アサ クサ ノ リの葉 体に着生 す る糸状細 菌 Leucothrix mucor - II
L. mucor の栄養要求 に つい て
藤 田雄 二 ・銭 谷 武 平
On the Filamentous Bacterium Leucothrix mucor Occurring as an Epiphyte on the Thallus of Porphyra - II
Nutritional requirements of Leucothrix mucor
Yuji FUJITA and Buhei ZENITANI
A general survey was carried out on the nutritional requirements of Leucuthrix mucor strains isolated from the red algae Porphyl a. Used in the test of carbon or nitrogen source utilization for the growth of L. mucor strains was artificial seawater medium added by either ammonium nitrate or glucose respectively as shown in Tables 1 and 2. All of the strains grew well by utilizing glucose, galactose, fucose or mannitol, though a significant difference was noted in the utilization of pentoses. Lactose, raffinose, dextrin and starch did not support the growth of strains. Most strains were capable of utilizing some organic acids especially lower fatty acids. Ammonium chloride, nitrate, uric acid and its intermediate products, and amino acids such as alanine, glutamate, aspartate, etc. supported the growth of test strains in the medium with glucose. For the growth of L. mucor strains trace elements were required and vitamins appeared to be no essential factors. Two test strains were found to be capable of rapidly oxidizing fatty acids such as propionate, butyrate, valerate, capronate and caprylate except isovalerate.
It seems probable that L.mucor develops on the thallus by utilizing the nutrients brought from seawater of high COD and/or liberated from damaged cells of algae itself.
近 年 養 殖 中 の ア サ クサ ノ リ藻体 に 糸 状 微 生 物 が,漁 場 あ るい は 漁 期 に よ って 多 数着 生 す る現 象 が認 め られ てい る.こ の糸 状 微 生 物 は 糸 状 細 菌Leucothrix mucorで あ る こ とを報 告1)し た が,同 種 の細 菌 が 岡 山 産 ノ リに も着生 す る こ とが確 認2)さ れ てい る.
74 長崎大学水産学部研究報告 第27号（1969）
この糸状細菌が藻体に付着生育する場合，藻体自体と漁場海水に含まれる成分が栄養給 源として考えられるので，まず栄養要求を試験することにした．Leacothrix mUCOPtに関 する既往の報告3 6）に見られる栄養要求の知見は，かなり断片的であって，その結果も必 ずしも一致していないうらみがある．
そこで，長崎・岡山産ノリから分離した糸状細菌の8菌株を用いて一般栄養要求試験を 実施したところ，これらの細菌は排・下水に含まれるような各種め成分を利用して生育す ることができるような結果を得たので報告する．
実 験
方 馬も♂今
1．供試菌株
既報のL．mucor L・・ 1〜6の6株と新たに岡山県玉島漁場ノリから分離同定したL．
muc・γ0−10，0−11の2株の計8菌株を供試した．なおPRINGsH：EIM6）はし．mucorを 葉緑素を欠く糸状藍藻としていることを付記しておく．
2．一般栄養要求試験
試験方法：一般培養法によった．すなわちPRINGSHEIM液体培地4）で25。 C，3日間前 培養したものを殺菌人工海水に懸濁させて接種菌液とし，各試験培地に接種した．生育を 見たものはさらに同培養を反復することによって前培養成分の影響を避けた．試験基質の 利用能否は，25。C，7日間培養して生育の有無を肉眼的に対照と比較して判定した．
