シデロフォア生産株BX1を用いたポストハーベストバナナ果実中のColletotrichum fructicolaの生物防除

ここで紹介されている硫黄(S)を含むsiderophore であるPyocherin以外に硫黄を含むsiderophoreがあるかどうかをAIで検索すると
1. Thiopeptin類（代表例：チオストレプトン）
モル質量：1664.83 g/mol
2. Gliotoxin
モル質量：326.39 g/mol
が出てきた。文献の詳細は読んでいないが、これらは鉄との結合力があるが、siderophore としての機能（例えば鉄欠乏で誘導されるかなど）はあまり研究が詰められていないようだ。
一方でChatGPTに対して,PyochelinとFe3+の結合様式の立体画像を平面図で示してくださいと頼んでみたのだが、2−3時間かかってもAIから返事をもらえなかった。天然物化学者が用いている固有のキレート結合ソフトが必要なのかもしれない。

　　
シデロフォア生産株BX1を用いたポストハーベストバナナ果実中のColletotrichum fructicolaの生物防除
　
Biocontrol of Colletotrichum fructicola in the Postharvest Banana Fruit Using the Siderophore-Producing Strain BX1
　
Yiming Zhu, Erxun Zhou, Canwei Shu, Baoping Cheng, Xiaoxue Liu, Xiaolin Tang, Lingtao Duan, Chongjian Ma, Jianye Chen, Wangjin Lu, and Yingying Yang

Journal of Agricultural and Food Chemistry
Vol 72/Issue 40
　
要旨
Colletotrichum fructicolaによって引き起こされるバナナ炭疽病は、収穫後の果実の品質を著しく低下させた。生物防除戦略を用いることは、農業慣行を向上させる持続可能なアプローチである。Burkholderia sp. strain BX1株は、C. fructicolaの増殖と菌糸形成を阻害し、その無菌濾液は果実の品質を維持しながら炭疽病の発生率を低下させた。走査型電子顕微鏡とゲノム解析により、BX1はBurkholderia pyrrociniaであることが確認された。AntiSMASH分析により、類似性の高い3つのシデロフォアが同定され、改良型MALDI-TOF IMSにより、シデロフォアであるピロシュリンの存在が確認された。さらに、BX1濾液はC. fructicolaの病原性遺伝子の発現を抑制し、バナナの病害抵抗性遺伝子の発現を誘導した。しかし、80μMの鉄イオンが存在すると、BX1の抑制作用は顕著に緩和され、関連遺伝子の発現変化は逆転した。これらの結果から、BX1がバナナの炭疽病防除において生物防除剤として優れた効果を発揮すること、効果的な抗真菌性化合物が明らかになったこと、そして生物防除効果に及ぼす環境要因の影響が明らかになった。

図1．
Burkholderia pyrrocinia BX1のin vivoおよびin vitroにおけるColletotrichum fructicolaに対する生物防除効果。 (A) C. fructicolaのコロニーおよび付着器に対するBX1の抗真菌活性。C. fructicolaの成長直径（B）および付属器形成（C）の定量分析。
***菌糸径の有意差（p < 0.001）。(D) 図に示した処理を行った後のバナナ果実における炭疽病の病徴。(E）バナナ果実における発病率の定量分析。エラーバーは標準誤差を表す。棒グラフの上の異なる小文字
は、ダンカンの多重範囲検定による有意差を示した（p < 0.05）。

図4　
MALDITOF-IMSにおけるピロシェリンの構造。

図5.
in vivoおよびin vitroにおける鉄過剰条件下でのColletotrichum fructicolaに対するBX1の生物防除効果。80μMのFe3+を添加したC. fructicolaのコロニー（A）および付着器（B）に対するBX1の抗真菌活性。(C) C. fructicolaの成長直径の定量分析。(D）図に示す処理を行った後のバナナ果実における炭疽病の病徴　(E）バナナ果実における発病率の定量分析。エラーバーは標準誤差を示す。棒グラフの上の異なる小文字は、ダンカンの多重範囲検定による有意差を示した（p < 0.05）

図1

図4

図5