JPS60985B2 - Tissue culture method for plants of the family Murasakiceae - Google Patents
Tissue culture method for plants of the family MurasakiceaeInfo
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- JPS60985B2 JPS60985B2 JP12476681A JP12476681A JPS60985B2 JP S60985 B2 JPS60985 B2 JP S60985B2 JP 12476681 A JP12476681 A JP 12476681A JP 12476681 A JP12476681 A JP 12476681A JP S60985 B2 JPS60985 B2 JP S60985B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシコニン等のナフトキノン系の色素を含有す
るムラサキ科植物の組織培養方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for culturing the tissue of a plant of the family Murasaceae containing a naphthoquinone pigment such as shikonin.
さらに詳しくは液体培地の特定の成分の濃度をコントロ
ールしてムラサキ料の植物を組織培養することにより、
ナフトキノン系化合物その他の有用成分を多量に効率よ
く生産する方法に関する。ムラサキ科の植物であるムラ
サキの根には下記の式(R=−OH,‐OCOCH3な
ど)
で示されるシコニン(R=−OH)等のナフトキノン系
の化合物が含まれており、従来から「紫根」と呼ばれ漢
方薬に用いられている。More specifically, by controlling the concentration of specific components in the liquid medium and tissue culturing the purple plant,
The present invention relates to a method for efficiently producing large quantities of naphthoquinone compounds and other useful ingredients. The roots of the purple root, which is a plant belonging to the Purple family, contain naphthoquinone-based compounds such as shikonin (R=-OH), which is represented by the following formula (R=-OH, -OCOCH3, etc.), and has traditionally been called "purple root". ” and is used in Chinese medicine.
すなわちゴマ油等の油脂によって、紫根からシコニンそ
の他の物質を抽出して得られる軟膏は紫雲骨と呼ばれ各
種皮膚疾患、切傷、火傷、痔疾等の治療に用いられ、抗
炎症作用、肉芽形成作用等のあることが知られている。
しかしながら紫根から抽出できるシコニン等の薬効成分
は徴量であり、またムラサキの栽培には時間がかかり、
自然環境や天候にも左右される等の問題があり、その安
定供給が危ぶまれている。In other words, the ointment obtained by extracting shikonin and other substances from Shikonin using oils such as sesame oil is called Shiunbone and is used to treat various skin diseases, cuts, burns, hemorrhoids, etc., and has anti-inflammatory and granulation-forming effects. It is known that there is
However, the medicinal ingredients such as shikonin that can be extracted from the purple root are limited, and cultivating purple root takes time.
There are problems such as dependence on the natural environment and weather, and its stable supply is at risk.
これに対し、組織培養方法を用いてムラサキ科の植物を
増殖させることが、田端 守、水上 元らによって「フ
ァイトケミストリー(Phytochemistひ)第
1鏡筈第927ページ、「薬学雑誌」第95登第137
6ページ、「ファイトケミストリー」(Phyめche
mistひ)第16巻第1183ページ、同第17巻第
95ページに報告されている。In contrast, the use of tissue culture methods to propagate plants of the family Murasakiceae has been proposed by Mamoru Tabata, Hajime Mizukami, et al. 137
Page 6, “Phytochemistry”
It is reported in Volume 16, page 1183 of Mist Hi), Volume 17, page 95 of the same volume.
この方法によれば、季節、天候に左右されることなく、
ムラサキ科の植物を増殖させることができるので非常に
有利である。しかしながらこれらに開示されている方法
では、いずれも培地を寒天で固体状にして使用しており
、大量生産には不適当である。そこで本発明者らは大量
生産に適している液体塔地を用いて、同様にカルスを生
育させる方法を検討し、まず田端らの用いた培地(リン
スマィャー・スクーグの培地)に寒天を添加することな
く液体培地の形態でムラサキの組織培養に使用したが「
カルスはある程度増殖するものの、シコニン等の色素
生成量は少量であり、またその生成量もバラッキが大き
く安定した収量を確保することができなかった。According to this method, regardless of the season or weather,
It is very advantageous because it can propagate plants of the family Murasakiceae. However, the methods disclosed in these publications all use agar as a solid medium, and are unsuitable for mass production. Therefore, the present inventors investigated a method of growing callus in a similar manner using a liquid tower suitable for mass production, and first added agar to the medium used by Tabata et al. (Linsmeyer-Skoog medium). It was used for tissue culture of purple violet in the form of a liquid medium, but
Although the callus proliferated to some extent, the amount of pigments such as shikonin produced was small, and the amount produced also varied widely, making it impossible to secure a stable yield.
