生物農薬は、日本における「グリーンフードシステム戦略」の実現に向けた重要な手段の一つです。本稿では、日本における生物農薬の定義と分類、および登録状況を概説し、他国における生物農薬の開発と応用への参考となる情報を提供します。
日本では利用可能な農地面積が比較的限られているため、単位面積当たりの収穫量を増やすには、より多くの農薬や肥料を散布する必要がある。しかし、大量の化学農薬の使用は環境負荷を増大させており、持続可能な農業と環境開発を実現するためには、土壌、水、生物多様性、農村景観、そして食料安全保障の保護が特に重要となる。作物中の農薬残留量の増加は公衆衛生上の疾病の増加につながり、農家や一般市民はより安全で環境に優しい生物農薬の使用を求める傾向にある。
欧州の「農場から食卓へ」イニシアチブと同様に、日本政府は2021年5月、「グリーンフードシステム戦略」を策定した。この戦略は、2050年までに化学農薬のリスク加重使用量を50%削減し、有機栽培面積を100万ヘクタール（日本の農地面積の25%に相当）に拡大することを目指している。戦略では、総合的病害虫管理、改良された施用方法、新たな代替手段の開発など、革新的なレジリエンス対策（MeaDRI）を通じて、食料、農業、林業、水産業の生産性と持続可能性を高めることを目指している。中でも最も重要なのは、総合的病害虫管理（IPM）の開発、適用、普及であり、生物農薬はその重要な手段の一つである。
1. 日本における生物農薬の定義と分類
生物農薬は化学農薬や合成農薬とは異なり、一般的に生物資源を利用した、あるいは生物資源を基にした、人、環境、生態系にとって比較的安全で優しい農薬を指します。有効成分の供給源によって、生物農薬は以下のカテゴリーに分類できます。第一に、微生物由来の農薬で、細菌、真菌、ウイルス、および生物由来の動物（遺伝子組み換え）微生物生物とその分泌代謝物などが含まれます。第二に、植物由来の農薬で、生きた植物とその抽出物、植物に組み込まれた保護剤（遺伝子組み換え作物）などが含まれます。第三に、動物由来の農薬で、生きた昆虫病原性線虫、寄生動物や捕食動物、動物抽出物（フェロモンなど）などが含まれます。米国をはじめとする国々では、鉱物油などの天然鉱物由来の農薬も生物農薬に分類しています。
日本の農薬分類協会（SEIJ）は、生物農薬を生物農薬と生物由来物質農薬に分類し、フェロモン、微生物代謝物（農業用抗生物質）、植物抽出物、鉱物由来農薬、動物抽出物（節足動物の毒など）、ナノ抗体、植物内包保護剤を生物由来物質農薬に分類している。日本農業協同組合連合会は、日本の生物農薬を天敵節足動物、天敵線虫、微生物、生物由来物質に分類し、不活化バチルス・チューリンゲンシスを微生物に分類し、農業用抗生物質を生物農薬のカテゴリーから除外している。しかし、実際の農薬管理においては、日本の生物農薬は「拮抗微生物、植物病原微生物、昆虫病原微生物、昆虫寄生線虫、寄生性節足動物、捕食性節足動物など、害虫防除に用いられる生物的防除剤」と狭義に定義されています。つまり、日本の生物農薬とは、微生物、昆虫病原線虫、天敵生物などの生物を有効成分として商品化した農薬であり、日本で登録されている生物由来物質の種類や種類は生物農薬の範疇には含まれません。さらに、日本の「微生物農薬の登録申請に係る安全性評価試験結果の取り扱いに関する措置」によれば、遺伝子組み換え微生物や遺伝子組み換え植物は、日本では生物農薬の管理対象には含まれていません。近年、農林水産省は生物農薬の再評価プロセスを開始し、生物農薬の非登録に関する新たな基準を策定することで、生物農薬の散布や拡散が生息環境における動植物の生息地や生育に重大な損害を与える可能性を低減させている。
2022年に農林水産省が新たに公表した「有機栽培資材一覧」には、すべての生物農薬と一部の生物由来農薬が掲載されている。日本の生物農薬は、許容一日摂取量（ADI）および最大残留基準値（MRL）の設定が免除されており、いずれも日本有機農業基準（JAS）に基づく農産物の生産に使用できる。
2．日本における生物農薬の登録概要
生物農薬の開発と応用において先進国である日本は、比較的充実した農薬登録管理システムと、比較的豊富な種類の生物農薬登録を有しています。筆者の統計によると、2023年現在、日本では99種類の生物農薬製剤が登録され、有効性を有しており、47種類の有効成分が用いられています。これは、登録されている農薬の有効成分全体の約8.5%に相当します。そのうち、35種類の成分は殺虫剤として（殺線虫剤2種類を含む）、12種類の成分は殺菌剤として使用されており、除草剤やその他の用途はありません（図1）。フェロモンは日本では生物農薬のカテゴリーには含まれませんが、有機栽培資材として生物農薬と併用して普及・利用されるのが一般的です。
