ブリュッセル自由大学（VUB）の学生チームが、人工知能（AI）による昆虫の識別と、昆虫に感染する菌を組み合わせたツマアカスズメバチの防除法を開発しました。捕獲した個体に菌を付着させて放し、巣へ持ち帰らせることで、巣の内部から対処する仕組みです。チームは2026年11月13〜16日にパリで開かれる合成生物学の国際競技会「iGEM」に参加し、この方法を披露する予定です。

AIで対象を識別し、菌を付着させて放す

この防除法は、AIを使う検出装置、機械式のわな、タンパク質のナノファイバーを組み合わせています。ナノファイバーは微細な繊維で、昆虫の体表に菌を付着させるために使います。個体を捕らえて取り除くだけでなく、放した個体を菌の運び手にする「トロイの木馬」の考え方を採用した仕組みです。

使用するのは、農業でも生物農薬として利用される土壌由来の菌「Beauveria bassiana（ボーベリア・バシアナ）」です。この菌自体は対象の昆虫だけに作用する性質ではないため、わなの中にいる昆虫をAIで識別してから接触させます。VUBは、ツマアカスズメバチかどうかの識別精度は99％を超え、ミツバチなどの有益な昆虫が薬剤に触れるのを防ぐとしています。

対象と識別した個体には、菌を含む生物由来の「ステッカー」を付けます。ステッカーはタンパク質ナノファイバーの網目でできており、昆虫の外骨格を構成するキチンに結合する部分を備えています。放した個体が巣へ戻って菌を広げ、巣全体の防除につなげる設計です。

体表から侵入する菌を利用

VUBが使うB. bassianaについては、昆虫の体表に付着した後の感染過程を調べた研究があります。コクヌストモドキという甲虫の幼虫に、蛍光タンパク質を発現させた菌株を処理した実験では、6時間後に体表の胞子が発芽し、12時間後には菌が表皮を覆うクチクラの複数の層へ侵入し始めました。

24時間後には、一部の菌糸がクチクラを通過して表皮細胞に達し、48時間後にはクチクラの広い範囲で損傷が見られました。この実験条件では、幼虫の死亡率は処理48時間後に約90％、72時間後に100％に達しています。菌の侵入は、腹部などの柔軟で膜状のクチクラを持つ部位で観察されました。

非標的昆虫への影響は曝露条件で変化

B. bassianaを使った別の油性製剤「Pa4-OD」の研究では、セイヨウミツバチの一亜種であるApis mellifera caucasicaの成虫にも影響が見られました。

胞子濃度1ミリリットル当たり10億個に10日間曝露した条件では、ミツバチの死亡率は76.6％で、菌症が観察された個体は21％でした。一方、1ミリリットル当たり10万〜1億個の濃度では、副作用は少ないという結果でした。同じ製剤を調べた実験でも、森林害虫を捕食する3種の昆虫への悪影響は小さいとされています。

B. bassianaには、病原性の異なる菌株もあります。米国ペンシルベニア州で外来昆虫のビワハゴロモから分離された菌を調べた研究では、20の菌株が見つかり、周辺の非標的昆虫からもB. bassianaが分離されました。ビワハゴロモを使った室内試験では、幼虫と成虫のそれぞれで菌株による効果の差があり、成虫に対しては菌株AとLが菌株Bや市販のGHA株より高い効果を示しました。

ミツバチの採餌と越冬にも関わる防除

防除対象のツマアカスズメバチは、巣箱の出入り口でミツバチを捕食します。捕食を受ける蜂群では、餌を集める採餌活動が止まる「採餌麻痺」が起こり、蜂蜜の蓄えが減少します。

スペインの3カ所の養蜂場、計36の巣箱を使った研究では、通過する昆虫に電気ショックを与える装置「電気ハープ」で保護した蜂群と、保護しない蜂群を比較しました。保護した蜂群では捕食圧が下がり、採餌活動、花粉の持ち込み、育児量、働き蜂の体重が高く、越冬生存率も高い結果となりました。こうした差は、捕食圧が中程度から高い場所で特に見られました。