JP4074261B2

JP4074261B2 - 光分解性農薬組成物の製造方法

Info

Publication number: JP4074261B2
Application number: JP2004093597A
Authority: JP
Inventors: 琢自中島; 陽子加藤; 哲史竹下; 尚樹松田; 靖司児玉; 正己渡邉
Original assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; National Institute of Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2024-03-26
Also published as: JP2005281148A

Description

本発明は、光分解性農薬組成物の製造方法に関し、詳しくは、農薬活性成分が光により経時的に分解する光分解性農薬組成物の製造方法に関する。

近代農業では、生産性の向上に化学農薬が大きな役割を果たしてきた。しかし、化学農薬は過度の使用によって生態系を乱し、また残留農薬による食品安全性への危惧といった人間環境への問題も引き起こしている。こうしたことから、毒性や残留性の低い農薬の開発が望まれている。

毒性や残留性がない農薬として、最近、微生物農薬の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、病害虫菌の除去及び土壌改良を行う微生物の使用方法が開示されており、特に、温度や化学薬品等にも強く、病害虫菌の除去や土壌改良に適した微生物として土壌処理菌Ｓ５を使用することが提案されている。また、特許文献２には、昆虫に寄生して殺虫する機能を有する糸状菌バーティシリウム・レカニを害虫寄生菌とし、植物体表面定着能力を有する微生物農薬が開示されている。
特開２０００−１９７４７７号公報（特許請求の範囲等）特開２００３−３３５６１２号公報（特許請求の範囲等）

しかしながら、微生物農薬は、生菌体、死菌体、乾燥菌体や胞子などの微生物を主成分として構成されるために、製剤化などの点で従来の一般的な化学農薬と同様に扱うことは困難であった。即ち、微生物農薬は、その調合や散布方法などに問題点があり、必ずしも容易に実用化できるものではなかった。

そこで本発明の目的は、微生物農薬に代わる、毒性および残留性のない新規な農薬組成物の製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解消すべく、鋭意研究努力を重ね、無残留農薬および減農薬となり得る農薬活性成分をスクリーニングにより追求したところ、太陽光で光分解する抗微生物物質を発見し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、ハヘラ属（Ｈａｈｅｌｌａ）に属するＭＳ０２−０６３菌株を栄養培地で培養し、プロジギオシン類色素を産生させる工程を含むことを特徴とする光分解性農薬組成物の製造方法である。

本発明は、プロジギオシン類を産生するハヘラ属（Ｈａｈｅｌｌａ）に属する上記微生物を培養し、その培養上清が病原植物菌に対し抗菌活性を有し、しかも太陽光により簡単に分解することを見出したことに基づくものである。

本発明の光分解性農薬組成物において有効成分とするプロジギオシン類は、植物病原菌、特にうどんこ病や黒腐病の感染を抑止し、その治療薬として有用である。また、太陽光により簡単に分解するため、残留農薬として残らず、極めて安全な農薬である。したがって、夕方または夜に農薬を散布すれば、夜間において農薬活性を示して植物病原菌に対しその感染を抑止し、一方、日中の太陽の光で簡単に分解するため、フィールド上に残留し続けることがない。

以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。
本発明の光分解性農薬組成物の有効成分は、セラチア・マルセスセンスが作り出す代表的な色素であるプロジギオシン類の赤色色素である。このプロジギオシン類は、セラチア属以外にも、ビブリオ属（ＩｎｔＪＳｙｓｔＥｖｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ．２００３Ｍａｒ；５３（Ｐｔ２）：４７９−８４）やシュードアルテロモナス属（ＢｉｏｃｈｅｍＢｉｏｐｈｙｓＲｅｓＣｏｍｍｕｎ．２８；２３７（３）：５４３−７．（１９９７））、放線菌（ＡｎｔｉｍｉｃｒｏｂＡｇｅｎｔｓＣｈｅｍｏｔｈｅｒ．４６（４）：１１１２−１１１３（２００２））など多くの環境微生物が産生することが知られている。

本発明の光分解性農薬組成物の有効成分であるプロジギオシン類には、次式（Ｉ）、

で表されるプロジギオシンの他、次式（ＩＩ）、

で表されるシクロプロジギオシンも含まれ、さらにこれらの塩酸塩、リン酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩等、各種塩類も含まれる。

かかるプロジギオシン類の標準品の入手はこれまで困難であったが、本発明者らは、大量のプロジギオシン類色素を産生する微生物を発見し、本発明の製造方法を完成するに至った。

本発明方法で用いるハヘラ属（Ｈａｈｅｌｌａ）に属するＭＳ０２−０６３菌株は、大村湾喜々津における汽水域より得られた泥土より、イースト・麦芽寒天海水培地（酵母エキス０．４％、麦芽エキス１％、デキストロース０．４％、寒天１．５％、５０％人工海水）で培養し、形成されたコロニーを分離することにより取得したものである。

このようにして得られたプロジギオシン類産生微生物ＭＳ０２−０６３菌株は、非発酵性陰性桿菌で、運動性はない。また、遊走子を有する細胞を産する能力を有する。本菌は、培養初期段階（約培養１２時間）では色素を産生せず、その後、急激に赤色色素を産生する。また、汽水域に生存していたため、約０．５％以上の塩が必要であることを特徴とする。ＭＳ０２−０６３菌株の菌学的性質を下記の表１に示す。

