農業業界は土壌を活性化させるための人工的な手段に多額の資金を費やしていますが、完全に天然の解決策がすでに存在しているかもしれません。それは、極限環境で繁栄するように進化した有益な微生物です。370万ドルのシードラウンドで資金を調達したPuna Bioは、これらの極限環境微生物を捕獲・培養し、植物を助けるプロセスが最大限に働く温暖な気候で利用しています。遺伝子組み換えは必要ありません。
バイオテクノロジーの世界では、何をしようとも自然が既にそれを実現しており、おそらく人間ができることよりもずっと上手くやっているというのが一種の法則です。そのため、農業において遺伝子組み換え微生物が利用されているのを目にすることはありますが、それはむしろ、成長中の植物に不可欠な栄養素を供給するという、微生物が持つ奇跡に近い既存の能力を増強していると言えるでしょう。そしてプナ氏の主張は、適切な微生物であれば遺伝子組み換えは不要であるというものです。
「私たちの極限環境微生物は、栄養素の少ない環境で生きることに慣れています。約25億年かけて、窒素やリンなどの栄養素の吸収を最適化するように進化してきました」と、共同創設者兼CEOのフランコ・マルティネス・レヴィスはチームを代表して説明した。「いくつかの特性において、彼らは新しい遺伝子、言い換えれば新しい生合成経路を示しています。また、他の特性では、遺伝子のコピー数が非極限環境微生物に比べて多く、それがより効率的な活動につながっています。」
遺伝子を複数コピーすることで、これらの微生物が既に行っている自然プロセスを増幅させることができます。これは、同じく微生物農業のスタートアップ企業であるPivot Bioが、自社の遺伝子組み換え生物で実証したことです。しかしこの場合、潜在遺伝子を活性化したり、プロセスを微調整したりする必要すらありません。これらの微生物は既に最高のパフォーマンスを発揮しており、窒素やリンを確実に生産したり、その他の作業を、現地の微生物が嫌がったりすぐに疲弊したりするような速度や条件下で行っています。つまり、枯渇した土壌でさえ、より厳しい気候に慣れているバクテリアにとって有益な環境を提供できるということです。
「私たちが発見したのは、アスリートが高地でトレーニングをしたときに起こる現象と似ています」とリーバイス氏は述べた。しかし、これらのバクテリア（彼らのコレクションには古細菌、真菌、酵母も含まれている）にとって、その特性を形成するのは薄い空気だけではない。例えば、塩分が多くミネラル豊富な水の中で快適に暮らせるように進化した生物は、アンデス山脈の「ラ・プナ」のような極度に乾燥した高地の砂漠に生息する生物とは異なる。この砂漠は、社名の由来にもなっている。
「極限環境微生物を分離するのは非常に困難です」とレヴィス氏は指摘する。「海抜4,000メートルまで登らなければならず、正確な場所と時間を把握しなければなりません。科学者だけでなく、冒険家も必要です。私たちの共同設立者の一人は、極限環境微生物に関する論文を150本以上発表しており、これは大きな強みです。私たちが極限環境微生物を発見している多くの場所で、彼女は実際に発見したのです。彼女は世界中の様々な場所で探査に招かれています。」
その共同創設者はエリサ・ビオレッタ・ベルティーニ氏で、彼女は様々な場所で、最近ではユタ州のグレートソルトレイクで生物探査を行い、興味深い新しい微生物相を発見・分離しています。名古屋議定書と呼ばれる国際協定の下、このように発見・研究された生物は特許のようなものを取得し、機関、ホスト国、そして研究者が独占的に使用することができます。そこでベルティーニ氏（そして他の2人の共同創設者、カロリーナ・ベルフィオーレ氏とマリア・エウヘニア・ファリアス氏。いずれも博士号取得者）は、世界中の大学や研究機関と協力し、これらの魅力的な生物に関する膨大な論文を執筆するだけでなく、それらをプナの有用微生物ライブラリに追加することに取り組んでいます。
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しかしリーバイス氏は、単に作物にバクテリアの魔法の粉を撒くだけではないとすぐに付け加えた。同社は、これらの特殊な菌株を栽培、組み合わせ、種子に施用する方法を開発し、特許も取得している。
これには2つの重要な保証が伴います。まず、農家は種子の購入、植え付け、処理方法を変える必要がありません。特に米国では、農家が前処理済みの種子を購入することが多いため、Punaは、すべてが以前と同じように機能するよう細心の注意を払ってきました。
そして第二に、これらの極限環境微生物は、すでに土壌中に存在する完全に無害な既存の微生物を乗っ取って競争で勝つことはない。
「実際にいくつかの試験で発見したのは、これらの（つまり在来種または一般的に利用されている）有益な微生物と、当社の微生物を加えることによる相乗効果です」とレヴィス氏は述べた。「土壌に投入するのは実際にはごく少量の微生物群であり、それらは植物のすぐ近くに付着しているため、残りの微生物群にはほとんど影響を与えません。」
ある土壌条件と気候条件下で遊離窒素またはリンを生成する細菌が、全く異なる条件下では全く異なる方法で生成するというのは、直感的に理解しやすいでしょう。つまり、この2種類の微生物は同時に機能することで、互いに結合し、場合によっては相乗効果を発揮する可能性があるのです。
370万ドルのシードラウンドは、At One VenturesとBuilders VCが主導し、SP VenturesとAir Capital、さらに既存投資家のIndieBio（SOSV）、GLOCAL、Grid Exponentialが参加した。
リーバイス氏によると、今回の資金注入による最初の取り組みは、アルゼンチンで大豆処理事業を立ち上げ、その後、市場の80%を占めるブラジルと米国に事業を拡大することだという。また、試験すべき微生物はまだまだ多く存在するため、さらなる研究開発と、ノースカロライナ州を含む新たな施設への投資も計画している。同社は、このアプローチを小麦とトウモロコシにも適用し、遺伝子組み換え作物の生産性を遺伝子組み換え株と同等に高めたいと考えている。
