ルビローサ

LUBILOSAは、化学的にバッタを駆除する代わりに生物学的手段を開発することを目的とした研究 プログラムの名前である。この名前は、プログラムのフランス語のタイトル「Lutte Biologique contre les Locustes et les Sauteriaux（バッタとバッタの生物学的駆除）」の頭字語である。13年間（1989年11月から2002年12月）の期間中、このプログラムはバッタに毒性のあるメタリジウム属に属する昆虫病原性菌の分離株を特定し、その胞子に基づく市販の生物農薬製品グリーンマッスルを開発するために必要なすべての手順を踏んだ。^[1]

このプログラムは、当時英国のシルウッドパークに拠点を置いていたCABインターナショナルの旧研究機関である国際生物防除研究所（IIBC）のクリス・プライアーとデイビッド・グレートヘッドによって考案されました。IIBCは、国際熱帯農業研究所（IITA）が所有および管理していたベナンのコトヌーにある旧アフリカ生物防除センターに協力を要請し、協力を得ました。 IIBCがオランダの国際協力総局（DGIS：国際協力総局）に財政支援を要請したとき、DGISは、ニジェールのニアメにあるAGRHYMET地域センター（ARC）の作物保護訓練部（DFPV：作物保護訓練部）に拠点を置くオランダ人のイナゴ専門家の費用を負担することで貢献しました。ARCは、サヘル地域の干ばつ対策に関する常設国家間委員会（CILSS ：サヘル地域常設委員会）の一部です。DFPVはLUBILOSA内で独自の予算を与えられたため、プログラムの完全なパートナーになりました。長年にわたり、LUBILOSAはGTZのイナゴ対策プログラムに協力してきました。ニジェール、ベナン、ブルキナファソ、チャド、マリ、セネガル、ガンビアの作物保護機関との恒久的な協力関係が確立されました。

LUBILOSA プログラムは、以下の寄付者から財政的に支援を受けました。

• CIDA :カナダ国際開発庁
• DFID :英国国際開発省
• DGIS : オランダ国際協力総局
• SDC :スイス開発協力庁
• USAID :米国国際開発庁

プログラムの期間中、これらの寄付者は10,200,000英国ポンド（当時のレートで約17,000,000米ドル）を寄付しました。

LUBILOSA プログラムは、3 年または 4 年の段階に分けて資金提供されてきました。

• 第一段階 1990～1992年
• 第2期 1993年～1995年
• 第三段階 1996-1998
• 第4期 1999年～2002年

このプロジェクトは1989年後半に開始され、クリス・プライアーとデイビッド・グレートヘッド^[2]が資金を獲得し、イナゴやバッタを生物学的に防除する手段を開発するチームを結成しました。生物学的防除のさまざまなオプションを検討する中で、不完全菌門（アナモルフィック菌）に属する特定の菌類の胞子の油製剤が最も有望なオプションであることがすぐに明らかになりました。このような菌類は人工基質上で生育するため、比較的短期間で大量生産できます。胞子は親油性であるため、水よりも油に容易に浮遊します。イナゴの防除のほとんどは、超低容量（ULV）の適用率で油製剤を使用して行われるため、菌類胞子の油製剤を開発することで、化学農薬を散布するのと同じ機器を使用して効果を最大化できるようになりました。 ^[3]

通常、菌類は湿潤状態で最も活発に活動するため、防除剤として菌類を使用する初期の試みでは、水配合剤で使用されていました。しかし、実際の結果は期待外れになることが多く、このアプローチは 20 世紀のほとんどの間、ほとんど放棄されていました。微生物防除への関心が復活すると、菌類の水配合剤は温室で効果的に使用され始めましたが、露地での結果は期待外れのままでした。1980 年代に、プライアーは、一部のアナモルフィック菌類は油で施用するとより効果的であることを発見しました。^[4]