＊炭素源の資化性試験はバイオログシステムを使用した。

本発明のプロジギオシン類産生微生物ＭＳ０２−０６３菌株は、文献未掲載の新規な菌であり、特許生物寄託センターに寄託番号ＦＥＲＭＰ−１９６３５として寄託されている。

かかる微生物ＭＳ０２−０６３菌株を培養する方法は、特に制限されるべきものではなく、例えば、固体培地にコロニーを作らせて、そのコロニーを液体培地で培養してもよい。本発明に用いる培地は、一般的な栄養培地であれば使用でき、例えば、ＹＰＧ培地−３０％人工海水（イースト抽出物１．２５％、ペプトン１．２５％、グルコース３％）を好適に使用することができる。

培養温度は、１５℃〜３７℃までの培養が可能であるが、好ましくは２０℃〜３０℃である。また、培養時のｐＨは、５．５〜１０、好ましくはｐＨ６．０〜９．０である。さらに、培地の塩濃度は、ＮａＣｌ量として０．５〜３．０％において増殖可能であるが、好ましくは０．５〜１．５％であり、より好ましくは約１％である。培養期間は、一晩以上で赤色色素を大量に産生し、好ましくは１．５日程度であるが、この培養日数も限定されるものではない。

次の、産生された色素を単離・回収する方法も、特に制限されるべきものではなく、使用される赤色色素の形態や抽出溶媒の種類などに応じて適宜変更すればよい。例えば、赤色色素の溶媒抽出物を、以下の方法で得ることができる。なお、詳細な抽出手順については以降の実施例で説明する。

先ず、コロニーが培養された培養液を、好ましくは凍結乾燥する。次いで、得られた凍結乾燥標品に適当な抽出溶媒を加え赤色色素を抽出する。赤色色素を得るのに使用される抽出溶媒としては、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの炭素数１〜８までのアルコール類、クロロホルム、酢酸エチル等のエステル系有機溶媒、または水と前記アルコールとの混合溶液が挙げられ、とりわけアルコールを使用することが好ましく、最も好ましくは、メタノール、エタノールを使用する。抽出は、例えば、凍結乾燥標品に適当量の所望の抽出溶媒を加えて、超音波処理した後、遠心し、その上清を得る。必要に応じて、残渣に新たに抽出溶媒を加え、同様の手法を１〜２回繰り返し、抽出してもよい。

上記の方法で得られた溶媒抽出物をカラムクロマトグラフィーなどの既知の分離精製方法に付することにより、所望のプロジギオシン類を簡単に単離することができる。

本発明の光分解性農薬組成物の製剤形態は特に制限されるべきものではなく、用途に合わせ、粉剤、粒剤、液剤、顆粒水溶剤、エマルジョン剤等、任意剤型を適宜選定することができる。また、本発明の光分解性農薬組成物は、任意剤型の形態とせず、プロジギオシン類を含む培養上清を適宜濃度に調整してそのまま使用してもよい。

以下に、実施例に基づき、本発明について更に詳細に説明するが、本発明がかかる実施例にのみに限定されないことは言うまでもない。
プロジギオシン類産生微生物ＭＳ０２−０６３菌株をＹＰＧ液体培地で２８℃、３日間振盪培養した。その培養液に１００％エタノールを加え、遠心（３０００ｒｐｍ、２０分間）することにより菌体を取り除き、エタノール抽出培養上清を得た。この培養上清に等量の１００％エタノールを加え、酢酸エチルで抽出・凝縮し、溶媒抽出物を５０％メタノールに置換後、吸収スペクトルを測定したところ、図１に示す吸収スペクトルを得た。この吸収スペクトルにより、上記培養上清に含まれる物質は、プロジギオシン類色素であることが分かった。

次いで、上記培養上清溶液をφ８ｍｍの厚手パルプディスクに５０μＬ染みこませ、減圧下で完全にエタノールを蒸発させた。この上清含有パルプディスクを、各試験菌を含む検定板（サブロー寒天培地）にのせ、１日〜７日間培養することにより、下記の表１に示す試験菌（病原菌）に対する増殖阻止活性を阻止円の大きさで測定した。

次に、培養上清溶液を密栓可能なガラス容器に移し、晴天下で昼間放置した。その放置した試料を上記と同様の方法で増殖阻止活性を阻止円の大きさで測定した。その結果を下記の表２に示す。

次いで、プロジギオシン類色素の最大吸収波長（λｍａｘ）である５３６ｎｍにおける光学密度（ＯＤ）を測定することにより、太陽光に対する光分解性を測定した。その結果を下記の表３に示す。

なお、上記表３中、０時間のＯＤ（５３６ｎｍ）を１００％とした。

表３に見られるようにプロジギオシン類色素は明らかに太陽光で失活することが判明した。

本発明における有効成分化合物は、優れた抗植物病原作用を有しており、かつ残留性もなく、農薬として有用である。即ち、夕方もしくは夜に農薬を散布することで夜間に農薬活性を得、日中の太陽の光で簡単に分解するため、フィールド上に残留しない。本発明における農薬としての利用は、うどんこ病、黒腐病のみならず、病原糸状菌や病原酵母による植物病に対する治療や予防薬に用いることができる。また、本発明の農薬は既存農薬と組み合わせることで既存農薬の量を減ずることができる。

培養上清から精製した赤色色素の吸収スペクトルを示すグラフである。

Claims

ハヘラ属（Ｈａｈｅｌｌａ）に属するＭＳ０２−０６３菌株を栄養培地で培養し、プロジギオシン類色素を産生させる工程を含むことを特徴とする光分解性農薬組成物の製造方法。