聚焦微生物農業，12位專家全面解析從氣候變遷到農畜應用解方。黃姿碧以「內穩系統素」示範生物刺激素可重構根圈菌相，提升作物抗旱耐鹽且不靠殺菌；張皓巽從大豆紅冠腐病指出「種子菌相」決定種子期抗性；黃介辰以PQQ與環狀雙胜肽說明微生物小分子可強化逆境韌性；石信德、謝奉家、羅朝村、羅佩昕展示放線菌、微生物蛋白殺蟎、木黴菌與蟲生真菌的產業化；陳明汝、李滋泰、黃美瑩、黃文的、許哲瑋則聚焦禁抗後的飼用益生菌與成本實務。

撰文/彭梓涵、吳培安、高佳樺

迎戰氣候逆境的微生物農業韌性解方

⊙黃姿碧：內穩系統素不僅重構根圈、讓作物更耐操

國立中興大學黃姿碧教授分享與正瀚生技合作的「內穩系統素(Homeostatic Systemins™)」在作物根圈(Rhizosphere)的影響。

黃姿碧指出，正瀚開發的內穩系統素概念類似人體維持血糖、血壓與代謝平衡的機制，植物若能在逆境中維持內在平衡，就能在不犧牲產量的前提下提升耐受力。此類產品屬於歐盟定義的生物刺激素(Biostimulants)，其功能並非提供養分，而是透過調控植物生理反應，提高營養吸收效率、促進生長並增強對非生物性逆境的耐受力。

她的團隊進一步探討此類產品對植物「根圈微生物」的影響。黃姿碧指出，根圈是植物與土壤微生物交互作用的關鍵界面，其菌相結構直接影響植物健康。

在水稻與玉米試驗中，她發現，施用內穩系統素後，有益的微生物如促進生長與防病的菌種，比例會有所上升，而病原菌族群明顯下降，同時不會破壞整體微生物多樣性，顯示其具有環境友善特性。

更重要的是，該產品會調控微生物的「數量感知(Quorum Sensing)」系統，而非直接殺菌，因此不易產生抗藥性。實驗也發現，其可抑制病原菌的毒素生成訊號，同時促進有益菌形成生物膜，強化益生菌的定殖與保護作用，進而提升植物在乾旱、低溫與高鹽等逆境下的存活與生長表現。

⊙種子微生物揭示紅冠腐病「種子期抗性」差異關鍵！

臺灣大學植物病理與微生物學系張皓巽副教授主要研究土壤傳播病原、作物品種與微生物體的交互作用，並以臺灣2017年後擴散的大豆紅冠腐病為例，探討抗病表現為何會隨發育階段改變。

張皓巽指出，團隊比較臺灣常見約18個大豆與毛豆品種後發現，品種在「種子腐爛」有明顯抗感差異，但在「根部病害」嚴重度上差異不顯著，形成「種子期抗、成根後消失」的疑問。

張皓巽進一步說明，抗生素去除種子細菌後，抗病品種的種子抗性下降，顯示種子菌相參與防禦。隨後以PacBio全長16S rRNA定序辨識出與抗性相關的候選菌Bacillus altitudinis，再接種到種子實驗中發現，其可恢復部分品種的種子抗性，但效果與品種相容性及定殖量相關。

張皓巽補充，qPCR追蹤顯示該菌在根部多於6~9天後多難偵測，但在特定抗病品種地上部可維持較久，顯示定殖差異可能影響防治效果，進而為益菌種子處理、結合品種選擇與栽培管理提供了一種新的整合防治方向。

⊙生物刺激素PQQ、環狀二胜肽重構農業韌性

國立中興大學黃介辰終身特聘教授團隊多年來專攻如何透過「內生菌」與功能性小分子，打造可提升植物逆境耐受力的生物刺激素策略，來回應氣候變遷對農業的挑戰。

黃介辰團隊早期從污染環境中篩選出具多重功能的內生菌，發現其不僅能分解環境毒物，還能抑制植物病原菌並促進作物生長。進一步研究顯示，這些效果與內生菌所產生的關鍵小分子有關，其中一項重要因子為生物刺激素PQQ (Pyrroloquinoline Quinone)。

黃介辰指出，PQQ能促進植物生長，也能活化植物免疫系統，使作物在沒有病原存在的情況下仍呈現更佳的生長狀態。進一步研究，發現PQQ在動植物細胞中會影響NAD/NADH平衡與粒線體功能，進而改變能量代謝狀態。

此外，團隊也發現另一類由微生物產生的環狀雙胜肽，能顯著提升植物對鹽害的耐受能力，可能透過調控碳代謝與訊號傳遞路徑，使鈉離子不易進入植物體內，減少鹽逆境傷害。

從芽孢桿菌到蟲生真菌！微生物安全農業應用突破

⊙芽孢桿菌製劑跨足農畜水產三領域 技轉三家廠商推動產業化

國立中興大學植物病理學系教授黃姿碧分享，團隊開發的芽孢桿菌製劑已從實驗室推進至噸級工廠製程，並技轉予臺茂奈米、大統生技等三家企業，將單一微生物技術擴展至植物、畜禽、水產三大領域應用。她指出，農業益生菌可作為肥料、農藥替代品及生物刺激素，能提升作物吸收營養能力，並增強對氣候逆境的適應力。

黃姿碧說明，團隊選擇枯草桿菌、凝結芽孢桿菌與第一芽孢桿菌作為主要菌株，這些菌株在美國、歐盟及台灣皆被認為安全，可直接添加於動物飼料。

團隊執行GLP等級安全性試驗，包括口服急毒性、肺部毒性及致病性評估，結果證實菌株安全無虞。她指出，芽孢桿菌產生的內生孢子具耐受乾旱、紫外線等特性，能在不同環境中存活並發揮效能。

田間試驗顯示，芽孢桿菌製劑能顯著提升草莓、白菜、茶葉、百香果等作物的生長與產量，在小黃瓜、百香果病害防治上具明顯成效。黃姿碧分享，小白菜在九天乾旱後使用微生物製劑，存活率可達近100%。

畜禽養殖方面，芽孢桿菌可提升小豬免疫力並增加乳酸菌比例，大豬則能提升飼料效率並提早三天上市，有助減少碳排放。水產養殖應用可降低魚蝦體內有害細菌比例、改善水質，虱目魚與白蝦養殖中的食物中毒相關菌群量明顯減少。