アゾトバクター・クロオコッカム

アゾトバクター・クロオコッカム
	A. chroococcum をバイオ肥料として使用できるトウモロコシ畑の画像
科学的分類
ドメイン：	細菌
門:	シュードモナドタ
クラス：	ガンマプロテオバクテリア
注文：	シュードモナス目
家族：	シュードモナス科
属:	アゾトバクター
種：	A.クロオコッカム
二名法名
	アゾトバクター・クロオコッカム; ベイエリンク 1901

アゾトバクター・クロオコッカムは、大気中の窒素を固定する能力を持つ細菌です。 1901年にマルティヌス・ベイエリンクによって発見され、初めて発見された好気性自由生活窒素固定菌でした。^[2] A. クロオコッカムは、生物肥料、殺菌剤、栄養指標として作物の窒素固定に、またバイオレメディエーションにも役立つ可能性があります。

特徴

A. chroococcumは微好気性植物成長促進根圏細菌 (PGRP) ^[3]^[4]であり、形状はバチルスでグラム陰性である。^[4]中温菌であるこの細菌は、中温の土壌で最もよく成長し、中性の pH 環境を必要とする。^[要出典]好気条件下で窒素を固定することができる。^[3]土壌はリンが不足していてはならず、さもないと窒素固定が妨げられる可能性がある。リンに加えて、これらの細菌は成長するためにカリウム、「硫黄、マグネシウム、カルシウム」を必要とした。^[要出典]窒素を固定するために、A. chroococcum は3 つの酵素 (カタラーゼ、ペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ) を生成して活性酸素種を「中和」する。また、窒素固定中の代謝レベルが高いときに暗褐色の水溶性色素メラニンを形成し、これが窒素固定システムを酸素から保護すると考えられている。^[3]寒天培地上で糖類（ショ糖やラフィノースなど）が存在すると、A. chroococcumのコロニーの周りにレバンリングが形成されることがある。^[5]

用途

A. chroococcumの作物生産向上への潜在的応用に関する研究が行われています。少なくとも 1 つの研究で、A. chroococcumによる「オーキシン、サイトカイニン、GA 様物質」の生成に関連して、作物生産が大幅に増加したことが示されています。^[6]これらの生体分子に加えて、この細菌は「シデロフォア、アンモニア、ACC デアミナーゼ」、およびインドール酢酸を生成できることがわかっており、これらはすべて作物の成長を助けることが知られています。^[4]

A. クロオコッカムは、一般的に作物の成長を助けるだけでなく、汚染された土壌での作物の成長にも役立つことがわかっています。植え付け前に種子に細菌を接種すると、A. クロオコッカムは重金属で汚染された土壌でも生き残り、作物の成長を改善できます。 ^[4] A. クロオコッカムは、成長を促進する生体分子を生成し、トウモロコシの穀粒の数と品質を向上させただけでなく、植物の「プロリン、抗酸化酵素、MDA」の生成を減少させました。これらはすべて、土壌に重金属が存在することを示しています。^[4]

重金属で汚染された土壌の処理に加えて、A. クロオコッカムは、真菌感染した土壌や植物、特に「アニソマイシングループの殺菌物質」に敏感な真菌の処理に使用できる殺菌剤として機能します。^{[引用が必要]}

この細菌は土壌の栄養組成の判定にも使用できます。植物とA.chroccoccumはどちらも成長にリンとカリウムを必要とするため、この細菌はこれらの栄養素を含む土壌で繁殖するため、土壌が作物の成長に適しているかどうかを判断するのに使用できます。^{[引用が必要]}

A. chroococcumはバイオレメディエーションの資産となる可能性もあります。この細菌によって生成されるメラニンは重金属と結合し、A. chroococcum を保護します。これは汚染された土壌から重金属を除去するのに役立つ可能性があります。^[4]この細菌は窒素固定を通じて植物の成長を促進することができるため、畑に追加する必要がある窒素の量を減らすことができ、窒素の流出量を減らすことができます。土壌に追加される窒素が減るこの効果は、綿花に関する研究で確認されました。^[7]

