活性化させることを可能にしたことを示唆します。

温室試験：化学的助けを減らしても健全な株

次に、研究チームは3品種の市販ピーマンを用いて温室実験を行いました。病原体のみを接種した植物は生育阻害を受け、根や茎が暗色に腐敗して高い発病率を示しました。通常濃度の殺菌剤処理は生存率を改善しましたが、無接種の健全な植物と比べるとやや成長が抑えられました。対照的に、感染の1週間前にGS‑15を添加すると発病が大幅に抑えられ、根や地上部の大きさがほぼ正常に保たれました。最も効果が高かったのは、アルギネートに封入したGS‑15を単独で、または通常量の半分の殺菌剤と組み合わせた処理です。すべての品種で、この組み合わせは発病率を約10分の1以下にまで低下させ、多くのケースで発病を完全に防ぎ、植物のバイオマスはほぼ健全なレベルに回復しました。

農家と食料にとっての意義

この研究は、人の健康を支えることで知られるプロバイオティクス細菌が、作物の強力な守護者としても機能する可能性を示しています。Limosilactobacillus fermentum GS‑15をアルギネートビーズに封入し、殺菌剤の使用量を減らして併用することで、従来のフル投与の化学薬剤よりも壊滅的なピーマン病害をよりよく抑制できました。専門外の読者にとってのポイントは明快です：日常の食品に含まれる小さな有益微生物が、合成農薬の使用を減らしながら収量を維持してピーマンをより持続可能に栽培する手助けになる可能性があるということです。実地でのさらなる試験や大規模生産の検討が進めば、このような微生物ベースの処理は土壌伝染性病害から多くの作物を守る、より環境に優しいツールの一部となり得ます。

引用: Abdollahi, M., Rahaiee, S., Nami, Y. et al. Sustainable control of Phytophthora capsici in bell pepper using encapsulated Limosilactobacillus fermentum and reduced fungicide doses. Sci Rep 16, 9262 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39603-3

キーワード: 生物防除, ピーマン病害, 乳酸菌, 持続可能な農業, 植物プロバイオティクス