Gut microbiota mediate caffeine detoxification in the primary insect pest of coffee.
コーヒーの主要害虫における腸内微生物叢によるカフェイン解毒作用 (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- 動物
- 出版年
- 2015
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 訂正あり
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
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- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
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出版状態の注記
出版状態: 訂正あり
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コーヒーベリーボーラー(Hypothenemus hampei)はコーヒー栽培に壊滅的な被害をもたらす害虫であり、その被害により収穫量が最大80%減少する。カフェインは昆虫に対して毒性を示すアルカロイドで、防御機構として機能すると考えられている。本研究では、H. hampeiの腸内でカフェインが分解され、腸内微生物叢を実験的に不活性化するとこの活性が消失することを示した。また、7つの主要なコーヒー生産国由来の標本と実験室で飼育したコロニーの腸内微生物叢には共通のコア微生物群が存在し、その中でもPseudomonas属がカフェインを唯一の炭素源および窒素源として利用できることを明らかにした。さらに、Pseudomonasのカフェイン脱メチル化酵素遺伝子が腸内で発現していること、抗生物質処理した昆虫に単離したPseudomonas株を再導入するとカフェイン分解能が回復することから、これらの微生物がカフェイン解毒に重要な役割を果たすことが確認された。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
The coffee berry borer (Hypothenemus hampei) is the most devastating insect pest of coffee worldwide with its infestations decreasing crop yield by up to 80%. Caffeine is an alkaloid that can be toxic to insects and is hypothesized to act as a defence mechanism to inhibit herbivory. Here we show that caffeine is degraded in the gut of H. hampei, and that experimental inactivation of the gut microbiota eliminates this activity. We demonstrate that gut microbiota in H. hampei specimens from seven major coffee-producing countries and laboratory-reared colonies share a core of microorganisms. Globally ubiquitous members of the gut microbiota, including prominent Pseudomonas species, subsist on caffeine as a sole source of carbon and nitrogen. Pseudomonas caffeine demethylase genes are expressed in vivo in the gut of H. hampei, and re-inoculation of antibiotic-treated insects with an isolated Pseudomonas strain reinstates caffeine-degradation ability confirming their key role.
MeSH
DOI 10.1038/ncomms8618
PMID 26173063
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