JPS60988B2 - ムラサキ科植物の組織培養方法 - Google Patents
ムラサキ科植物の組織培養方法Info
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- JPS60988B2 JPS60988B2 JP12476981A JP12476981A JPS60988B2 JP S60988 B2 JPS60988 B2 JP S60988B2 JP 12476981 A JP12476981 A JP 12476981A JP 12476981 A JP12476981 A JP 12476981A JP S60988 B2 JPS60988 B2 JP S60988B2
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- Japan
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- callus
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- plants
- tissue culture
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
この発明はシコニソ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。 さらに詳しくは液体塔地の特定の成分の濃度をコントロ
ールしてムラサキ科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。ムラサキ料の植物であるムラ
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。 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管と呼ばれ各
種皮膚疾患、切優、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。
しかしながら紫線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
定供尊台が危ぶまれている。 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、水上元らによつて「フアイ
トケミストリー（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔひ）第１鏡
肇第９２７ページ「「薬学雑誌」第９５登第１３７６ペ
ージ、「ファイトケミストリー一（Ｐｈｙのｃｈｅｍｉ
ｓｔひ）第１６巻第１１雛ページ、同第１７巻第９５ペ
ージに報告されている。 この方法によれば、季節、天候に左右されることなく、
ムラサキ料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培地を用いて、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
ンスマイヤー・スクーグの渚地）に寒天を添加すること
なく液体塔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。 一方、植物の組織培養に用いられる液体培地としては、
無機塩類、炭素源、植物ホルモン類、ビタミン類、アミ
ノ酸類等を培地成分とするものが知られている。 本発明者らはこれらの培地成分について、更に検討した
結果、無機成分の特定の成分の濃度をコントロールする
ことにより、ナフトキノン系の化合物の生成量が増加し
、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
に至った。すなわち本発明は、下記の濃度条件
るムラサキ科植物の組織培養方法に関する。 さらに詳しくは液体塔地の特定の成分の濃度をコントロ
ールしてムラサキ科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。ムラサキ料の植物であるムラ
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。 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管と呼ばれ各
種皮膚疾患、切優、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。
しかしながら紫線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
定供尊台が危ぶまれている。 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、水上元らによつて「フアイ
トケミストリー（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔひ）第１鏡
肇第９２７ページ「「薬学雑誌」第９５登第１３７６ペ
ージ、「ファイトケミストリー一（Ｐｈｙのｃｈｅｍｉ
ｓｔひ）第１６巻第１１雛ページ、同第１７巻第９５ペ
ージに報告されている。 この方法によれば、季節、天候に左右されることなく、
ムラサキ料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培地を用いて、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
ンスマイヤー・スクーグの渚地）に寒天を添加すること
なく液体塔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。 一方、植物の組織培養に用いられる液体培地としては、
無機塩類、炭素源、植物ホルモン類、ビタミン類、アミ
ノ酸類等を培地成分とするものが知られている。 本発明者らはこれらの培地成分について、更に検討した
結果、無機成分の特定の成分の濃度をコントロールする
ことにより、ナフトキノン系の化合物の生成量が増加し
、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
に至った。すなわち本発明は、下記の濃度条件
【ａ】マンガンイオン ｌＯＡＭ以下｛
ｂ｝ モリブデンイオン ０．００３ＡＭ以
下｛ｃ’ヨウ素イオン ２．０仏Ｍ以