LUBILOSA の第一段階では、そのような油製剤をイナゴに対して使用することの技術的な実現可能性が実験室で実証され、その後、野外ケージおよび「アリーナ」試験が行われました。^[5]西アフリカとアラビア半島で、イナゴとバッタに毒性のある分離株 を探すための大規模な調査が開始されました。なぜなら、そのような分離株は公的コレクションでほとんど入手できなかったからです。この調査では協力者のネットワークが活用され、約 180 の分離株が見つかりました。^[6]その多くはMetarhizium acridumに属し、いくつかは他のMetarhizium種とBeauveria bassianaに属し、 Syngliocladium acridiorum (別名Sorosporella )の記録がいくつかありました。これらの分離株を実験室でスクリーニングしたところ、 M. acridum は温暖な条件 (30 °C) で最も毒性の強い種であることがわかり、分離株 IMI 330189 がさらなる開発のために選択されることが確認されました。^[7]その後のケージやアリーナでの試験で、油製剤は非常に乾燥した条件でも感染性があることが確認されました。IMI 330189および類似の分離株は、初期の論文ではMetarhizium flavoviride、その後Metarhizium anisopliae var. acridumに分類されましたが、現在はMetarhizium acridum (Driver & Milner) JF Bisch.、Rehner & Humberとして記載されています。^[8]

フェーズ2では、油製剤が現場でテストされ、有効であることが示された。フィールド試験は、バッタやイナゴのように非常に動き回る昆虫に対しては実施が難しいことが判明した。イナゴの場合、数平方キロメートルの大きさでない限り固定された区画を使用できないため、飛翔帯をたどる必要がある。この段階では、サバクトビバッタ（Schistocerca gregaria）とイナゴ（Locustana pardalina）の両方のイナゴの大発生があったが、化学処理チームも非常に活発に活動していたため、拘束されていないイナゴに対するMetarhiziumの効果を測定するために必要な技術の開発はほとんど進展しなかった。^[9]しかし、森林地帯の斑入りバッタ（ Zonocerus variegatus ）とサヘルのバッタ、特にセネガルバッタ（Oedaleus senegalensis ）に対する処理を拡大することは可能であった。^{[10] [11]}

フェーズ 3 で LUBILOSA の胞子要件を確実に満たす能力と意思があるかどうかを確認するため、国際的に有名なバイオ農薬製造業者数社と連絡を取りましたが、その約束をできる企業は 1 社もありませんでした。そのため、コトヌーの IITA ステーションの一部が胞子製造ユニットに改造され、予想される胞子要件を満たすために人的および技術的能力が強化されました。この施設は優れた研究ユニットであることが証明され、現実的な技術仕様を改良し、製造、汚染制御、胞子分離、乾燥、包装をテストすることが可能になりました。

LUBILOSAチームは、メタリジウムをイナゴやバッタに対してテストする機会を探し続けました。セネガルバッタ、アフリカイナゴ（Hieroglyphus daganensis）、斑入りバッタ、サヘルイナゴ（Anacridium melanorhodon）、トノサマバッタ、サバクトビバッタに対してフィールド試験が行われました。これらの試験では、メタリジウムを50 g/haの用量で、2～3週間以内にバッタとイナゴの個体数を80～90%削減できることが実証されました。^[12]個体群レベルの制御は他のイナゴでは達成がより困難でしたが、個々の群れを追跡することは非常に困難であるにもかかわらず、バッタの群れに対しては顕著な効果が実証されました^[13]。セネガルバッタに対するいくつかの試験では、比較のために化学殺虫剤フェニトロチオンが含まれていました。^[14]この化学物質は、その持続時間が短いため、一般に考えられていたよりも効果がはるかに低いことが判明しました。個体群密度を即座に大幅に減少させる点では非常に効果的でしたが、処理された区画への孵化と再移動が続くと、1週間も経たないうちに密度が再び増加し始め、約2〜3週間後には元のレベルに達するかそれを超えました。一方、メタライジウムは個体群レベルをゆっくりと減らしましたが、少なくとも1か月半は低いレベルを維持しました。サヘルの雨季の条件下では、植物上での胞子の半減期は7日以上と推定されており、もちろん、いくつかの分生子は季節の合間に生き残るはずです。^[15]

