低温域で増殖可能な新種乳酸菌Lactobacillus hokkaidonensisの発見

要約

北海道産チモシーサイレージより、4-37°Cで増殖可能なLactobacillus属新種を発見し、Lactobacillus hokkaidonensisと命名する。低温域でも増殖可能な本菌種は、DL型乳酸を両産生するヘテロ発酵型であり、六炭糖よりも五炭糖の利用能力が高い。

  • キーワード:乳酸菌、Lactobacillus属、国産自給飼料、チモシー、発酵飼料調製
  • 担当:自給飼料生産・利用・国産発酵TMR
  • 代表連絡先:電話 029-838-8611
  • 研究所名:畜産草地研究所・家畜飼養技術研究領域、家畜生理栄養研究領域
  • 分類:研究成果情報

背景・ねらい

寒冷期や寒冷・高標地域において調製されたサイレージは、低乳酸高酪酸型となる場合が多く、低品質のサイレージになりやすい。この劣質なサイレージには、大腸菌群及びかびが高い菌数レベルで生息するため、家畜の衛生管理面からも重要な課題となっている。 本研究では、低温条件下における高品質発酵飼料の安定貯蔵技術の開発に資するため、低温で増殖可能な新規乳酸菌を探索することを目的とする。

成果の内容・特徴

  • LOOC253 (=JCM 18460)、LOOC260T (=JCM 18461T=DSM 26202T)、LOOC273 (=JCM 18462)及びLOOC279 (=JCM 18463)の分離源は、北海道立総合研究機構農業研究本部畜産試験場(北海道上川郡新得町)において冬期貯蔵中のチモシーサイレージである。
  • 本菌株は、グラム陽性、カタラーゼ陰性、桿菌様の形態(0.8-1.2 μm×1.5-3.0 μm)である(図1)。通性嫌気性であり、D及びL型乳酸を両産生するヘテロ発酵型乳酸菌である。芽胞形成は認められず、運動性はない。増殖可能pHは4.0-7.0である。
  • 増殖可能温度は4-37°C(至適25°C)である。植物を分離源とする他のLactobacillus属菌種の基準株の中に、上述の低温域の増殖可能温度を示すものはなく、特徴的である。
  • 利用可能な糖源は、L-アラビノース、D-リボース、D-キシロース、メチル-β-D-キシロピラノシド、D-グルコース、N-アセチルグルコサミン及びD-マルトースであり、既存のLactobacillus属菌種に上述の資化性パターンを示すものはなく、六炭糖よりも五炭糖の利用能力が高い。本特徴の報告例は、既存のLactobacillus属菌種でも数少ない。
  • 基準株のゲノムGC含量は39.4 %モルである。細胞壁ペプチドグリカンにmeso-ジアミノピメリン酸を含む。主要な菌体脂肪酸にC18:1 ω9c及びC19 cyc 9,10/:1を含む。
  • 16S rRNA遺伝子配列による系統樹解析により、最近縁種はLactobacillus suebicus、Lactobacillus oligofermentans及びLactobacillus vaccinostercusであり、配列類似性はそれぞれ97.7 %、96.7 %及び96.7 %である(図2)。DNA-DNA分子交雑法、pheS遺伝子による系統樹解析、リボタイピング法(図3)及び生理学的・化学組成的な特徴より、Lactobacillus属新種として新規分離株をLactobacillus hokkaidonensisと命名する。

成果の活用面・留意点

  • 日本の細胞バンクJCM及びドイツの細胞バンクDSMZに寄託されており、学術・産業利用が可能である。
  • 本新菌種は、乳酸菌の系統分類・特性評価研究等の基礎及び応用研究に利用される。本成果は、実際の発酵飼料調製における本菌株の性能を担保するものではない。

具体的データ

 図1～3

その他

  • 中課題名:飼料用米等国産飼料を活用した発酵TMR の安定調製給与技術と広域流通システムの確立
  • 中課題番号:120c6
  • 予算区分:委託プロ(国産飼料)
  • 研究期間:2009?2012年度
  • 研究担当者:遠野雅徳、北原真樹(理研BRC-JCM)、上垣隆一、入澤友啓(理研BRC-JCM)、大熊盛也(理研BRC-JCM)、田島清
  • 発表論文等:Tohno M. et al. (2012) Int. J. Syst. Evol. Microbiol. doi: 10.1099/ijs.0.047027-0.