きのこ廃菌床の新たな使い道

鳥取大学

農学部
講師

生命環境農学科
大﨑 久美子
令和3年3月2日
1

廃菌床とは収穫

菌床栽培

廃菌床（使用済み菌床）鳥取県では…
年間 2800 t 程度の菌床が廃棄されている
2

廃菌床排出量の推定
菌床シイタケ生産量（t）

ブナシメジ生産量（t）

H22

H23

H24

H22

H23

H24

鳥取県

164

176

156

152

204

161

全国

64619

60519

58050

110486118006 122276

菌床シイタケ栽培量（全国） : 60,000 t◆菌床1.2 kg /袋 からキノコ350 g 程度が収穫『きのこ年鑑』

60×106(kg) ÷ 0.35 (kg) = 約2億（袋）・・・・1年間の廃菌床数
菌床１袋：1.2 kgとするとシイタケだけで2億 x 1.2 kg = 24万 トン

全国で排出される！
3

農業資材として再利用
４つのメリット・きのこ産業の活性化
・環境にやさしい・農薬に頼らない農業・安心・安全な作物生産◆廃菌床利用した植物病害防除に関する成果
・大崎ら，日本きのこ学会誌 26:28-31 (2018)
・Ishihara et al. Journal of Pesticide Science 43:108-113 (2018)
・Ishihara et al. Journal of Pesticide Science 44:89-96 (2019)
・大崎ら，農業および園芸 95:567-576 (2020)44

きのこ廃菌床熱水抽出液によるイネいもち病の発病抑制

シイタケやブナシメジ
廃菌床成分がイネ重要病害を抑制！

5

廃菌床抽出物の抗菌活性
廃菌床熱水抽出物
10 μL

胞子懸濁液 10 μL
イネいもち病菌 race 007

発芽率(%)

100

発芽発芽なし抗菌活性はない。
抵抗反応の誘導？

806040

イネの防御応答の6解析

200Control

シイタケ

ブナシメジ

ナメコ
6

廃菌床により誘導される抵抗性誘導メカニズム
（推定）

廃菌床
熱水抽出物
抵抗性誘導

抗菌性物質生産7

廃菌床による新規土壌還元消毒法の開発

JST A-STEP トライアウト（R2～ ）88

きのこ廃菌床が新たな農業資材に生まれ変わります！
新たな静脈産業の創出による地域の未利用資源循環型社会に貢献
99きのこ成分由来の生物農薬（病害防除資材）の開発
安全性および収益性の高い農産物の生産を目的に，多種多様なきのこ由来の成分より，合成殺菌剤に依存しない環境負荷低減型の植物病害防除資材の開発を行う。
・既知種数 約2万種
国内では2000種程度
・推定種数 約14万種
ほとんどは未知である
10鳥取大学農学部附属菌類きのこ遺伝資源研究センター（Fungus/Mushroom Resource and Research Center: FMRC）

日本最大級のきのこ菌株コレクションを保管・分譲（きのこ種類：1,700種9,000株）
液体窒素タンクで保存

11

菌株を保存する凍結チューブ
11きのこの香り成分で作物の病害を防ぐ
植物病原菌に有効な揮発性抗菌物質を生産するきのこを見つける！

1-Phenyl-3-pentanone
ブナハリタケ
特許第63048017

12

ブナシメジ

1-Hydroxy-2,4,4-trimethylpentan3-yl-isobutyrate12ブナハリタケ揮発性物質1-Phenyl-3-pentanonenの植物病原菌に対する抗菌活性Oka et al. Mush Sci Biotech, 22:95-100 (2014)13ブナシメジ揮発性物質のキャベツ黒すす病菌に対する抗菌活性Oka et al. J Phytopath, 163:987-996 (2015)

抑制率

菌糸生育抑制胞子発芽抑制病斑形成抑制

65％

99%

96%

無処理

14

きのこ廃菌床から放出される揮発性物質

菌床栽培

廃菌床

廃棄
廃菌床内：菌糸が充満

廃菌床から揮発性物質が放出
15

廃菌床の揮発処理方法
植物病原菌を植物に噴霧接種

密閉容器に廃菌床と共に入れて暴露処理

病気の発病を評価

16

廃菌床揮発処理による発病抑制効果
廃菌床

キャベツ黒すす病
発病抑制率(%)