本発明者らは、ムラサキ科の植物の組織培養に適し、か
つシコニン等のナフトキノン系化合物が多量に生成する
液体培地について、更に検討を重ねた結果、培地中の特
定の成分の濃度をコントロールすることにより、増殖が
速やかに行われ「ナフトキノン系化合物が多量に生成し
、その生成量のバラッキも少なく、安定した生産を確実
に行うことができることを見出し「 この発明を完成す
るに至つた。The present inventors have conducted further studies on a liquid medium that is suitable for tissue culture of plants of the family Murasaceae and that produces large amounts of naphthoquinone compounds such as shikonin, and as a result, the inventors have found that the concentration of specific components in the medium can be controlled. As a result, they found that the multiplication was rapid, ``a large amount of naphthoquinone compounds were produced, there was little variation in the amount produced, and stable production could be ensured.'' This led to the completion of this invention.
すなわちこの発明は、サィトカィニン類が5rM以下で
ある液体培地を用いることを特徴とするムラサキ料の植
物の組織培養方法に関する。That is, the present invention relates to a method for culturing the tissue of a purple plant, which is characterized by using a liquid medium containing 5 rM or less of cytokinins.
この発明で使用される液体培地は、サイトカイニン類の
濃度が上記範囲内である限り「他の培地成分の種類、濃
度を広い範囲で変えることができ、通常植物の組織培養
に用いられる培地組成のうちのサィトカィニン類の濃度
を改変して用いることも行われる。また本発明のサィト
カィニン類には、カィネチンをはじめとして、ベンジル
アデニン、6一(3ーメチル−2−ブテニルアミノ)プ
リン(2p)、ゼアチン「ジヒドロゼアチン等がある。As long as the concentration of cytokinins is within the above-mentioned range, the liquid medium used in this invention can have a wide range of types and concentrations of other medium components, and is similar to the medium composition normally used for plant tissue culture. The cytokinins of the present invention may be used by modifying their concentration.In addition, the cytokinins of the present invention include kinetin, benzyladenine, 6-(3-methyl-2-butenylamino)purine (2p), and zeatin. Examples include dihydrozeatin.
本発明に用いられる液体培地としては無機成分および炭
素源を必須成分とし、これにサィトカィニン類をはじめ
とする植物ホルモンン類、ビタミン類およびアミノ酸類
等から選ばれる少なくとも1種類以上の成分を加えた液
体培地を例示することができる。The liquid medium used in the present invention contains inorganic components and carbon sources as essential components, and at least one component selected from plant hormones including cytokinins, vitamins, amino acids, etc. is added thereto. A liquid medium can be exemplified.
無機成分としては、窒素、リン、カルシウム「マグネシ
ウム、イオウ、鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、銅、モリ
ブデン、塩素、ナトリウム、ヨウ素トコバルト等があり
、具体的には硝酸カリウム、硝酸ナトリウムt硝酸カル
シウム、リン酸1カリウムtリン酸2ナトリウム「塩化
カリウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナ
トリウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マンガン、硫
酸亜鉛、ホゥ酸、硫酸鋼、モリブデン酸ナトリウム、三
酸化モリブデン、ョウ化カリウム、塩化コバルトなどが
例示される。Inorganic components include nitrogen, phosphorus, calcium, magnesium, sulfur, iron, manganese, zinc, boron, copper, molybdenum, chlorine, sodium, tocobalt iodine, etc. Specifically, potassium nitrate, sodium nitrate, calcium nitrate, phosphorus Potassium chloride, calcium chloride, magnesium sulfate, sodium sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, manganese sulfate, zinc sulfate, boric acid, steel sulfate, sodium molybdate, molybdenum trioxide , potassium iodide, cobalt chloride, etc.
また炭素源には、ショ糖等の炭化水素、その譲導体、脂
肪酸等の有機酸、エタノール等の1級アルコールなどが
例示される。Examples of carbon sources include hydrocarbons such as sucrose, derivatives thereof, organic acids such as fatty acids, and primary alcohols such as ethanol.
サィトカィニン類以外の植物ホルモン類には、インドー
ル酢酸(IAA)、ナフタレン酢酸(NAA)、P−ク
ロロフヱノキシィソ酪酸、2・4ージクロロフェノキシ
酢酸(2・4一D)などのオーキシン類、ビタミン類に
は、ビオチン、チアミン(ビタミンB,)、ピリドキシ
ン(ビタミンB6入パントテン酸、アスコルビン酸(ビ
タミンC)、ィノシトール、ニコチン酸などが例示され
る。Plant hormones other than cytokinins include auxins such as indoleacetic acid (IAA), naphthaleneacetic acid (NAA), P-chlorophenoxyisobutyric acid, and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D); Examples of vitamins include biotin, thiamine (vitamin B), pyridoxine (pantothenic acid with vitamin B6, ascorbic acid (vitamin C), inositol, nicotinic acid, etc.).