これらのフィールド試験の過程で、イナゴやバッタは感染したことを感知し、それに応じて行動を変えることができることが明らかになりました。特に、日中でも日光浴に多くの時間を費やします。感染していないバッタも、体温が好む38〜40℃を下回っているときに日光浴をします。しかし、詳細な調査により、感染したバッタは体温を最大4℃上昇させることが分かりました。^[16]この効果は「行動熱」と呼ばれ、温血動物 の発熱と同様に感染を遅らせると考えられています。この日光浴行動は、真菌にとって潜在的な問題となります。真菌の好む温度は28〜30℃で、35℃を超えると成長が止まります。フィールドでの体温測定では、日光浴行動によって成長に利用できる時間が1日あたり何時間も短縮されることが分かっています。特定の条件下では、昆虫は死ぬ前に少なくとも 1 つの卵鞘を産むことができる。健康なイナゴやバッタ、特にメスは、巣立ち後、成熟して卵を産むまでにしばらく時間がかかり、その間に 3 つの卵鞘を産むのに十分な脂肪を蓄える。しかし、感染したものは通常、この肥育期間を省き、巣立ち後すぐに卵を産み始める。^[17]これにより、昆虫は消耗しすぎて、1 つの卵鞘を産んだ後に死んでしまう。そのため、メタライジウムが巣立ち前または巣立ち直後に死なないとしても、通常は 1 つの卵鞘しか形成されず、感染したメスの繁殖力が低下する。^[要出典]

フェーズ3では、プログラムは選択されたMetarhizium分離株（IMI 330189）の環境への影響の調査を開始しました。認定された研究室で実施された標準的な毒性試験では、この菌株は哺乳類、鳥類、魚類に実質的に影響を及ぼさないことが示されました（例：ラットのLD _{50 は}、体重1kgあたりの有効成分2000mg超）。その他の毒性試験および生態毒性試験は、LUBILOSAチームによって実施されました。重要な目標は、この分離株がイナゴとバッタにのみ感染することを示すことでした。そのため、多数の無脊椎動物で感染試験が行われました。大多数は、高用量でも感染しませんでした。しかし、シロアリ、ミツバチ、特定の寄生蜂、カイコなど、一部の種は、研究室条件下で感染しました。^{[18] [19]}半フィールドおよび全フィールド条件下でさらに実験が行われ、カイコのみがこれらの条件下で顕著な感染を被ったことが示されました。これらすべての試験から、メタライジウムの LUBILOSA 株は脊椎動物に感染できず、人工的な条件下では少数の昆虫種にのみ感染するという結論が出た。入手可能な研究によると、自然条件下では、この分離株はアクリデア科に属する種と、飼育されたカイコBombyx moriにのみ感染する。^{[引用が必要]}

コトヌーの胞子生産ユニットは、適切な技術レベルでLUBILOSA株^[20]の胞子の大量生産を最適化することを可能にした。 ^[21]選択された生産プロセスは、液体発酵の後に固体基質段階が続くものであった。液体段階では、菌類バイオマスは砂糖と酵母の溶液でかさ増しされ、水中分生子を生成する可能性がある。^[22]続いて、得られた培養液を使用して、部分的に茹でて殺菌した米に接種する。菌糸体が米に侵入し、胞子形成を開始する。この時点で、米と菌類はゆっくりと乾燥され、米から胞子が分離される。これを効率的に達成するために新しい機械が発明され、その後「MycoHarvester」にさらに発展した。^[23]大量生産プロセスの研究と最適化により、生産された胞子の品質基準が採用され、^[24]ライセンスに基づいて商業的に胞子を生産したい人に課されるようになりました。品質管理には、汚染レベル（特にヒト病原体の不在）、標的害虫に対する毒性、粒子サイズスペクトル、そして生存胞子数など、さまざまな側面が重要です。胞子の保管を最適化するための広範な研究が行われ、胞子は乾燥（水分含有量<5%）し、理想的には冷暗所で保管する必要があります。^{[25] [26] [27]}

