日本菌類ライブラリ─NBRC・JCM・FFPRIの菌株コレクション

日本の菌類ライブラリは、国内外の研究機関・産業界に菌株と関連情報を提供する重要な研究インフラです。本稿では国内主要機関、保有菌株、産業利用、国際連携、そして次世代の菌類保存・活用の動向を詳しく整理します。森林菌類（外生菌根菌・腐朽菌等）の研究・産業応用の基盤として、菌類ライブラリは欠かせない存在です。

国内三大菌類ライブラリ：NBRC・JCM・FFPRI の役割分担

日本の菌類保存・分譲は複数の機関が機能を分担しています。最大規模はNBRC（NITE Biological Resource Center、千葉県木更津）で、独立行政法人 製品評価技術基盤機構（NITE）が運営し、産業利用菌株の保存・分譲が主目的です。カタログ収載は微生物全体で約 10 万株、うち菌類（酵母・糸状菌）が約 4 万株を占めます。理研バイオリソース研究センターのJCM（Japan Collection of Microorganisms、つくば）は約 9 万株を収蔵し、学術研究向けの基準株（タイプ株）の保存・分譲が中心で、世界レベルの菌類コレクションを誇ります。森林総合研究所（FFPRI）は約 1.5 万株の森林由来菌類に特化し、白色腐朽菌・褐色腐朽菌・外生菌根菌のコレクションでは世界有数の質を維持しています。

機関	運営主体	主要分野	保有規模（2024）	分譲料金（学術／産業）
NBRC	NITE（経産省）	産業利用、酵母・糸状菌・放線菌	約 100,000 株（菌類 40,000）	5,500 円／15,400 円〜
JCM	理研 BRC	学術研究、タイプ株中心	約 90,000 株	6,600 円／22,000 円〜
FFPRI	森林研究・整備機構	森林菌類、腐朽菌・菌根菌	約 15,000 株	機関間 MTA ベース
JAMSTEC MBL	海洋機構	海洋菌類・深海酵母	約 5,000 株	共同研究契約
大学コレクション	各大学	地域・分類群特化	数百〜数千株／機関	研究室間譲渡
JSCC ネットワーク	日本微生物資源学会	各機関の橋渡し	—	—

NBRC は 1981 年設立の財団法人発酵研究所（IFO）コレクションを 2002 年に承継した機関で、酒造・醸造・抗生物質工業由来の歴史的菌株を多数保有します。JCM は 1981 年理研で発足し、2002 年から BRC（バイオリソースセンター）に統合され NBRP（ナショナル・バイオリソース・プロジェクト）の中核拠点を担います。FFPRI 菌類リファレンスコレクションは 1958 年の林業試験場時代から続き、白色腐朽菌のリグニン分解能評価では国際的な基準株を多数提供してきました。

菌株保存技術と品質管理：L 乾燥・凍結・継代

菌株保存は、長期にわたって菌の生存・遺伝的同一性を維持する技術です。NBRC・JCM・FFPRI が採用する主要保存方法は次の通りで、保管条件と復元率（生存率）が標準作業手順書（SOP）として明文化されています。

1. 超低温凍結保存（-80℃／-150℃／-196℃）：液体窒素（-196℃）または超低温フリーザーで長期保存。10 〜 30 年スパンの保存が可能で、復元率は糸状菌で 90 〜 98%、酵母で 95% 以上。10% グリセロールまたは 10% DMSO を凍結保護剤として用い、−1 ℃／分の制御冷却を行うのが標準。NBRC では液体窒素タンクを二重化し、停電・地震時の損失を最小化しています。

2. L 乾燥（liquid drying）／凍結乾燥（freeze-drying）：菌懸濁液を凍結後、真空下で水分を昇華除去し常温保存可能なアンプル状態にする。30 〜 50 年の超長期保存に向くが、復元時に活性が落ちる場合あり。NBRC・JCM の主要保存形態で、ガラスアンプルを真空封入し冷暗所（5℃前後）で管理。

3. 継代培養（subculture）：定期的（1 〜 6 ヶ月毎）に新培地に植え継ぎ。比較的簡便だが、人手と時間が必要、変異リスクあり。継代回数を厳格に記録し 10 代以内に抑えるのが国際標準。