エリンギ

22.7

シイタケ

81.6

ハタケシメジ

16.6

ブナシメジ

78.7

ブナハリタケ40.7

17

廃菌床各処理量による発病抑制効果
発病抑制率（％）

100aaaa80a60b40

20

052.5
1
ブナシメジ廃菌床

512.5
シイタケ廃菌床

廃菌床処理量（g/L）
18シイタケ廃菌床処理による病害抑制効果

発病抑制

19

シイタケ廃菌床処理による抗菌活性
処理1日

処理2日

処理区

胞子発芽率
（％）

発芽管伸長（µm）

胞子発芽率
（％）

発芽管伸長（µm）

連続処理区

78.4 ± 4.9 a 51.7 ± 31.0 a（12.9）（67.5）

81.3 ± 3.0 a（10.2）

144.6 ± 94.1a（63.2）

85.3 ± 4.8 a,b（5.8）

437.2 ± 138.8 b（-11.2）90.6 ± 3.1 b

393.2 ± 180.5 b

処理後除去区
無処理区――

90.1 ± 3.8 b 158.9 ± 48.5 b

シイタケ廃菌床処理は胞子発芽よりも発芽管伸長に対して抗菌作用を示し、その作用は静菌的であった。
20

シイタケ廃菌床から放出される揮発性物質の3-オクタノンが植物病害を抑制する
特願2020-017165◎発病抑制効果
シイタケ廃菌床処理

揮発性物質

3-Octanone

キャベツ⿊すす病
トマト灰⾊かび病◎病原菌の抗菌活性キャベツ⿊すす病菌
トマト灰⾊かび病菌
ナシ⿊斑病菌キュウリ褐斑病菌
イネいもち病菌
セイヨウナシ褐⾊斑点病菌
21
カーネーションカーブラリア葉枯病菌
21

従来技術とその問題点実用化されている化学合成農薬は、・生態系の攪乱・環境汚染・耐性菌の発達・人畜に対する安全性への懸念等の問題があり、化学合成農薬の使用を最小限に抑える取組みが広がっている。
⇒環境負荷軽減型農業への移行
22新技術の特徴・従来技術との比較◆ 従来の合成化合物である抗菌剤よりも、本技術は天然物由来の抗菌剤ということで、消費者に安全・安心を提供できる！
◆ 廃棄物である廃菌床を再利用するため、ごみ消費量を大幅に削減できる！

23想定される用途◆本技術の特徴を生かし、◎農作物の病害に対する抗菌剤◎室内での防菌・除菌剤◎書類や文化財などの保存における防カビ剤など。
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実用化に向けた課題• 現在、きのこ由来揮発性抗菌物質を吸着体に染み込ませ、抗菌活性の持続性についての試験を実施中。しかし、吸着体の性質による抗菌活性への影響については未解明である。
• 今後、各種菌類や細菌に対する抗菌評価について実験データを取得し、室内での防菌および除菌に適用するかについて評価を行っていく。
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企業への期待• 様々な吸着体に揮発性物質を吸着させる技術を持つ企業との共同研究を希望。
• また、抗菌剤を開発中の企業、農業分野および静脈産業分野への展開を考えている企業には、本技術の導入が有効と思われる。

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本技術に関する知的財産権• 発明の名称 ：シイタケ廃菌床由来揮発性物質を含有する抗菌剤• 出願番号 ：特願2020-017165
• 出願人
：鳥取大学
• 発明者
：大﨑久美子、石原亨、武藤悠

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産学連携の経歴• 2020-2021年： JST A-STEPトライアウトに採択「きのこ廃菌床を利用した新規土壌消毒法の開発」

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お問い合わせ先
国立大学法人鳥取大学 研究推進機構
TEL: 0857-31-5703
FAX: 0857-31-5571
e-mail: sangakucd@ml.cjrd.tottori-u.ac.jp

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