2.1 天敵を利用した生物農薬
日本では、生物農薬の有効成分として22種類が登録されており、生物種や作用機序によって寄生性昆虫、捕食性昆虫、捕食性ダニに分類される。捕食性昆虫と捕食性ダニは害虫を捕食して栄養を得る一方、寄生性昆虫は寄生害虫に産卵し、孵化した幼虫が宿主を食害して成長し、宿主を死に至らしめる。日本で登録されている寄生性膜翅目昆虫、例えばアブラムシバチ、アブラムシバチ、アブラムシバチ、アブラムシバチ、カメムシバチ、ミズハナバチなどは、主に温室栽培の野菜のアブラムシ、ハエ、コナジラミの防除に利用され、捕食性昆虫であるクサカゲロウ、カメムシ、テントウムシ、アザミウマなども、主に温室栽培の野菜のアブラムシ、アザミウマ、コナジラミの防除に利用されています。捕食性ダニは、主に温室栽培の野菜、花、果樹、豆類、ジャガイモ、および畑で栽培される野菜、果樹、茶のハダニ、ハダニ、チロファージ、プレウロタルス、アザミウマ、コナジラミの防除に利用されています。 Anicetus beneficus、Pseudaphycus mali⁃nus、E. eremicus、Dacnusa Sibirica sibirica、Diglyphus isaea、Bathyplectes anurus、degenerans (A. (=Iphiseius) degenerans、A. cucumeris) O. sauteri などの天敵の登録は更新されませんでした。
2.2 微生物農薬
日本では、微生物殺虫剤の有効成分が23種類登録されており、微生物の種類や用途によって、ウイルス殺虫剤・殺菌剤、細菌殺虫剤・殺菌剤、真菌殺虫剤・殺菌剤に分類できます。その中で、微生物殺虫剤は、感染、増殖、毒素の分泌によって害虫を殺したり防除したりします。微生物殺菌剤は、コロニー形成競争、抗菌物質や二次代謝産物の分泌、植物抵抗性の誘導によって病原菌を制御します[1-2, 7-8, 11]。菌類（捕食性）殺線虫剤Monacrosporium phymatopagum、微生物殺菌剤Agrobacterium radiobacter、Pseudomonas sp.CAB-02、非病原性Fusarium oxysporum、およびペッパーマイルドモトルウイルス弱毒株、ならびにXan⁃thomonas campestris pv.retroflexusおよびDrechslera monocerasなどの微生物農薬の登録は更新されませんでした。
2.2.1 微生物殺虫剤
日本で登録されている粒状および核多角体ウイルス系殺虫剤は、主にリンゴ白虫、茶白虫、茶葉白虫などの特定の害虫、および果物、野菜、豆類などの作物における黄色ブドウ球菌の防除に用いられています。最も広く使用されている細菌系殺虫剤であるバチルス・チューリンゲンシスは、主に野菜、果物、米、ジャガイモ、芝生などの作物における鱗翅目および半翅目の害虫の防除に用いられています。登録されている真菌系殺虫剤の中では、ボーベリア・バシアーナは主に野菜、果物、松、茶におけるアザミウマ、カイガラムシ、コナジラミ、ダニ、甲虫、コナジラミ、アブラムシなどの咀嚼性および刺咬性害虫の防除に用いられています。ボーベリア・ブルセイは、果樹、樹木、トウキ、桜、シイタケにおけるカミキリムシや甲虫などの鞘翅目害虫の防除に用いられています。 Metarhizium anisopliaeは、温室栽培の野菜やマンゴーにおけるアザミウマの防除に用いられ、Paecilomyces furosusとPaecilopus pectusは、温室栽培の野菜やイチゴにおけるコナジラミ、アブラムシ、ハダニの防除に用いられた。この菌類は、温室栽培の野菜、マンゴー、キク、イヌタデにおけるコナジラミとアザミウマの防除に用いられる。
日本で登録され、効果が認められている唯一の微生物殺線虫剤であるバチルス・パスツレンシス・プンクタムは、野菜、ジャガイモ、イチジクのネコブセンチュウ防除に用いられています。
2.2.2 殺菌剤