試験培地：炭素・エネルギー源の利用試験にはTable 1に示したように0．01％硝酸アン モニウムを含む人工海水に供試炭素化合物を0．2％宛添加した試験培地を用い，また窒素源 の利用試験にはTable 2に示したように0．5％oグルコースを含む海水培地に供試窒素化合 物を0．Ol％宛添加した試験培地を用いた．
微量元素およびビタミンの要求性は，基本培地としてO．2％カゼイン水解物 （ビタミン 不含）を添加した人工海水培地を用いて試験した．微量元素は須藤氏7）の更tmodified P−1 液2m1を基本培地1しに添加し，またビタミンは8種類のビタミンの混液2mlを基本培 地1しに添加した．ビタミン字配はチアミン塩酸塩，リボフラビン，パントテン酸カルシ ウム，ニコチン酸を各々50mg，ビオチン0．1mg，パラアミノ安息香酸25mg，ピリドキシ ン塩酸塩100mg，シアノコ・ミラミソ20mgを蒸留水1しに溶解して調製した．供試化合物の うち加熱に対して不安定なビタミン類，尿酸，アラントイン，尿素および各炭素化合物は，
別にその溶液をロ過滅菌して基本培地に加えて試験培地を調製した．試験培地のpHはす べて7．8に調整した．
3．低級脂肪酸の酸化分解試験
供試基質の酸化分解は，糸状細菌の休止細胞を用いて検圧法によって試験した．細菌懸 濁液は0．1％酵母エキスとO．5％グルコースを含む人工海水培地で25。C，3日間培養した菌 体を集窪し遠心洗浄してから，0．05Mトリス緩衝液pH7．8を含有させた殺菌人工海水に 懸濁させて調製した．休止細胞の懸濁液を用いFig．1に示した反応系にしたがって検圧 的に酸素吸収量を測定した．
実験結果と考察
生育に必要な炭素・エネルギー源の利用試験では，．硝酸アンモニウムを窒素源にした場 合，全菌株がグルコース， ガラク．トース， ブコース，マンニットなどをよく利用した．
（Table 1）．しかしキシロースとラムノースは，供試菌株によって利用性が相違した．
0−10と〇二11の岡山株は両5炭糖を利用して生育した．また全菌株は，アラビノ・・一・一ス・
乳糖・ラフィノーズ・デキストリンとデンフ．ソをいずれも利用しなかっ．た．糖類以外のク エン酸・コハク酸・ピルビン酸などの有機酸とともに，低級飽和脂肪酸をTable 1に示す
ように利用することができた．特に低級脂肪酸を利用してこれらの糸状細菌が生育したこ とは，非常に関心が持たれた．
Table 1． Utilization of carbon compounds for the growth of Leucothrix mucor strains．
Utilization Compound
1． Commonly utilized
2． Utilization by minority of isol ates
3． Not at all or slightly utilized
D−Glucose， D−fructose， D−mannose， D−galactose， L−fucose
（except L−3， 5）， D−mannitol， glycerol， sucrose and maltose．
Pyruvate， lactate （except L6）， citrate， a−ketoglutarate，
succinate and malate．
Acetate， propionate and butyrate． Ethanol （except L−2， 3）
D−Xylose （except L−2，3，4，5）， L−rhamnose （except L−1， 2， 3，
4， 5， 6）
L−Arabinose， lactose， raffinose， dextrin， starch and acetone．
Test medium ： Half−concentrated artificial seawater containing O．Ol％ NH4NO3， O．OOI％
FePO4・4H20， O．02％ test carbon compound and trace element＄， pH 7．8．
Artificial seawater ： NaCl 2，5 g， MgSO4・7H20 O．9 g， CaC12・2H20 40 mg， KCI 70 mg，
Tris O．1 g in distilled water 100 ml． Trace elements ，： P 1 trace element mixture modified by Suto． Data show the results of triplicate experiments．
つぎに窒素源の利用試験結果をTable 2に示す．供試菌株の大部分は，グルコース含 有培地ではアンモニウム塩・硝酸塩および数種のアミノ酸を窒素源として利用生育した．
Table 2． Utilization of inorganic and organic nitrogenous compounds for the growth of Leucothrix hzucor strains．
UtiliZation Compound
1． Commonly utilized
2． Variable utilization by different strain
Ammonium chloride． Nitrate， urea and allantoin （except L−1）．
L−Alanine， L−glutamic acid， DL−aspartic acid， P−alanine，