4. シリカゲル保存：シリカゲルに胞子を吸着させ常温保存。土壌菌類で多用。コスト最小だが復元率は 60 〜 80% 程度。

5. 鉱油重層法：寒天斜面培養に滅菌鉱油を重層し常温保存。古典的方法で、5 年程度の保存に有効。

品質管理面では、各機関とも ISO 9001（品質マネジメント）または OECD GLP（優良試験所基準）に準拠した運用を実施。寄託時にDNAバーコード（ITS、LSU、tef1-α 等）を確認し、形態学的記載と照合して同定の正確性を担保します。NBRC は OECD BRC ガイドライン準拠の WFCC-MIRCEN 認定を取得済みで、世界基準の品質を保証しています。

森林菌類の研究応用：FFPRI コレクションの強み

森林菌類は、菌類ライブラリの中で重要な位置を占めます。FFPRI や大学のコレクションでは、特に下記の分類群が充実しています。

外生菌根菌（ECM）：マツタケ・トリュフ・松露等の食用種、Suillus 属（マツ）、Russula 属（ブナ・ナラ）、Cortinarius 属、Lactarius 属、Tricholoma 属（マツタケ含む）。FFPRI ではマツタケ単離株が約 200 系統、Suillus 属が約 150 系統、Tricholoma 属全体で 500 株超が保存され、人工栽培研究の基盤となっています。

アーバスキュラー菌根菌（AM）：Glomus 属、Rhizophagus 属、Funneliformis 属が中心。FFPRI や東京農工大学が保存し、Rhizophagus irregularis（旧 G. intraradices）の DAOM197198 株などゲノム解読済み基準株も入手可能です。

木材腐朽菌：白色腐朽菌（カワラタケ Trametes versicolor、シイタケ Lentinula edodes、ヒラタケ Pleurotus ostreatus）、褐色腐朽菌（オオウズラタケ Fomitopsis palustris、ナミダタケ Serpula lacrymans）、軟腐朽菌（Chaetomium 属）。FFPRI は白色腐朽菌のリグニン分解酵素（マンガンペルオキシダーゼ MnP、ラッカーゼ）研究の世界拠点で、Phanerochaete chrysosporium 由来株は工業利用にも転用されています。

森林病原菌：Bursaphelenchus xylophilus（マツノザイセンチュウ）共生菌、Raffaelea quercivora（ナラ枯れ病原）、Cryphonectria parasitica（クリ胴枯病）、Heterobasidion annosum（針葉樹根腐病）等。森林病害研究の基盤として国内外の研究者へ提供されています。

これらの森林菌類株は、森林管理・林業・木材産業・バイオ産業（バイオパルプ・バイオエタノール）等の幅広い研究と応用を支えています。FFPRI は 2010 年代以降、日本菌類リファレンスバウチャー（NRV：National Reference Voucher）プロジェクトを推進し、国内産菌類のタイプ株 DNA 配列を体系的に GenBank・UNITE に登録しています。

分譲手続き・料金・MTA：研究者は何を準備するか

菌株分譲は、各機関の Web サイトから申込書をダウンロードし、利用目的・実験計画・所属確認書類を添付して提出します。NBRC・JCM の標準フローは次の通り。

申込から到着まで：①Web 申込フォームで菌株番号・利用目的入力 → ②MTA（Material Transfer Agreement、物質移転契約書）電子サイン → ③請求書発行 → ④入金確認 → ⑤発送（NBRC は L 乾燥アンプル、JCM は凍結ストロー）。所要期間は 2 〜 4 週間。海外発送は CITES・名古屋議定書手続きが加わり 6 週間程度。

料金体系（2025 年実勢、税抜）：

• NBRC：学術 5,500 円／株、産業 15,400 円／株、海外発送追加 4,400 円
• JCM：学術 6,600 円／株、産業 22,000 円／株、タイプ株は割増あり
• FFPRI：原則 MTA ベースで実費請求、共同研究枠では無償提供あり

必要書類：申込書、MTA、所属長承諾、産業利用ではビジネスプラン概要、海外受領者では ABS（Access and Benefit-Sharing）クリアランスが必須。日本は 2017 年に名古屋議定書を批准済みで、2018 年以降の海外採集株は ABS 手続き対象となります。

産業利用と分譲：年間数千株が産業界へ

菌類ライブラリは、研究だけでなく産業利用にも重要です。NBRC は特に産業向け菌株分譲が主要業務で、医薬・食品・化学・バイオ各産業から年間数千件の依頼があります。NBRC の分譲実績は年間 1 万株前後（2024 年度公表値）で、うち約 35% が国内民間企業向けです。