2 つの商業会社が、バッタ駆除市場向けにメタリジウムを生産することの実現可能性と経済的実現可能性を調査することに合意した。この 2 社は、南アフリカのダーバン近郊にある Biological Control Products (BCP)と、フランスのノゲールにある Natural Plant Protection (NPP) (Calliope SA の一部) である。前者は、最初に南アフリカで、その後他の南部および東部アフリカ諸国で、Green Muscle (CAB International によって寄託) という名前で製品を登録した。BCP は、アフリカにおけるバイオ農薬の大手生産者であった。主な市場は南アフリカであったが、その製品は他の国々でも販売されるようになった。同社は、LUBILOSA プログラムの終了後も Green Muscle の生産と販売促進を継続した。同社は 2010 年に Becker Underwood に買収された。しかし、NPP は西アフリカの CILSS 諸国で一時的な販売許可を取得したのみで、独自の生産プロセスを使用して Green Muscle を生産することはできなかった。^{[出典が必要]}

LUBILOSA の最終段階は、商業生産者のプロモーション活動と管理が特徴的でした。製品を市場に投入し、潜在顧客に情報を提供するだけでは不十分でした。バッタ駆除製品の市場は (現在もそうですが) 特殊で、参入が困難でした。ほとんどのユーザーは、バッタやバッタの駆除に携わる政府機関または政府間機関です。特に当初は、これらの機関の専門家に代替製品の必要性を納得させ、その製品がこれまで使用していたものと同じくらい効果的であることを納得させることが困難であることがわかりました。さらに、大手農薬会社は、調達担当者に自社製品を購入してもらうためにあらゆる種類のインセンティブを提供しましたが、これは BCP のような小規模な会社には従うのが困難な慣行でした。プログラムの終了時まで、そしてその後も、より多くのフィールド試験やデモンストレーションを行う必要が常にありました。終盤に差し掛かると、国連食糧農業機関（FAO）のイナゴグループが、特に砂漠イナゴに対するいくつかの試験に興味を持ち、関与するようになった。^[28]

サヘル地域を除けば、アフリカではバッタは一般に深刻な害虫とはみなされておらず、そのため殺虫剤で駆除されることはめったにない。そのため、サヘル地域でのみ、バッタ駆除にグリーンマッスルを積極的に推進する取り組みが行われた。多くの国、特にニジェールでは、穀類生産者が村の部隊に組織され、個々の生産者の能力を超える害虫の駆除を担当している。グリーンマッスルは、正しい使用方法を訓練した後、これらの一部の人々に与えられた。最初は効果が遅いことに失望した村人たちも、最終結果には満足するようになった。しかし、価格が大きな障害となった。2000年頃、グリーンマッスル1kgの生産コストは約200ドルだった^{[29] 。50g/haの投薬量は、1}ヘクタールあたり10ドルの値段に相当した。当時の従来製品の価格は約5ドル/haであった。生産者はグリーンマッスルが自分や家畜の健康に無害であるという事実のために最大2ドルのプレミアムを支払う用意はあったが、10ドルを支払うつもりはなかった。生産をめぐる問題は西アフリカ市場において長い間議論されてきたが^[21] 、製品の入手可能性はまだ保証されていない。

2002 年 12 月のプログラム終了時点で、LUBILOSA の協力者は、グリーン マッスルの商業的普及がまだなく、これまで購入された量はすべて試験目的のみという状況に直面していました。BCP は、本格的な活動のための資金が尽きていた CABI と IITA からのサポートがほとんどなく、単独で製品の宣伝に取り組みました。FAO が興味を持ち、さらにいくつかのフィールド試験を実施できるようにしました。^{[引用が必要]}

