京都大学大学院農学研究科の杉浦春香修士課程学生(研究当時)、橋本渉教授らの研究グループは、生きた大豆は納豆菌の増殖を抑制し、納豆菌は死んだ大豆を栄養源として増殖する仕組みの一端を明らかにした。

 納豆菌は枯草菌の一種で、枯れた草(枯死体)などの中に生存している。納豆の原料である大豆は蒸されると、発芽能を喪失し枯死体となるが、このような発芽能を失った蒸大豆に対する納豆菌の分子応答、または発芽能を示す生きた大豆の納豆菌への作用には、不明な点が多い。今回の研究では、発芽能を示す生きた大豆と発芽能を喪失した死んだ大豆を用いて、それぞれに納豆菌を接種し、両者の相互作用を分子レベルで調べた。

 その結果、生きた大豆では納豆菌の増殖が顕著に抑制されたが、納豆菌は死んだ大豆で良好に生育し、粘質(ネバネバ)成分の分泌も確認され、大豆は納豆に変化した。また、生きた大豆は、枯草菌の増殖も抑制した。これにより、生きた大豆は納豆菌と枯草菌の増殖を抑制する抗菌物質を分泌することが示唆される。一方、納豆菌は死んだ(蒸)大豆の細胞壁成分を感知し、それを栄養源として増殖することが分かった。

 本研究により、生きた植物はある種の細菌の増殖を抑える一方で、枯死体となると細菌の分解作用を受けるという、細菌による植物への腐生(細菌が植物の枯死体に作用する様式)に関わる分子機構の一端が明らかになった。

 足のにおいの原因として、枯草菌などの細菌の存在が指摘されている。今後は、大豆から抗菌物質を単離同定し、薬剤への応用が期待される。一方、蒸大豆に対する納豆菌の生理作用を追究することで、高品質な納豆の製造につなげたいとしている。

論文情報:【Scientific Reports】Bacterial inducible expression of plant cell wall-binding protein YesO through conflict between Glycine max and saprophytic Bacillus subtilis

京都大学

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