Enhanced Oil-Based Formulation of a Native Beauveria bassiana Isolate: Optimisation of Carriers and Adjuvants for Improved Conidial Viability

農業の世界において、農家は長い間、昆虫が作物を食い荒らすのを防ぐために化学スプレーに頼ってきました。しかし、より静かで自然なアプローチが支持を集めています。それは、害虫と戦うために生きた菌類を使用することです。これら微細な味方の中でも、「ボーベリア・バシアナ（Beauveria bassiana）」と呼ばれる菌は、非常に優れた性能を発揮します。この菌は、さまざまな有害な昆虫に自然に感染して死滅させるため、合成化学物質による深刻な環境負荷をかけることなく害虫を管理する方法を提供します。しかし、この生物学的兵器を現実の世界で機能させるためには、大きな障害があります。感染を運ぶ小さな胞子は非常に脆弱なのです。乾燥した空気や強い日光、あるいは温度変化にさらされると、標的に到達する前に死んでしまうことがよくあります。この菌を農家にとって有用なものにするためには、科学者は、胞子が生存し、攻撃の準備ができている状態を維持するようにパッケージングする必要があります。これは「製剤化」と呼ばれるプロセスです。

ケララ農業大学の研究者たちは、この特定の在来種菌に対するこのパッケージングの問題を解決するために着手しました。彼らは、菌の胞子をオイルと混ぜることで、乾燥から保護し、水ベースの混合物よりも昆虫の体に付着しやすくできることを知っていました。しかし、すべてのオイルが同じ性質を持っているわけではなく、間違った成分を加えると、菌を救うどころか死滅させてしまう可能性があります。研究チームは、パーム油、ゴマ油、ひまわり油、米ぬか油、ココナッツ油の5種類の植物油をテストし、どの油なら菌が耐えられるかを調べました。また、保管中に胞子の盾として機能するかどうかを確認するために、一般的な粘り気のある液体であるグリセロールを含む、4種類の異なる添加剤についても実験を行いました。

最初のステップは、どの油が菌の成長を許容し、どの油が菌の動きを止めてしまうのかを確認することでした。研究者たちは、菌の胞子をプレートに置き、さまざまなオイルを導入しました。結果は明白かつ即時的でした。ひまわり油、米ぬか油、ココナッツ油は障壁となり、菌の成長を全く妨げました。ゴマ油はより優れており、菌の生存を可能にしましたが、パーム油が明らかに勝者となりました。パーム油は菌を全く阻害せず、チームがパーム油の中で15日間胞子を保管したところ、生存している胞子の数はテストされた他のどの油よりも大幅に高い数値を維持していました。これにより、パーム油が理想的なキャリア、つまり菌の軍隊を保持するための液体の乗り物であることが特定されました。

最適なオイルを選択した後、チームはパーム油に混ぜる完璧な添加物を見つける段階へと進みました。彼らは、水分を保持する物質であるグリセロールのさまざまな濃度を、界面活性剤や増粘剤といった他の一般的な添加剤とともにテストしました。目標は、できるだけ長く胞子を生かし続けることができる混合物を見つけることでした。結果は、パーム油に3パーセントのグリセロールを混ぜるという特定のレシピを指し示しました。この組み合わせは、30日間の保管後も最も高い数の胞子を生かし続けました。Tween-80と呼ばれる一般的な界面活性剤や、PEGと呼ばれるプラスチックのような物質などの他の添加剤は、実際には生存している胞子の数を減少させ、添加物なしのプレーンなオイルと変わらない性能しか示しませんでした。しかし、グリセロールの混合物は、胞子にとって安定した環境を作り出し、それらを保護しました。

最終テストでは、この新しい混合物が棚でどのくらいの期間持つかを確認しました。研究者たちは、最も優れた製剤であるパーム油とグリセロールの混合物をガラス瓶に入れ、通常の室温条件下で保管し、1ヶ月ごとに生存している胞子の数を確認しました。この混合物は驚くほど優れた性能を発揮しました。最初の5ヶ月間、生存している胞子の数は高く、製品が商業的に有用であるとみなされる最低レベルを十分に上回っていました。4ヶ月経過した後でも、その数は強力なまま維持されていました。しかし、6ヶ月目になると、生存している胞子の数は許容基準を下回り、その製品はもはや信頼できないものとなりました。対照的に、プレーンな水で保管された胞子のグループははるかに早く死滅し、2ヶ月以内に生存能力を失いました。

この研究は、パーム油と少量のグリセロールの単純な組み合わせが、これらの有益な菌の胞子の寿命を大幅に延ばすことができることを証明しています。適切なオイルと適切な添加物を見つけ出すことで、研究者たちは、最大5ヶ月間、菌を生かし続け、使用可能な状態に保つ製剤を作り出しました。これは、製品が永遠に持つわけではありませんが、棚持ちを数週間から5ヶ月へと延ばすことは、統合的病害虫管理プログラムにおいて実行可能な選択肢となります。これにより、輸送や保管をしてもその力を失うことなく、合成殺虫剤に代わる持続可能な選択肢を提供することが可能になります。