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Citrus War:持続可能な生物兵器を使用したレモン菌との戦い

アルゼンチンは、世界有数のレモン生産国であり、工業国でもあり、この果物の輸出国としては 2 番目に大きい国です。業界の生産量の 70% 以上は、濃縮果汁、脱水果皮、エッセンシャル オイルの精緻化に向けられています。残りの 30% は新鮮な果物として販売されています。トゥクマン州は、その気候と土壌の特性から、柑橘類の産地としての地位を卓越したと位置付けています。 、全国のレモン生産量の 70% 以上に貢献しています (Federcitrus、2016 年)。

レモンの収穫後病害

収穫後、レモンは水分と栄養素を多く含み、樹上での発育中にレモンを保護する固有の抵抗力のほとんどを失っているため、主に菌類由来の腐生病原体または寄生虫の攻撃を受けやすくなります。

このような病気によって引き起こされる経済的損失は、現在、世界の果樹園芸の主要な問題の 1 つとなっています。その中でも主な病気は、Penicillium digitatum によって引き起こされる、いわゆる「青カビ」と「青カビ」です。 そしてペニシリウム・イタリカム 、それぞれ (ピット &ホッキング、2009)。これらの真菌に攻撃されたレモンは、関与する腐敗に応じて、緑色または青色に変わります (図 1)。

これらの菌類は傷の病原体であり、菌類が侵入して感染することを可能にする傷が表面にない場合、どちらも果物を攻撃することはできません. Geotrichum candidum、Diplodia natalensis、Phomopsis citri、 フィトフトラ・シトロフトラ .

収穫後の病気の制御:化学殺菌剤の使用

これらの腐敗の進行を制御することは非常に重要であり、化学殺菌剤の使用は、低コスト、簡単な適用、および優れた効果により、最良の選択肢でした.チアベンダゾールとイマザリルは認可された主な殺菌剤の 1 つであり、柑橘類の包装工場で広く使用されています。ただし、これらの製品は真菌耐性の外観を生成する可能性があるため、無差別に使用するといくつかの欠点があります (Sánchez-Torres &Tuset, 2011)。

さらに、許容可能な残留濃度のレベルはますます制限されており、商業的な障壁が増大しています。それに加えて、さらに重要なのは、これらの化学物質が環境と人間の健康に及ぼす影響です。殺菌剤は長期間の分解により環境汚染を引き起こし、高い毒性と発がん性があることが報告されています (Palou et al., 2008; Tripathi &Dubey, 2004)。

レモンの収穫後病害の化学的防除に代わる方法

環境への影響が少なく、人間の健康へのリスクが最小限である方法の必要性が高まっているため、新しい代替ソリューションの開発が求められています。熱処理や放射線などの物理的方法、および天然素材を使用した化学的方法が評価されていますが、これまでのところ、収穫後の病気を単独で制御するのに十分な効果があると証明されたものはありません.

これらの病気の制御において大きな可能性を秘めた最も有望なツールの中に、有益な微生物を病原体に対する自然兵器として使用することに基づく生物学的制御戦略があります (Wilson &Wisniewski, 1989)。

生物的防除剤としての酵母

近年、酵母、菌類、および細菌を生物学的制御因子として使用することは、収穫後の病気を制御するための有望な代替手段となっています.

特に、酵母は他の微生物に比べて特定の利点があります。単純な培地で急速に増殖できるため、大量生産が可能であり、胞子やアレルギー性毒素を生成せず、栄養要件が単純であるため、栄養素の少ない領域に長期間コロニーを形成できます。 (El-Tarabily &Sivasithamparam, 2006; Druvefors et al., 2004; Qing &Shiping, 2000)。同様に、酵母はバクテリアなどの他の微生物とは異なり、パンなどの食品やワインやビールなどの飲料の製造に使用されるため、社会的に広く受け入れられています。

酵母を利用した収穫後病害の防除に関して、いくつかの研究が報告されています。例えば、酵母は、グレープフルーツ、オレンジ、ナシ、リンゴなどの植物病原菌を制御するために使用されてきました (Droby et al., 2002; Liu et al., 2010; Taqarort et al., 2008; Zhang et al., 2005 ).

ネイティブ キラー イースト

私たちの研究に関して、主な注意はいわゆるキラーに向けられました。 酵母 . キラー 表現型は Saccharomyces cerevisiae で最初に記載されました。 また、一部の酵母が、他の感受性酵母や糸状菌、さらには細菌にとっても致命的な毒素または小さな糖タンパク質を分泌する能力として定義できます。これらの酵母の防除の程度と種類を評価することへの関心は、それらのいくつかがペニシリウムの防除において高い効率を示したという事実に基づいていました。 およびレモン、オレンジ、パパイヤなどの果物に収穫後の感染を引き起こすその他の病原菌 (Bajaj et al., 2013; de Lima et al., 2013; Platania et al., 2012).

研究を行うために、私たちはキラーを使って天然酵母に取り組んできました Tucuman からのさまざまな柑橘類植物からの表現型の分離と特徴付け。 437 の酵母株が分離され、そのうち 8.5% が キラー を示しています 表現型。これらはin vitroで特定され、使用されました Pに対する阻害効果を証明するための試験。 digitatum、P. italicum および P. citri (図 2). 植物病原体に対して最高の拮抗効果を示した酵母は、in vivo でテストされました。 レモンを使用したアッセイ (図 3) (Perez et al., 2016).

この効果は、室温と低温の両方で評価されました。なぜなら、輸出用のレモンの場合、果物は低温でコンテナに入れられ、ヨーロッパの目的地の市場に到着するまで約 30 ~ 40 日かかるためです。アジア、または最近開かれた米国市場 (Perez et al., 2017)。さらに、これらの天然酵母は、その適応上の利点により、酵母に基づく同様の特性を持つ他の市販製品よりも優れた結果を示しました。さらに、研究されたキラー酵母は、レモンの収穫期間全体にわたって、緑カビに対して一貫した生物的防除活性を示しました (Perez et al., 2017)。

この調査の結果、レモンの真菌感染症の発生を90%以上の効率で制御できる酵母が発見され、果物の有機生産にも適合する商業的な生物学的製品の開発のための潜在的な代替手段が提供されました。 .

これらの調査結果は、Penicillium digitatum の生物学的制御のための拮抗酵母と題する記事に記載されています。 輸出条件下で保存されたレモンについて、ジャーナル Biological Control に最近掲載されました。 この作業は、Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas の María Florencia Perez、 Julia Perez Ibarreche、 Ana Sofía Isas、および Julián Rafael Dib と、Laboratorio de Desarrollo e Investigación の Milena Sepulveda と Jacqueline Ramallo によって行われました。これらの調査結果は、ジャーナル Plos One に最近掲載された「レモンの収穫後の真菌性疾患の生物防除剤としてのネイティブ キラー イースト」というタイトルの記事にも記載されています。 .この作業は、マリア フロレンシア ペレス、ルシアナ コントレラス、ニディア メルセデス ガルニカ、マリア ユージニア ファリアス、ジュリアン ラファエル ディブ(Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas)、マリア ヴェロニカ フェルナンデス ゼノフ(トゥクマン国立大学)、ミレーナ セプルベダ、 Laboratorio de Desarrollo e Investigación の Jacqueline Ramallo 氏。

参考文献:

<オール>
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