シュードモナス・クロロラフィス

シュードモナス･クロロラフィス
分類
ドメイン : 真正細菌 Bacteria
門 : プロテオバクテリア門
Proteobacteria
綱 : γプロテオバクテリア綱
Gamma Proteobacteria
目 : シュードモナス目
Pseudomonadales
科 : シュードモナス科
Pseudomonadaceae
属 : シュードモナス属
Pseudomonas
種 : シュードモナス･クロロラフィス
学名
Pseudomonas chlororaphis
(Guignard and Sauvageau 1894)
Bergey, et al. 1980[1]
タイプ株
ATCC 9446

CCUG 552 B
CFBP 2132
CIP 63.22
DSM 50083
HAMBI 2011
JCM 2778
LMG 5004
NBRC 3904
NCCB 76041
NCCB 37027
NCTC 13002
VKM B-1246

シノニム

Bacillus chlororaphis Guignard and Sauvageau 1894[2]

亜種

Pseudomonas chlororaphis subsp. chlororaphis
(Guignard and Sauvageau 1894[3]) Peix et al. 2007[4]
Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens
(Kluyver 1956[5]) Peix et al. 2007[4]
Pseudomonas chlororaphis subsp. piscium
Burr et al. 2010[6][7]
Pseudomonas chlororaphis subsp. aurantiaca
(Nakhimovskaya 1948[8]) Peix et al. 2007[4]

シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)とは、シュードモナス属の種の一つである、グラム陰性桿菌である。2000年に行われたシュードモナス属細菌の16S rRNA系統解析により、シュードモナス属の分類群の中にP. chlororaphisグループが設けられ、P. chlororaphisはそのグループの代表種に位置づけられた[9]。

特徴

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P. chlororaphisはグラム陰性で胞子非産生性の桿菌である。一つまたは複数の極鞭毛を持ち、運動性を持つ[10]。

典型的な好気性従属栄養細菌であるが、Glyceria maxima(英語版)の根圏で脱窒を行う[11]。P. chlororaphisはG. maximaと共生しており、G. maximaの根は根圏だけでなく、さらに離れた周囲の土壌にいるP. chlororaphisの生長を促進する[12]。P. chlororaphisは根圏において同じ根圏微生物であるNitrosomonas europaeaと酸素分子の獲得で競合している。この競合は、各々の酸素の獲得速度よりも電子供与体の酸化速度によりコントロールされている[12]。

P. chlororaphisは蛍光物質であるピオベルジンを分泌する[13]。この蛍光物質は黄緑色の色素であり、寄主植物種の表面上で、栄養素としての鉄分が不足しているときに分泌する[14]。

生物的防除への利用

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農業や園芸に用いられる。植物の病原菌である特定の真菌に対して生物的防除効果がある[15]。有効な病原性真菌には、Pythium aphanidermatum(温室で栽培する唐辛子の生長を阻害する真菌)やErwinia carotovora(タバコの葉の軟腐病[ 英: soft-rot ]の原因菌)がいる[16]。

この細菌の抗真菌活性はフェナジンタイプの抗生物質の産生と、真菌の生長に必須の鉄分の固定による[17]。フェナジンはきゅうり、唐辛子、トマトなどの多くの農作物の根腐れに対して効果がある抗生物質である。また、P. chlororaphisはサイトカイニンなどの植物生長促進および真菌抵抗性向上物質も産生する[17]。

米国環境保護庁（EPA）によると、P. chlororaphisのいくつかの株が効果的な抗真菌剤として働くことがin situで見出されており、土壌に接種したときにもこの効果が利用できる。この細菌は、播種前に穀物の種子に接種することができ、ヨーロッパの11カ国以上で生物的防除剤として利用されている[13]。P. chlororaphisの生物的防除活性は株により異なり、Lantmännen BioAgri AB社(スウェーデン)などは株の育種や接種方法の開発などの研究を行っている[13]。

アクリルアミドの生産

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P. chlororaphisは工業用アクリルアミドの製造にも用いられている。ニトリルをアミドに加水分解するニトリルハイドラーゼを活発に産生する株が単離されている[18]。生物学的なアクリルアミドの生産では化学的生産と比べてエネルギー(蒸気、電力、原材料を含む)は30%、二酸化炭素の排出量は7%低い[19]。