参考文献

^ Parte、AC「アゾトバクター」。LPSN。
^ ベイヘリンク MW (1901)。「ウーバー希乏栄養菌ミクロベン」。Zentralblatt für Bakteriologie、Parasitenkunde、Infektionskrankheiten und Hygiene、Abpeilung II (ドイツ語) (7): 561–582。
^ abc Shivprasad S.、Page WJ (1989)。「Na+依存性Azotobacter chroococcumによるカテコール形成とメラニン形成：空気適応に対する保護メカニズム？」応用環境微生物学。55（7）：1811–1817。Bibcode ：1989ApEnM..55.1811S。doi ： 10.1128 /AEM.55.7.1811-1817.1989。PMC 202955。PMID 16347974。
^ abcdef Rizvi, Asfa; Kahn, Mohd. Saghir (2018年8月15日). 「トウモロコシ（Zea mays L.）植物の重金属誘発性酸化損傷および根の形態変化と金属耐性窒素固定菌Azotobacter chroococcumによるストレス緩和」.生態毒性学および環境安全. 157 : 9–20. doi :10.1016/j.ecoenv.2018.03.063. PMID 29605647. S2CID 4552954.
^ Robson, Robert L.; Jones, Robert; Robson, R. Moyra; Schwartz, Ariel; Richardson, Toby H. (2015年6月10日). 「アゾトバクターゲノム：Azotobacter chroococcum NCIMB 8003 (ATCC 4412) のゲノム」. PLOS ONE . 10 (6): 5–6. Bibcode :2015PLoSO..1027997R. doi : 10.1371/journal.pone.0127997 . PMC 4465626 . PMID 26061173.
^ Wani, Sartaj; Chand, Subhash; Ali, Tahir (2013年8月29日). 「作物生産におけるAzotobacter chroococcumの潜在的利用：概要」. Current Agriculture Research Journal . 1 (1): 35–38. doi : 10.12944/CARJ.1.1.04 .
^ Wang, Juanjuan; Li, Ruochen; Zhang, Hui; Wei, Gehong; Li, Zhefei (2020-02-21). 「有益な細菌は、肥料散布を減らした条件下で栄養素を活性化し、小麦の成長を促進します」。BMC Microbiology。20 ( 1 ) : 38。doi ：10.1186 / s12866-020-1708 - z。ISSN 1471-2180。PMC 7035779。PMID 32085752。

外部リンク

BacDive - 細菌多様性メタデータベースにおける Azotobacter chroococcum の標準株

[1] Parte、AC「アゾトバクター」。LPSN。

[2] ベイヘリンク MW (1901)。「ウーバー希乏栄養菌ミクロベン」。Zentralblatt für Bakteriologie、Parasitenkunde、Infektionskrankheiten und Hygiene、Abpeilung II (ドイツ語) (7): 561–582。

[shiv-3] Shivprasad S.、Page WJ (1989)。「Na+依存性Azotobacter chroococcumによるカテコール形成とメラニン形成：空気適応に対する保護メカニズム？」応用環境微生物学。55（7）：1811–1817。Bibcode ：1989ApEnM..55.1811S。doi ： 10.1128 /AEM.55.7.1811-1817.1989。PMC 202955。PMID 16347974。

[riz-4] Rizvi, Asfa; Kahn, Mohd. Saghir (2018年8月15日). 「トウモロコシ（Zea mays L.）植物の重金属誘発性酸化損傷および根の形態変化と金属耐性窒素固定菌Azotobacter chroococcumによるストレス緩和」.生態毒性学および環境安全. 157 : 9–20. doi :10.1016/j.ecoenv.2018.03.063. PMID 29605647. S2CID 4552954.

[rob-5] Robson, Robert L.; Jones, Robert; Robson, R. Moyra; Schwartz, Ariel; Richardson, Toby H. (2015年6月10日). 「アゾトバクターゲノム：Azotobacter chroococcum NCIMB 8003 (ATCC 4412) のゲノム」. PLOS ONE . 10 (6): 5–6. Bibcode :2015PLoSO..1027997R. doi : 10.1371/journal.pone.0127997 . PMC 4465626 . PMID 26061173.

[wani-6] Wani, Sartaj; Chand, Subhash; Ali, Tahir (2013年8月29日). 「作物生産におけるAzotobacter chroococcumの潜在的利用：概要」. Current Agriculture Research Journal . 1 (1): 35–38. doi : 10.12944/CARJ.1.1.04 .

[7] Wang, Juanjuan; Li, Ruochen; Zhang, Hui; Wei, Gehong; Li, Zhefei (2020-02-21). 「有益な細菌は、肥料散布を減らした条件下で栄養素を活性化し、小麦の成長を促進します」。BMC Microbiology。20 ( 1 ) : 38。doi ：10.1186 / s12866-020-1708 - z。ISSN 1471-2180。PMC 7035779。PMID 32085752。