主要な産業利用領域：

1. 食品・発酵：清酒・味噌・醤油・ビール醸造に用いる麹菌（Aspergillus oryzae、A. sojae）・酵母（Saccharomyces cerevisiae 清酒酵母協会株、ワイン酵母）。NBRC の麹菌コレクションは 100 株超で、日本独自の菌株が多く海外からの引き合いも多数。日本酒造組合中央会の協会酵母（協会 6 号〜 1801 号）は NBRC 経由で各酒蔵に頒布されます。

2. 医薬品：抗生物質・酵素・代謝産物の生産菌。Penicillium chrysogenum（ペニシリン）、Aspergillus terreus（ロバスタチン）、Streptomyces 属（多数の抗生物質）等が中心。Cephalosporium acremonium 由来のセファロスポリン産生株などは産業ライセンス契約で分譲されます。

3. バイオエネルギー・バイオリファイナリー：リグニン・セルロース分解菌の探索。Trichoderma reesei（セルラーゼ生産）、Phanerochaete chrysosporium（リグニン分解）が代表。バイオ燃料・バイオプラスチック原料（PHA、コハク酸）の製造に活用。

4. キノコ栽培：シイタケ（Lentinula edodes）・エリンギ（Pleurotus eryngii）・マイタケ（Grifola frondosa）等の優良系統。各都道府県の食品系研究所と FFPRI が約 1,800 系統を保存・育成。

5. 環境バイオレメディエーション：汚染土壌・排水の浄化。Pleurotus 属によるダイオキシン分解、Aspergillus niger による重金属吸着等。

6. 化粧品・機能性食品：β グルカン・エルゴチオネイン・コウジ酸等の機能性素材生産菌。麹菌コウジ酸は日本発の美白成分として世界市場へ。

DNA バーコードと公的データベース：ITS・LSU・GenBank・UNITE

菌類同定の標準分子マーカーは ITS（Internal Transcribed Spacer）領域で、2012 年に 真菌の公式バーコードとして国際採択されました（Schoch et al., PNAS 2012）。補助マーカーとして LSU（28S rRNA D1/D2）、SSU（18S）、tef1-α、rpb2、β-tubulin 等が併用されます。

マーカー	長さ	用途	登録 DB
ITS（ITS1+5.8S+ITS2）	約 500 〜 700 bp	種レベル同定（公式バーコード）	GenBank, UNITE
LSU（28S D1/D2）	約 600 bp	属〜科レベル系統	GenBank, SILVA
SSU（18S）	約 1,800 bp	門〜綱レベル系統	GenBank, SILVA
tef1-α	約 1,000 bp	近縁種識別（Fusarium 等）	GenBank, FusariumDB
rpb2	約 1,000 bp	属〜種系統補助	GenBank

NBRC・JCM は分譲株すべてに ITS 配列を付与し、GenBank（NCBI、米国）、ENA（欧州）、DDBJ（日本、国立遺伝学研究所）の三大 INSDC データベースに登録します。菌類専門 DB の UNITE（University of Tartu, Estonia）はキュレートされた ITS 参照配列を提供し、メタゲノム研究の標準参照源です。FungiDB（菌類比較ゲノム）、MycoBank（命名法登録）、Index Fungorum（分類学）も国際標準として並走します。

国際協力と相互寄託：WFCC・ATCC・CBS・DSMZ

日本の菌類ライブラリは、世界微生物株保存機関連盟（WFCC：World Federation for Culture Collections）を通じて世界レベルで連携しています。WFCC には 75 カ国の約 700 機関が参加し、株情報の共有・標準化（WDCM：World Data Centre for Microorganisms 経由）を進めています。

相互寄託・連携のある主要海外機関：

• ATCC（米国、American Type Culture Collection）：1925 年設立、最古の総合菌株保存機関。約 18,000 株の菌類含む
• CBS-KNAW（オランダ、現 Westerdijk Fungal Biodiversity Institute）：菌類専門世界最大、約 100,000 株
• DSMZ（ドイツ、Leibniz Institute）：欧州最大の総合コレクション、菌類約 7,000 株
• CABI（英国）：植物病原菌特化、約 28,000 株
• BCRC（台湾）、KCTC（韓国）、CGMCC（中国）：東アジア連携