脚注

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  1. ^ V. B. D. SKERMAN, VICKI McGOWAN and P. H. A. SNEATH (01 January 1980). “Approved Lists of Bacterial Names”. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. doi:10.1099/00207713-30-1-225. 
  2. ^ Guignard L; Sauvageau C. (1894). “le Bacillus chloroaphis. Comptes Rendus des Séances de la Société de Biologie”. Sur un nouveau microbe chromogène 1 (Séries 10): 841-843. 
  3. ^ “Judicial Commission of the International Committee on Systematics of Prokaryotes XIIth International (IUMS) Congress of Bacteriology and Applied Microbiology”. International Journal of Systematic and Evolutiona. (01 November 2011). doi:10.1099/ijs.0.037366-0. 
  4. ^ a b c “Reclassification of Pseudomonas aurantiaca as a synonym of Pseudomonas chlororaphis and proposal of three subspecies, P. chlororaphis subsp. chlororaphis subsp. nov., P. chlororaphis subsp. aureofaciens subsp. nov., comb. nov. and P. chlororaphis subsp. aurantiaca subsp. nov., comb. nov”. International Journal of Systematic and Evolutiona 57 (Pt 6): 1286-1290. (01 June 2007). doi:10.1099/ijs.0.64621-0. PMID 17551044. 
  5. ^ A. J. Kluyver (1956 Sep). “Pseudomonas aureofaciens nov. spec. and its pigments”. Journal of Bacteriology 72 (3): 406-11. doi:10.1128/jb.72.3.406-411.1956. PMC 357921. PMID 13366937. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC357921/. 
  6. ^ “Pseudomonas chlororaphis subsp. piscium subsp. nov., isolated from freshwater fish”. International Journal of Systematic and Evolutiona. (01 December 2010). doi:10.1099/ijs.0.011692-0. PMID 20061493. 
  7. ^ “Notification that new names and new combinations have appeared in volume 60, part 12, of the IJSEM”. International Journal of Systematic and Evolutiona. (01 March 2011). doi:10.1099/ijs.0.031948-0. 
  8. ^ Nakhimovskaya MI (1948). Pseudomonas aurantiaca n. sp. Mikrobiologiya. 17. pp. 58-65. 
  9. ^ 安齊洋次郎; H. Kim; J. Y. Park; H. Wakabayashi; H. Oyaizu, H (Jul 2000). “Phylogenetic affiliation of the pseudomonads based on 16S rRNA sequence”. Int J Syst Evol Microbiol 50 (4): 1563–89. doi:10.1099/00207713-50-4-1563. PMID 10939664. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10939664. 
  10. ^ “A New Enzymatic Method of Acrylamide Production”. Agricultural and Biological Chemistry (5). (01 May 1982). doi:10.1080/00021369.1982.10865240. 
  11. ^ “Effects of photoperiod on growth of and denitrification by Pseudomonas chlororaphis in the root zone of Glyceria maxima, studied in a gnotobiotic microcosm”. Plant and Soil 190: 91–103. (March 1997). doi:10.1023/A:1004212814097. 
  12. ^ a b “Oxygen uptake kinetics of Pseudomonas chlororaphis grown in glucose- or glutamate-limited continuous cultures”. Archives of Microbiology 167 (6): 392-395. (May 1997). doi:10.1007/s002030050460. 
  13. ^ a b c Applied and Environmental Microbiology 65 (8): 3674-3680. (1999 Aug). doi:10.1128/AEM.65.8.3674-3680.1999. PMC 91550. PMID 10427065. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC91550/. 
  14. ^ “Siderophore Typing, a Powerful Tool for the Identification of Fluorescent and Nonfluorescent Pseudomonads”. Applied Environmental Microbiology 68 (6): 2745–53. (17 December 2020). doi:10.1128/AEM.68.6.2745-2753.2002. 
  15. ^ Chin-A-Woeng TF, et al. (2000). “Root colonization by phenazine-1-carboxamide-producing bacterium Pseudomonas chlororaphis PCL1391 is essential for biocontrol of tomato foot and root rot.”. Mol Plant Microbe Interact 13 (12): 1340–5. doi:10.1094/MPMI.2000.13.12.1340. PMID 11106026. 
  16. ^ “Scientific Opinion on the maintenance of the list of QPS microorganisms intentionally added to food or feed (2009 update)”. EFSA Journal 7 (12): 1431. (21 December 2009). doi:10.2903/j.efsa.2009.1431. 
  17. ^ a b "Pseudomonas chlororaphis strain 63-28 (006478) Fact Sheet." 2009.
  18. ^ Yamada, Hideaki; Michihiko Kobayashi (1996 Sep). “Nitrile Hydratase and Its Application to Industrial Production of Acrylamide”. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry (9). doi:10.1271/bbb.60.1391. PMID 8987584. 
  19. ^ OECD (25 Oct 2001). The Application of Biotechnology to Industrial Sustainability. pp. 71-75. doi:10.1787/9789264195639-en. ISBN 9789264195639