L valine， L−leucine， L−proline and L−tyrosine．
Uric acid， glycine， L−serine， L−threonine and L−lysine．
Test medium ： Artificial seawater containing O．5％ glucose， O．005％ K2HPO4 and trace elements， pH 7．8． 7−day culture at 250C． Data show the results of triplicate experiments．
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Table 3． Utilization of uric acid， allantoin， urea and ammonium chloride for the growth of Leucothrix mucor strains．
Compound L−1 L−2 L−3 Strain
L−4 L−5 L−6 O−10 o−u
Uric acid Allantoin Urea
Ammonium chloride 十
十十十
十
十
十
十
十
十 十十十 十十
十
十 十十十十 十十
十
十十十
The experimental conditions were as in Table 2． Strains L−liv6 were isolated from the Porphヅra． of Nagasaki and strains O−10へ11 were isolated from that of Okayama．
一 no growth， 十 growth．
全菌株はアラニン・グルタミン酸・アスパラギン酸などをよく利用したが，セリソ・トレ オニンなどの利用性は供試菌株によって相違した．尿尿汚染の指標である尿酸とアラント イソ・尿素などの分解中間生成物の利用試験の結果を菌株別に示すとTable 3のようであ る．すなわち大部分の菌株はこれらを窒素源として利用したが，0−10と0−11の岡山株 では尿酸からアラントインへの分解能が欠如していた．
微量元素とビタミン類の利用試験の結果をつぎに述べる．微量元素混液を添加しない培 地には，供試菌株は全く生育しないかあるいはかろうじて異常生育をするにすぎなかった．
しかし微量元素玉液を加えた培養では全菌株がほゴ正常の生育をした．またビタミン混液 を添加した培養では，対照培養に比べてわずかに生育促進を認める程度にすぎなかった．
したがってこの実験条件では，生育には微量元素は不可欠要素であるがビタミン類は既往 の報告3 6）と同様に必須の生育因子とは認められなかった．
培養法による一般栄養試験によって， この糸状細菌がプロピオン酸・酪酸などの低級脂 肪酸を利用することを知ったので，さらに多くの飽和脂肪酸の分解試験を実施した．代表 株としたし−1と0−10の両株はFig．1に示したようにギ酸からカプリル酸までの飽和脂 肪酸を比較的速かに酸化分解した．イソ吉草酸の分解は緩慢に進行したにすぎなかった．
これらの低級飽和脂肪酸は一般細菌類の代謝生産物であるため，排・下水中にかなり含ま れるものであるが，この糸状細菌がこれらを分解利用することはその特性とも考えられる．
酸化分解に要する酸素吸収量を，脂肪酸と他の炭素化合物，グルコース・マンニット・エ タノール・ブタノールについて比較して見るとTable 4のようである．
Leuc・∫加㍑mucorが尿酸・プロピオン酸・酪酸・吉草酸・カプロン酸・カプリル酸な どを利用することは，今まで知られていなかったが，この細菌の生理・生態から見て特異 な性質と思われる．排・下水で汚染されCODの高い沿岸域では，この細菌はおそらく海 水中の栄養をとり藻体などを付着基盤として生育できるものと思われ，CODの高い河口域 に分布する事実8）とほゴー致する．一方生育中の藻体に何らかの障害がおきている場合に は，そこから遊離する栄養を利用して生育することも考えられる．そして両者の要因が交 錯するような場合には，この糸状細菌が藻体上に異常な付着生育をするものと推察される．
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0 60
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6目O＝亀揖剛＝硫置Oり 霞①6の幽︵同6U
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Isovalerate
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Capr｝ Iate
／
Bu匪v「ate
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．／ Acetate
／／ Valerate
Fo rmate
Isovalerate
Fig． 1．
2．n． 一3 4 O 1 2 3 rA
Time
hr・ 一 Time hL
Comparisons of oxygen uptake in the oxidation of fatty acids by the suspension of resting cells of Leucothrix mucor strains．