NBRC は ATCC・DSMZ・CBS と 1990 年代以降相互寄託協定を結び、重要タイプ株を冗長保存しています。これは大規模災害や戦争による単一機関のロスト防止策で、生物多様性保全の国際的基盤です。

生物多様性保全と ABS：菌類ライブラリの新しい使命

菌類ライブラリは「生きた標本館」として生物多様性条約（CBD：Convention on Biological Diversity、1992 年採択、1993 年発効）の遺伝資源保全機能を担います。日本菌類のうち 推定 16,500 種のうち記載済みは約 8,000 種と、未記載種が約半数残されており、菌類ライブラリは新種発見・記載・タイプ株保存の最前線です。

名古屋議定書（ABS：Access and Benefit-Sharing）：2010 年 COP10 名古屋会議で採択、2014 年発効、日本は 2017 年批准。遺伝資源（菌株含む）の取得・利用・利益配分に関する国際ルールで、菌類ライブラリは寄託時に採集地・採集日・許可番号（PIC：Prior Informed Consent）を記録し、海外利用者には MAT（Mutually Agreed Terms）契約を課します。

新規菌類の登録手順：①新種発見 → ② ITS 等 DNA 配列を GenBank に登録 → ③形態記載と組み合わせて学術誌（Mycologia、Persoonia、IMA Fungus 等）に発表 → ④菌株を二箇所以上の公的コレクション（NBRC・JCM 等）に寄託 → ⑤ MycoBank に登録番号取得、で正式記載となります。

次世代の動向：ゲノム・メタゲノム・AI 同定

菌類ライブラリは静的な「保存庫」から動的な「データプラットフォーム」へ進化しつつあります。

1. 全ゲノムシーケンスの進展：NBRC・JCM は 2010 年代以降、保有株の全ゲノム配列（WGS）解析を順次進めており、2024 年時点で菌類 2,000 株以上のゲノムが公開済み。JGI MycoCosm（米国）は世界 2,000 種超の菌類ゲノムを比較解析できる中核プラットフォーム。

2. メタゲノム連携：環境サンプルの ITS メタバーコーディング解析と菌株情報を統合し、新規菌種の発見・分類学的位置づけを加速。UNITE Species Hypothesis（SH）は培養困難な「環境配列のみ」の OTU を仮想種として管理する仕組み。

3. AI による同定支援：iNaturalist のキノコ画像同定 AI、ITS 配列ベースの深層学習分類器（FunITS、ITSx 等）が一般化。FFPRI でも 2023 年から AI 形態同定の運用試験が始まっています。

4. 産業連携の深化：菌株と関連特許・商業ライセンスを統合的に管理する体制が進化。BRC・産業連携拠点として NBRC は年間 100 件以上の特許関連寄託を受け入れています。

5. 凍結保存の革新：ガラス化（vitrification）法、磁場制御凍結（CAS Freezing）等、復元率をさらに高める新技術が導入されつつあります。

FAQ：よくある質問 10 項目

Q1. 菌株の分譲を受けるには？

A. 各機関の Web サイトから申込書をダウンロードし、目的・利用条件を記載して提出します。学術研究目的は 5,500 〜 6,600 円／株、産業利用は 15,000 〜 30,000 円／株が目安。MTA 電子サイン後、入金確認を経て 2 〜 4 週間で発送されます。