LUBILOSA プログラムの終了後も、FAO の支援によるイナゴやサバクトビバッタに対するフィールド試験など、グリーンマッスルの使用を促進する活動が続けられました。西アフリカの新しいプロジェクトである PRéLISS (サヘル地域におけるバッタ総合防除プロジェクト) は、グリーンマッスルの使用を含む総合的害虫管理(IPM) 戦略の開発を目指していました。このプロジェクトでは、グリーンマッスルの使用量を減らしてフィールド試験を実施し、25 g/ha が登録使用量の 50 g/ha と同等の効果があることを証明しました。また、ラムダシハロトリン(ピレスロイド系殺虫剤) との混合試験も実施し、グリーンマッスルの効果が遅いという問題を解決しようとしました。登録使用量の 4 分の 1 ずつ両方の製品を併用すると、ラムダシハロトリン単独とほぼ同じ速さで死滅し、数週間にわたって低い個体数レベルが維持されることが実証されました。しかも、これらすべてがはるかに低コストで実現されました。

NPP がグリーンマッスルを生産できないことが明らかになった後も、第 2 の製造業者の探索が続けられました。多くの候補製造業者にアプローチしましたが、挑戦する用意のある業者はありませんでした。この状況が変わったのは、2003 年後半にサバクトビバッタが再び西アフリカ諸国を襲撃し始めたときでした。セネガルの大統領、アブドゥライエ・ワデと妻のビビアン・ワデは、この増加を抑えるために大量の化学殺虫剤が散布される可能性を非常に懸念していました。大統領夫人は技術顧問のセバスチャン・クアスネに、代替手段があるかどうか調べるよう指示しました。LUBILOSAと PRéLISS がこの新製品を広く知らせようとあらゆる努力を払ったにもかかわらず、グリーンマッスルに関する情報は、セネガル (おそらく他の国も同様) の作物 保護機関の専門家レベルにとどまっていました。

クアスネットは、当時IITAがホストし、PRéLISSのプロジェクトリーダーであったクリスティアーン・クーイマンが管理していたLUBILOSAのウェブサイトを発見した。2人はコトヌーで会い、すぐにグリーンマッスルの生産工場の設計に取りかかった。クアスネットは大統領夫人を説得して資金調達を組織し、2005年に工場の建設が開始された。生産を開始し、すべての汚染源を取り除くのにしばらくかかったが、IITA、CABインターナショナル、および「MycoHarvester」の大規模バージョンを設置したIPARCのロイ・ベイトマンの支援により、最終的には達成された。生産ライセンスは2007年後半に付与された。その後4年間、生産とマーケティングはヴィヴィアン・ウェイドが会長を務める教育と健康のためのアジル財団が担当した。残念ながら、FAESは内部の意見の相違、特にグリーンマッスルや類似製品の生産を継続するために民間資本をどの程度導入すべきかをめぐる意見の相違により存続できなかった。2012年の大統領選挙でワデ大統領が敗北した後、FAESは閉鎖された。菌類の生産はすでに8か月前に停止していた。グリーンマッスルの生産者は当時、南アフリカのベッカーアンダーウッド社のみだったが、同社は2012年にBASF SEに買収された。 ^[30]その後、この製品は市場から姿を消したようで、登録は失効した。そのため、スイスに登録され、フランス、モロッコ、マリ、セネガル、コートジボワール、ケニアに子会社を持つ新会社Eléphant Vert. ^[31]が、 M. acridumの異なる株をベースにした新製品NOVACRIDの開発を決定した。 2019年、Éléphant Vertはグリーンマッスルの生産と販売のライセンスを獲得し、現在はアフリカおよびそれ以外の地域でグリーンマッスルの唯一の生産者となっています。