アミノ酸類にはグリシン、アラニン「グルタミン、シス
テインなどがある。Amino acids include glycine, alanine, glutamine, and cysteine.
液体培地中のサイトカィニン類以外の成分の濃度は、広
い範囲で変えることができる。The concentration of components other than cytokinins in the liquid medium can be varied within a wide range.
通常は、無機成分を約0。lAM〜約100のM程度、
炭素源を約1タ′そ〜30夕/そ程度、さらに植物ホル
モン類を約0.01りM〜約10rM程度、ビタミン類
およびアミノ酸類をそれぞれ約0.1の9/〆〜約10
0のo/そ程度とすることが行われる。本発明において
は、培地中の他の成分の調整によりナフトキノン系の化
合物の生成量をさらに増大させることも可能である。Usually, the inorganic content is about 0. lAM ~ about 100 M,
Add a carbon source of about 1 to 30 rM, plant hormones of about 0.01 to about 10 rM, and vitamins and amino acids of about 0.1 to 9/10 to about 10 rM each.
It is done that it is about 0 o/so. In the present invention, it is also possible to further increase the amount of naphthoquinone compounds produced by adjusting other components in the medium.
例えば全窒素源に対するアンモニウムイオンの割合を約
10%以下にすれば、ナフトキノン系化合物の生成量は
さらに増大する。この発明の好適例としては、以下のよ
うな方法がある。For example, if the ratio of ammonium ions to the total nitrogen source is about 10% or less, the amount of naphthoquinone compounds produced will further increase. A preferred example of this invention is the following method.
即ちムラサキ科に属する植物の植物体「例えば根、生長
点、葉、茎、種子などから採取された組織片を殺菌処理
後、寒天で固めたりンスマィャー・スクーグの固体塔地
上に層床し、10〜35℃で7〜30日程度経過後、組
織片の一部をカルス化させる。このようにして得られた
カルスを継代培養すると生育速度が漸次高まり安定化し
たカルスが得られる。このカルスを増殖に適した液体培
地、例えばリンスマィャー・スクーグの液体培地に移し
て増殖させる。That is, after sterilizing tissue pieces collected from the plant body of a plant belonging to the family Murasakiceae, such as roots, growing points, leaves, stems, seeds, etc., it is hardened with agar or layered on a Ssmayer-Skoog solid column. After about 7 to 30 days at ~35°C, part of the tissue piece is turned into a callus. When the callus thus obtained is subcultured, the growth rate increases gradually and a stable callus is obtained. This callus are transferred to a liquid medium suitable for growth, such as a Linsmeyer-Skoog liquid medium, and grown.
液体培地においてさらに生育速度が高められ、安定化し
たカルスを本発明の液体塔地に添加して培養する方法が
ある。これらの方法において、液体塔地中のカルスの初
期濃度は、広い範囲で変えることができる。通常は液体
培地1そに対して、カルスを約1夕〜約200夕(新鮮
重量)程度添加することが望ましい。本発明の組織培養
において、光は必ずしも必要ではなく、かえって階所で
の培養がシコニン等の色素の生育に望ましく、培養温度
は約10午C〜約35℃、とくに約2yC〜約28oo
が好適である。There is a method of culturing callus in which the growth rate is further increased and stabilized in a liquid medium by adding it to the liquid medium of the present invention. In these methods, the initial concentration of callus in the liquid column can be varied within a wide range. Usually, it is desirable to add about 1 hour to about 200 hours (fresh weight) of callus per 1 volume of liquid medium. In the tissue culture of the present invention, light is not necessarily necessary, and culture in a stairwell is preferable for the growth of pigments such as shikonin, and the culture temperature is about 10 o'clock to about 35 o'clock, especially about 2 to about 28 o'clock.
is suitable.
約1000未満ではカルスの増殖速度が小さく、約35
00を越えても同様にカルスの増殖速度は小さくなる。
カルスおよび液体培地からナフトキノン系化合物を分離
採取するには、従来から天然品の「紫根」に適用されて
いる抽出等の方法を採用することができる。本発明によ
れば、液体堵地を用いるのでタンクを利用した大量培養
が可能であり、さらにカルスを培地から分離する方法と
して、デカンテーション、炉過等の簡便な操作を採用で
きるので工業上有利である。If it is less than about 1000, the callus growth rate is low, and if it is about 35
Even if it exceeds 00, the growth rate of callus similarly decreases.