Q2. 森林菌類を独自に保存したい場合は？

A. 大学・研究機関なら独自コレクションも可能です。基本的な保存技術（凍結保存・L 乾燥）は NBRC・JCM の研修コースで習得でき、FFPRI でも年 1 回程度の菌類保存実習会を開催しています。

Q3. 海外株を入手するには？

A. WFCC 加盟機関を通じて、ATCC（米）、Westerdijk（蘭）、DSMZ（独）、CABI（英）等から入手可能です。名古屋議定書対応の ABS 手続きと、CITES 対象種の輸入許可が必要な場合があります。

Q4. 菌類同定サービスはありますか？

A. NBRC・FFPRI・大学等で同定サービスを提供しています。形態学的同定（5,000 〜 20,000 円／検体）、ITS 等の DNA 同定（15,000 〜 30,000 円／検体）が主流で、納期は 2 〜 6 週間程度です。

Q5. 新発見の菌類はどう登録するか？

A. ITS 等の DNA 配列を GenBank・DDBJ に登録、形態記載と組み合わせて学術誌に発表、菌株を NBRC・JCM 等の公的コレクションに二箇所以上寄託し、MycoBank に登録番号を取得することで正式記載となります。

Q6. 産業利用ライセンスの料金体系は？

A. 株ごとに異なりますが、基本分譲料に加え売上ロイヤリティ（1 〜 5%）または年額ライセンス料（数十万〜数百万円）が一般的です。NBRC・JCM の知財部門が個別交渉に対応します。

Q7. 菌株の取り違えや汚染リスクは？

A. NBRC・JCM とも ISO 9001 準拠の品質管理体制で、寄託時・分譲時に ITS 配列確認、純粋培養確認、形態確認の三段階チェックを行います。万一の不一致時は無償交換規定があります。

Q8. 自分の研究室の菌株を寄託したい場合は？

A. 学術文献発表に伴うタイプ株寄託は無償受入が原則。NBRC では年間数百株の寄託を受け、申込から登録まで 3 〜 6 ヶ月。寄託者には登録証と寄託料免除特典があります。

Q9. 培養できない環境配列のみの種はどう扱う？

A. UNITE Species Hypothesis（SH）として登録され、「Candidatus」相当の暫定分類群として管理されます。将来培養成功時に正式記載へ移行可能です。環境メタゲノム研究の標準参照源となっています。

Q10. アクセスと利益配分（ABS）の実務は？

A. 海外採集株を利用する場合、採集国の権限当局から PIC（Prior Informed Consent）を取得し、MAT（Mutually Agreed Terms）契約を締結します。日本国内採集株でも国立公園内採集等は事前許可が必要です。NBRC・JCM の ABS 担当窓口が手続きをサポートします。

研究機関の使命と将来課題

菌類ライブラリの使命は、単なる菌株保管にとどまらず、(1) 生物多様性保全（CBD・名古屋議定書対応）、(2) 学術研究基盤の提供（タイプ株・基準株の保証）、(3) 産業バイオ資源の戦略備蓄、(4) 国民への教育・普及（菌類学習・標本館機能）の四つに整理されます。NBRC は経済産業省所管の独立行政法人として、産業競争力強化と生物多様性条約遵守の二つの政府要請を同時に担い、JCM は文部科学省 NBRP の中核拠点として基礎研究基盤を支え、FFPRI は林野庁所管として森林資源の長期モニタリングを担当します。

将来課題としては、(a) 運営費交付金削減への対応（過去 10 年で実質 15% 減）、(b) 後継研究者育成（菌類分類学者の高齢化）、(c) 培養困難菌の保存技術（外生菌根菌の長期維持、絶対共生菌の単独培養）、(d) デジタルツインへの拡張（菌株 + ゲノム + メタボローム + 表現型データ統合）が挙げられます。2025 年に始まった国家戦略「バイオエコノミー戦略 2030」では、菌類ライブラリは「生物資源データプラットフォーム」の中核と位置づけられ、AI・ロボティクスによる自動株管理、クラウド型分譲、ブロックチェーンによる ABS 履歴管理が次の 5 〜 10 年の重点投資領域となっています。

森林菌類分野では、気候変動による分布域変化のモニタリングが新たなミッションとして加わりつつあります。FFPRI は 2024 年から 30 年計画で全国の固定調査区から菌根菌・腐朽菌の定点採集と凍結保存を開始し、温暖化に伴う種構成変化を株レベルで記録する世界初の取り組みです。これは森林政策、林業、生物多様性国家戦略の科学的根拠となる長期データを生み出し、Forest Eight が扱う森林機能評価の根幹データベースとなります。

まとめ：菌類ライブラリは森林研究・産業の中核基盤

NBRC・JCM・FFPRI を中核とする日本の菌類ライブラリは、合計 20 万株超を保有し、世界トップクラスの規模と質を誇ります。森林菌類（外生菌根菌・腐朽菌・森林病原菌）の研究・産業応用、食品発酵・医薬品・バイオエネルギー・キノコ栽培といった幅広い領域を、菌株提供・DNA バーコード・国際協力・ABS 対応の四本柱で支え続けています。次世代では全ゲノム解析・メタゲノム連携・AI 同定の融合により、「生きた標本館」から「動的データプラットフォーム」へ進化していくでしょう。

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