日本で登録されているウイルス様殺菌剤ズッキーニ黄化モザイクウイルス弱毒株は、キュウリ関連ウイルスによって引き起こされるモザイク病とフザリウム萎凋病の防除に使用されている。日本で登録されている細菌性殺菌剤のうち、バチルス・アミロリチカは、野菜、果物、花、ホップ、タバコの褐腐病、灰色かび病、黒枯病、白星病、うどんこ病、黒かび病、葉かび病、斑点病、白さび病、葉枯病などの真菌性疾患の防除に使用されている。バチルス・シンプレックスは、イネの細菌性萎凋病と細菌性枯病の予防と治療に使用されている。枯草菌は、野菜、果物、米、花、観賞植物、豆、ジャガイモ、ホップ、タバコ、キノコの灰色かび病、うどんこ病、黒星病、いもち病、葉かび病、黒枯病、葉枯病、白斑病、斑点病、潰瘍病、枯れ病、黒かび病、褐斑病、黒葉枯病、細菌性斑点病などの細菌性および真菌性疾患の防除に使用されます。エルウェネラ軟腐ニンジン亜種の非病原性株は、野菜、柑橘類、サイクリン、ジャガイモの軟腐病および潰瘍病の防除に使用されます。シュードモナス・フルオレッセンスは、葉野菜の腐敗、黒腐病、細菌性黒腐病、花芽腐敗の防除に使用されます。 Pseudomonas roseni は、野菜や果物の軟腐病、黒腐病、腐敗病、花芽腐病、細菌性斑点病、細菌性黒点病、細菌性穿孔病、細菌性軟腐病、細菌性茎枯病、細菌性枝枯病、細菌性潰瘍病の防除に使用されます。 Phagocytophage mirabile は、アブラナ科野菜の根の腫れ病の防除に使用され、黄色かご菌は、野菜、イチゴ、イネのうどんこ病、黒かび病、炭疽病、葉かび病、灰色かび病、いもち病、細菌性枯病、細菌性萎凋病、褐条病、苗不良病、苗枯病の防除に使用され、作物の根の成長を促進します。 Lactobacillus plantarum は、野菜やジャガイモの軟腐病の防除に使用されます。日本で登録されている殺菌剤のうち、コガネバナ（Scutellaria microscutella）は、野菜の菌核病、ネギやニンニクの黒腐病の予防・防除に用いられています。また、トリコデルマ・ビリディス（Trichoderma viridis）は、イネの白葉枯病、褐条病、葉枯病、いもち病などの細菌性および真菌性病害、アスパラガスの紫条病、タバコの白絹病の防除に用いられています。
2.3 昆虫病原性線虫
日本では2種類の昆虫病原性線虫が有効に登録されており、その殺虫メカニズム[1-2, 11]は主に侵入機構の損傷、栄養消費と組織細胞の損傷による崩壊、および共生細菌による毒素の分泌に関係している。日本で登録されている Steinernema carpocapsae と S. glaseri は、主にサツマイモ、オリーブ、イチジク、花や観葉植物、桜、プラム、桃、赤いベリー、リンゴ、キノコ、野菜、芝生、イチョウなどに使用され、オオヒラタケ、オリーブヒラタケ、ブドウクロヒラタケ、アカヤシヒラタケ、キバナヒラタケ、モモヒラタケ、ウドンヒラタケ、フタヒラタケ、ゾイシアオリザエ、ホタルイ、ハクビシン、サクラミバエ、モモヒラタケ、アキュレマジャポニカ、アカヒラタケなどの害虫の防除に使用されます。昆虫病原性線虫 S. kushidai の登録は更新されませんでした。
3．まとめと展望
日本では、生物農薬は食料安全保障の確保、環境と生物多様性の保護、持続可能な農業開発の維持に重要です。米国、欧州連合、中国、ベトナムなどの国や地域とは異なり[1, 7-8]、日本の生物農薬は、有機栽培の資材として使用できる非遺伝子組み換えの生物防除剤と狭義に定義されています。現在、日本では47種類の生物農薬が登録され有効であり、これらは天敵、微生物、昆虫病原性線虫に属し、温室栽培や野菜、果物、米、茶樹、樹木、花、観賞植物、芝生などの畑作物における有害節足動物、植物寄生性線虫、病原体の予防と防除に使用されています。これらの生物農薬は、安全性が高く、薬剤耐性のリスクが低く、好条件の下で害虫を自己探索または繰り返し寄生駆除し、効果の持続期間が長く、省力化できるという利点がある一方で、安定性が低く、効果の発現が遅く、適合性が低く、防除範囲が狭く、使用期間が短いといった欠点もある。一方、日本では生物農薬の登録および適用対象となる作物や防除対象の範囲も比較的限られており、化学農薬を完全に代替することはできない。統計[3]によると、2020年に日本で使用された生物農薬の価値はわずか0.8%で、登録された有効成分数の割合よりもはるかに低い。
将来の農薬産業の主要な発展方向として、生物農薬の研究開発と農業生産への登録がますます進められています。生物科学技術の進歩、生物農薬の研究開発におけるコスト優位性の顕著化、食品の安全性と品質の向上、環境負荷の低減、農業の持続可能な開発への要求の高まりと相まって、日本の生物農薬市場は急速な成長を続けています。インクウッドリサーチは、日本の生物農薬市場が2017年から2025年にかけて年平均成長率22.8%で成長し、2025年には7億2,900万ドルに達すると予測しています。「グリーンフードシステム戦略」の実施に伴い、日本の農家では生物農薬の利用が進んでいます。
投稿日時：2024年5月14日