In order to separate and collect naphthoquinone compounds from callus and liquid medium, methods such as extraction that have been conventionally applied to the natural product "Shikon" can be employed. According to the present invention, since a liquid soil is used, it is possible to perform mass culture using a tank, and furthermore, as a method for separating callus from a culture medium, simple operations such as decantation and furnace filtration can be adopted, which is industrially advantageous. It is.
さらにカルスの増殖が速やかでありシコニン等のナフト
キノン系の化合物を確実に大量生産することができる。Furthermore, the callus grows rapidly, and naphthoquinone compounds such as shikonin can be reliably produced in large quantities.
比較例ム ラサキ(Lithospermum eびt
hrorhbonSe泣.etZucc)の根の組織片
をリンスマィャー・スクーグの寒天固体培地に層床し、
静直培養法でムラサキのカルスを得た。Comparative example Lithospermum ebit
hrorhbonSecrying. et Zucc) root tissue pieces were layered on Linsmayer-Skoog agar solid medium,
Purple callus was obtained using the static culture method.
また、このカルスを、リンスマイヤー・スク−グの液体
塔地で培養することにより、カルスの生育速度を高めた
。Furthermore, by culturing this callus in a Linsmeyer-Skoog liquid tower, the growth rate of the callus was increased.
一方、100の‘のェルレンマィャーフラスコに第1表
の組成からなるホワイトの液体培地(ただし植物ホルモ
ン類として、インドール酢酸を1仏M、カィネチンを1
0仏Mおよび炭素源としてショ糖を20夕/そ含む)3
0奴入れ、12000、10分間滅菌した。On the other hand, in a 100' Erlenmeyer flask, a white liquid medium consisting of the composition shown in Table 1 (however, as plant hormones, indoleacetic acid was added to 1 ml and kinetin was added to 1 ml).
0 French M and sucrose as a carbon source (contains 20 mg/contains) 3
It was sterilized at 12,000 for 10 minutes.
このホワイトの液体培地に上記の生育速度の高められた
ムラサキの新鮮カルス0.5夕を添加して、260で1
4日間、ロータリーシェーカー上で、旋回培養(振幅2
5肌、10仇pm)した。To this white liquid medium, add 0.5 liters of the above-mentioned fresh purple callus with increased growth rate, and
Culture with rotation (amplitude 2) on a rotary shaker for 4 days.
5 days, 10 days pm).
培養後のムラサキカルスを炉週により採取し、35℃で
24時間乾燥させた後その重量(乾重)を測定し、液体
塔地1夕あたりの培養細胞の生育乾重を求めた。また得
られたカルスから抽出によりシコニンを分離し、その重
量を測定し、液体培地1そあたりの総シコニンの生成量
を求めた。After culturing, the purple callus was collected in an oven, dried at 35° C. for 24 hours, and its weight (dry weight) was measured to determine the growth dry weight of the cultured cells per night in the liquid column. In addition, shikonin was separated from the obtained callus by extraction, its weight was measured, and the total amount of shikonin produced per liquid medium was determined.
結果を第2表に示す。実施例 1〜3
比較例において、液体塔地の培地成分のうちカィネチン
濃度を第2表に示す値とする以外は比較例と同機に行っ
た。The results are shown in Table 2. Examples 1 to 3 In the comparative example, the same machine as the comparative example was used except that the concentration of kinetin among the culture medium components of the liquid tower was set to the value shown in Table 2.
第1表 第2表Table 1 Table 2
Claims (1)
地を用いることを特徴とするムラサキ科植物の組織培養
方法。 2 ムラサキ科の植物が、ムラサキ (Lithospermum erythrorhiz
on Sieb.et Zucc.)であることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。[Scope of Claims] 1. A method for cultivating tissues of plants of the family Murasaceae, characterized by using a liquid medium in which the concentration of cytokinins is 5 μM or less. 2 The plant of the family Lithospermum is Lithospermum erythrorhiz.
on Sieb. et Zucc. ) The method according to claim 1, characterized in that:
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476681A JPS60985B2 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Tissue culture method for plants of the family Murasakiceae |
| EP82107140A EP0071999B1 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-06 | Method for producing secondary metabolites of plants |
| DE8282107140T DE3270112D1 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-06 | Method for producing secondary metabolites of plants |
| US06/766,672 US4717664A (en) | 1981-08-11 | 1985-08-16 | Method for producing secondary metabolites of plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476681A JPS60985B2 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Tissue culture method for plants of the family Murasakiceae |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828279A JPS5828279A (en) | 1983-02-19 |
| JPS60985B2 true JPS60985B2 (en) | 1985-01-11 |
Family
ID=14893579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12476681A Expired JPS60985B2 (en) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Tissue culture method for plants of the family Murasakiceae |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60985B2 (en) |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP12476681A patent/JPS60985B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5828279A (en) | 1983-02-19 |
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