▲研究者たちは、魚類の腸内フローラを改善し、魚体をふっくらと育て、養殖池の水質も向上させる多機能な有用微生物を開発した。上段のミルクフィッシュはプロバイオティクス飼料を与えられたもので、下段の対照群より大きく育っている。

プロバイオティクスは、人の腸内環境を整えるイメージが強いが、実は農作物や家畜、水産動物の成長促進や病気耐性の向上にも貢献している。台湾では、微生物学、植物学、動物学、水産学の専門家がチームを組み、4種の有用微生物を多方面に応用し、迅速な産業化を目指して研究開発を進めている。

微生物にはウイルス、細菌、カビ、藻類などが含まれ、身の回りのあらゆるところに存在する。時に災害を引き起こす一方、人類に恩恵をもたらす種類も多い。現代科学は、微生物が生産する抗菌物質や汚染物質の分解力を活用し、人間の生活を支えている。

台湾の学術界では、農作物や家畜、水産物の成長を助ける微生物や、土壌中の農薬残留物の分解を促す微生物を発見し、食糧安全と環境配慮の両立を図っている。

しかし、学術研究は単一菌株の応用に偏りがちで、多様性や商業化の進展が難しい。国立中興大学植物病理学科の黄振文教授は、「微生物の潜在力を発揮するには、学際的な協力が不可欠だ」と語る。

学際的協力でプロバイオティクスの産業化を加速
黄教授のチームは、台湾各地の土壌や植物から試料を採取し、作物の成長促進、病害抵抗、農薬分解能力を持つ菌株を分離した。

そして、微生物の機能を最大化し産業化を加速させるため、枯草菌（Bacillus subtilis）、リケニホルミス菌（Bacillus licheniformis）、凝固菌（Bacillus coagulans）の3種とストレプトマイセス菌（Streptomyces）の計4種を選定。農業技術研究院の植物、動物、水産の3部門と連携し、国科会の「スマート農業技術応用計画」にて学際的研究を展開している。 

研究チームは、微生物、植物、動物、水産物の分野でこれら4種の有用細菌を同時に開発しているが、科学技術部がその産業的価値に期待を抱くほどの強力な効果はどのようなものなのか。

共同研究者の黄智碧副教授によると、選ばれた3種の枯草菌系は、米国・EU・台湾農委会で飼料添加物として「安全」と認定されている。イチゴ、トマト、キュウリ、茶樹などの作物の成長を促し、青枯病、炭疽病などを抑制。マラチオン、ジメトモルフ、トリシクロゾールなどの農薬残留物も分解し、資源循環型の有機物として再利用可能だという。さらに、豚や魚の飼料に添加することで、腸内環境を整え、成長促進、糞臭の軽減、肉質改善、魚の肥満度向上、病気予防、水質改善といった効果が得られる。ストレプトマイセス菌にも、植物の病害抑制や魚病治療の効果が認められている。

研究チームが4種類の有益細菌の多様で多重効果の応用を検証するとともに、有益細菌技術を、メーカーが技術移転して迅速に市場に参入できるような製品に変換することも、この研究プロジェクトの研究開発の焦点です。

黃振文教授は、中興大学の学内に微生物発酵の教育・研究開発工場が設置されており、プロバイオティクスの処方開発や発酵による量産工程と技術を先に構築し、その後、屏東農業バイオテクノロジーパークにある農業技術研究院の微生物発酵工場へと技術を移転し、工業的な量産の安定性を検証できると説明した。

「農業技術研究院には1500リットルの発酵槽、スプレードライ装置などの新しい設備と、装置を操作する専門人材が揃っており、商業生産規模の確立が可能です。これにより、技術移転を受けた企業は設備や技術の習得レベルをより簡単に評価でき、商品化の実現が加速します」と、同院植物研究所の黃文的研究員は語る。彼はこのプロジェクトにおいて、発酵量産と製剤処方の核心技術を担当する専門家である。彼によれば、技術移転を受ける企業は、発酵槽の設置や人材育成に時間を要するが、農業技術研究院は企業がまだ生産規模を確立していない段階で、菌株の増殖や品質管理を支援し、迅速に企業や業界が技術を引き継げるようにするという。

農家・漁民から高評価　産業化は目前
現在、このプロジェクトは初歩的な技術移転成果をあげており、ダイヤモンド・クォンタム・バイオテクノロジー社に2種のプロバイオティクス応用技術が移転されている。

ダイヤモンド・クォンタムは二酸化ケイ素や炭酸カルシウムを生産する台湾の大手化学メーカーで、近年では農業事業技術部門を設立。ケイ素やカルシウムなどの微量元素を利用して新しいタイプの液体肥料を開発しており、中興大学との産学連携も長年にわたり続いている。頻繁に農地を訪れ、作物の肥料試験結果を観察するダイヤモンド・クォンタムの董事長・林冬霧氏は、異常気象の影響下で作物が長時間の豪雨や高温にさらされると病害が発生しやすくなるが、微生物を添加した植物保護剤を使用することで、作物の病害抵抗性と環境耐性を高め、生存率を大幅に向上させることができると述べている。

微生物の効果には、農民も驚いている。屏東県萬丹で有機農業を営む佳合農産の代表・黃淑女氏は、有機バジルを栽培し、台湾の三大販売チャネルに供給している。彼女は、「ここ数年、バジルはべと病に深刻に悩まされ、市販されている安全な農薬ですら菌を抑えられず、有機栽培では病気に対抗するのはほぼ不可能で、あきらめかけていました。しかし、ダイヤモンド・クォンタムが技術移転した微生物製剤を使用してからは、べと病の脅威に怯える必要がなくなりました」と語る。 

現在、黃淑女氏が栽培する有機バジルは、青々と元気に育ち、保存性にも優れているため、1キログラムの裸包装での卸価格は180元と、慣行栽培バジルの3～4倍である。小分けにすれば、1キログラムあたり800元にもなる。「微生物の力でバジルの価値が跳ね上がった。バジルの束を抱えた時、まるで札束を抱えてるような気分で、最高です！」と笑う。

高雄市彌陀区で曽祖父の代からミルクフィッシュ（虱目魚）を養殖してきた若手漁師の黃煥升氏も、このプロジェクトの試験に参加している。彼はプロバイオティクスを添加した魚飼料をミルクフィッシュに与えたところ、体重・体長・可食部の身の厚さ・健康状態・飼料転換率・活力のいずれの面でも、対照群の魚を上回った。

「ミルクフィッシュと混養している白エビにも、試験結果の違いが明らかに見られました」と黃煥升氏は語る。彼はズボンの裾をまくり上げ、試験区域の魚池に入ってエビ網を引き上げると、網の中の白エビは水から出るとすぐにピチピチと跳ね回った。「プロバイオティクス入りの飼料を食べた白エビは、狭いエビ網の罠に入っても生存できる。つまり、ストレス耐性も免疫力も非常に高いということです」と説明した。

農家・漁民による微生物製剤への高い評価により、研究チームおよび技術移転企業は今後の研究開発により大きな自信を持っている。今後は鶏用飼料での応用研究を進め、台湾産の微生物製剤の多分野での応用と産業化に向け、迅速な道を築いていく予定である。

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https://smiletaiwan.cw.com.tw/article/6055