
世界保健機関(WHO)によると、蚊媒介性疾患は毎年70万人以上を死に至らしめており、それらを媒介する蚊の駆除は極めて困難です。ほとんどの種は主要な合成殺虫剤すべてに対する耐性を獲得しており、その多くは健康および環境へのリスクをもたらします。
生物由来のバイオ農薬は、化学殺虫剤への耐性を克服し、環境に優しい害虫駆除方法を提供する可能性があります。今週発行の『Applied and Environmental Microbiology』誌で、地中海のクレタ島で採取された細菌分離株が、ウエストナイルウイルスやリフトバレーウイルスなどのヒト病原体を媒介するイエカ(Culex pipiens molestus)に対して殺虫剤として作用することが報告されました。実験室での試験では、3つの分離株が産生する代謝物を含む抽出物が、曝露後24時間以内に蚊の幼虫を100%殺虫しました。
「これらの代謝物は、環境への副作用を最小限に抑えたバイオ農薬開発の基盤となる可能性がある」と科学者たちは指摘する。
「これらの代謝物は環境中でより速く分解し、蓄積せず、化学殺虫剤のように広範囲の昆虫種を殺さないのが一般的です」
と、ボルチモアのジョンズ・ホプキンス大学とクレタ島の分子生物学・バイオテクノロジー研究所(IMBB)の分子昆虫学者兼微生物学者であるジョージ・ディモポロス博士は説明する。
クレタ島での発見とMicroBioPestプロジェクト
この新たな研究は、欧州連合が資金提供しているMicroBioPestプロジェクトの一環として、ディモポロス氏とIMBBの分子生物学者ジョン・ヴォンタス氏が主導した。
研究者たちは、クレタ島全域の65地点から、表土、植物根の周囲の土壌、植物組織、水生サンプル、昆虫の死骸など、186個のサンプルを採取しました。そして、最も有望な分離株を含む水溶液に、C. pipiens molestusの幼虫を曝露しました。
- 100 を超える分離株が 7 日以内にすべての蚊の幼虫を駆除しました。
- このうち 37 の分離株が 3 日以内に幼虫を駆除しました。
- これら 37 の分離株は 20 種類の細菌属に相当し、その多くはこれまで生物農薬としての可能性は考えられていませんでした。
さらに分析を進めると、速効性細菌は幼虫を感染させるのではなく、タンパク質や代謝産物などの化合物を生成することで幼虫を殺したことが判明した。
「この結果は、これらの細菌をベースにした殺虫剤が微生物の生存に依存しないことを示唆しており、心強い」とディモポロス氏は述べた。
次は何?
科学者たちは現在、殺虫分子の化学的性質をより詳細に研究し、それがタンパク質なのか代謝物なのかを解明しようとしています。また、これらの細菌の殺虫活性の範囲についても、病原体を媒介する他の種の蚊や農業害虫を対象とした試験を含め、試験を進めています。
「バイオ農薬は分解が早いため、複数回の散布が必要になることが多い」とディモポロス氏は言う。「これらの化合物を適切に配合し、効果的に散布する方法を見つけることが、今後の大きな課題となるだろう。」
この新たな研究は発見の段階を表しています。
「私たちは現在、分子の化学構造と作用メカニズムを研究する基礎科学へと移行しており、その後、応用分野へと進み、製品のプロトタイプ作成に取り組んでいきます。環境に優しい殺虫剤の開発に向けた大きな推進力となっているのです」と彼は付け加えた。