Reaction system ： 2 ml of su．spension of resting cells．（O．5 mg cell nitrogen）． A final concentration of substrate O．1／11M． Total volume 2．2ml． O．2ml of 20YO60 KOH in center well． Gas phase， air． Temp．，
250C． Resting cells grown in the same medium as in Table 4 were suspended in artificial seawater with O．05M Tris buffer pH 7．8．
Endogenous re・spiration was substracted． L．mucor strain L−1 … left and strain O−10 … right．
Table 4． Comparison of oxygen uptake in the oxidation of various carわon compounds by Leucothrix．η協cor st．rains．
Substrate pt1 02 consumed per mg of cell nitrogen per hour
Strain L−1 Strain O−10
D−Glucose D−Mannitol Succinate Acetate Propionate Butyrate Valerate Isovalerate Capronate Caprylate Ethanbl Butano1
380 280 516 640 280 340 280 44 281 276
04ρOρ0﹇04
360 300 414 484 352 328 136
5
269 398
04ワ﹂︽︶2へ∠
The cell suspension was prepared from what had been cultured for 3 days at 250C in the．artificial seawater containing O．1％ yeast extract and O．5％ glucose． The rate of substrate oxidation was ineasured by the Warburg technique as described in Fig． 1．
The endogenous respiration was substracted．
78 長 崎 大 学 水 産学 部研 究 報 告 第27号(1969)
要 約
アサ クサ ノ リ葉 体 に着 生 す る糸状 細菌 Leucothrix mucor 8菌 株の栄養要求試験を行 な っ た.炭 素 ・エ ネ ル キ ー源 と して は6炭 糖 ・有 機 酸 お よび 低 級 飽 和 脂 肪 酸 を 利 用 し,特 に キ 酸 か らカ プ リル酸 まて の酸 化 分 解 を認 め た.ま た 窒 素 源 と しては ア ン モ ニ ア ・尿 酸 ・ア
ミノ酸 類 を 利 用 した.ヒ タ ミン類 は この 細菌 の 生 育 因 子 とは 認 め られ なか った.
終 わ りに,岡 山産 ノ リ試 料 を 提供 して 頂 い た 岡 山 水 産 試 験 場 本 田信 夫 氏 に深 謝 の意 を表 し ます.研 究 費 の一 部 は 文 部 省科 学 研究 費 に拠 った.な お こ の研 究 の概 要 は,昭 和44年 度 日本 水 産 学 会 年 会 に お い て 発表 した.
文 献
1藤 田 ・銭 谷 アサ クサ ノ リの葉 体 に 着 生 す る糸 状細 菌Leucoihrix mucor‑I一 般 微 生 物 学 的 1生状 な らひ に 発 育環 境 要 因に つ い て.本 誌.22,81〜89(1967)
2.片 山 ・本 田 ノ リに 着 生 す る 糸 状 細 菌Leucothrix mucorIコ ニ テ ィ ア の 付 着 と 発 育 に つ い て.岡 山 水 試 昭 和41年 事 業 報 告,p25‑31(1967)
3 HAROLD, R , and R Y STANIER The genera Leucothrix and Thlothrix Bact Rev , 19, 49 58 (1955)
4 PRINGSHEIM, E G Observation on Leucothrix mucor and L cohaerens nov sp Bact Rev , 21, 69-81 (1957)
5 LEWIN, R A Leucothrix mucor Bzol Bull , 117, 418 (1959)
6 PRINGSHEIM, E G Zur Kenntnis von Leucothrix, einer Gattung farbloser Cyanophyceen Arch Mthrobzol , 55, 266 277 (1966)
7須 藤 俊 造 アサ クサ ノ リの 室 内培 養 方 法 につ い て.水 産 増 殖,7(3),7‑10(1966)
8片 山 ・本 田 の り病 害 に 関す る研 究.糸 状 細菌 につ い て.昭40・41年 度 指 定 試 験 研 究 適 地 適 種 浅 侮 増 殖 技 術 研 究 報 告書,岡 山水 試.Pl‑7(1967)
