植物毒素フルオロアセテートを分解するルーメンピリマドバクターSPの牛の特性評価と調査

天然のハロゲン化合物の中で、植物毒素フルオロ酢酸（FA）は、南半球諸国で家畜の死亡を引き起こします。ここでは、嫌気性条件下でFAを分解するルーメン細菌、株C12-8株の分離について報告します。16S rRNA遺伝子配列分析により、この細菌はsynergistetes門のピラミドバクター属に属し、98％類似しているピラミドバクターピスコレンズW5455がヒト口腔から分離されていました。透過型電子顕微鏡検査では、細胞の封筒が珍しいことを示し、膜は1つだけで、明らかな外壁はありませんでした。成長とFA分解は、ペプチドが豊富なタンパク質加水分解物によって増強されましたが、炭水化物は増加しませんでした。代謝の最終生成物は、主にアセテート、プロピオン酸/イソバリレート、およびイソ酪酸でした。株C12-8は、遊離アミノ酸ではなく、ペプチド結合アミノ酸を優先的に使用しました。グリシン、セリン、スレオニン、ロイシン、ヒスチジン、イソロイシンは、遊離およびペプチド結合アミノ酸として利用されましたが、どちらの形態でもアラニン、プロリン、メチオニン、アスパラギン酸、リジン、アルギニンの利用が最小限でした。オーストラリア北部のいくつかの牛の特性の調査では、C12-8株およびクロシバチルスポルコルム株MFA1株に関連する他のFA分解細菌は、北牛群の牛に固有性があり、毒性を減らすのに役立つ可能性があることが示されました。

Among the natural halogenic compounds, the plant toxin fluoroacetate (FA) causes livestock fatalities in southern hemisphere countries. Here, we report on the isolation of a rumen bacterium, strain C12-8 that degrades FA under anaerobic conditions. 16S rRNA gene sequence analysis showed this bacterium belonged to the Pyramidobacter genus within the Synergistetes phylum and was 98% similar to Pyramidobacter piscolens W5455 isolated from the human oral cavity. Transmission electron microscopy showed the cell envelope to be unusual, with only one membrane and no obvious external wall. Growth and FA degradation were enhanced by peptide-rich protein hydrolysates but not carbohydrates. End products of metabolism were mainly acetate, propionate/isovalerate and isobutyrate. Strain C12-8 preferentially used peptide-bound amino acids rather than free amino acids. Glycine, serine, threonine, leucine, histidine and isoleucine were utilized as free and peptide-bound amino acids, but there was minimal utilization of alanine, proline, methionine, aspartic acid, lysine and arginine in either form. A survey of several cattle properties in northern Australia showed that strain C12-8 and other FA degrading bacteria affiliated with Cloacibacillus porcorum strain MFA1 were endemic to cattle in the northern beef herd and may help to reduce toxicity.