下のうちの少なくとも１以上の条件を満たす液体塔地を
用いることを特徴とするムラサキ料植物の組織培養方法
に関する。 本発明で用いられる液体塔地は、上記の成分の濃度がコ
ントロールされている限り、他の成分を通常用いられる
範囲で広く変化させることができ、従来から植物の組織
培養に用いられている渚地を改変して用いることができ
る。 また植物の組織培養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、これに植物ホルモン
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があり、必要に
応じてその他の成分も併用される。 無機成分としては、上記の他に窒素、リン、カリウム、
カルシウム「マグネシウム、イオウ「鉄「亜鉛、ホウ素
、銅、塩素、ナトリウムトコバルト等があり、具体的に
は硝酸カリウム、硝酸ナトリウムし硝酸カルシウムトリ
ン酸１カリウムＬ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
ウ酸、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
。 また炭素源には、ショ糖等の炭化水素「その誘導体「脂
肪酸等の有機酸、エタノール等の一級アルコールなどが
例示される。 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
ェノキシィソ酪酸、２・４−ジクロロフェノキシ酢酸（
２・４一Ｄ）などのオーキシン類「 カイネチン「ゼア
チン、ジヒドロゼアチン等のサィトカィニン類が例示さ
れる。 ビタミン類には、ピオチン、チアミン（ビタミンＢ）「
ピリドキシン（ビタミンＢ６）へバントテン酸、アスコ
ルビン酸（ビタミンＣ）へィノシトール「ニコチン酸な
どが例示される。 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。 本発明においては、これらの成分のうちの無機成分に属
する｛ａｉマンガンイオン、‘ｂｉモリブデンイオンお
よび｛ｃ｝ヨウ素イオンから選ばれる少なくとも一成分
の濃度を前記した範囲内にコントロールすることが必要
であり、とくに一成分のみならず、三成分以上の濃度を
コントロールすることが望ましく、上記蜘〜【ｃ｝のす
べての成分の濃度をコントロールすることが最も望まし
い。 またこれら｛ａー〜｛ｃ）の成分の濃度は、前記した濃
度以下のうちでも「 さらに濃度を低くすることが望ま
しく、これらの成分が添加されていない液体塔地を用い
ることがとくに望ましい。 これによりカルス中のナフトキノン系化合物の生成量が
さらに増加する。液体塔地中の上記以外の成分の種類濃
度は、広い範囲で変えることができる。 通常は無機成分を約０．１仏Ｍ〜約１００肌Ｍ程度、炭
素源を約１多〆そ〜３０多′そ程度、さらに植物ホルモ
ン類を約０．０１仏Ｍ〜約１０仏Ｍ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ノ〆〜約１００
双９′〆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。 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モル％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。 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・スクーグの固体培地
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・スクーグの液体塔地に移し
て増殖させる。 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のこ対して、カルスを約１夕〜約２０
０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
って暗所での培養がシコニン等の色素の生産に望ましい
。 また培養温度は約１０００〜約３５ｑｏ、とくに約２３
℃〜約２がＣが好適であり、約１０００未満ではカルス
の増殖速度が小さく、約３５ｑｏを越えても同様にカル
スの増殖速度は小さくなる。カルスおよび液体塔地から
ナフトキノン系化合物を分離採取するには、従釆から天
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、液体塔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。 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
。 比較例 ム ラ サキ（Ｌｉｔｈｏｓｐｅｒｍｕｍ ｅｒｙｔｈ
ｒｏｒｈｂｏｎＳｅ心ｅｔＺＭｃ．）の根の組織片を、
リンスマイャー・スクーグの寒天固体塔地に層床し、静
贋培養法でムラサキのカルスを得た。 このカルスをリンスマイャー・スクーグの液体培地で培
養することにより、カルスの生育速度を高めた。一方、
１００机【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改変液体培地（ただし植物ホルモン
類として、インドール酢酸を１仏Ｍ、カイネチンをｌＯ
ＡＭおよび炭素源としてショ糖を２０タ′そ含む）３０
の‘入れ、１２０ｏＣ、１ぴ合間滅菌した。 この液体塔地にＬ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２５００で１４日間、
ロータリーシェーカー上で、旋回培養（振幅２５燭、１
０比ｐｍ）した。培養後のムラサキカルスを炉過により
採取し３５℃で２独特間乾燥させた後し その重量（乾
重）を測定し、液体培地１〆あたりの培養細胞の生育乾
童を求めた。 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、液体塔地１そあたりの総シコニン
の生成量を求めた。 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の特定成分
を第２表に示す値とする以外は比較例と同様に行った。 第１表２表
ｂ｝ モリブデンイオン ０．００３ＡＭ以
下｛ｃ’ヨウ素イオン ２．０仏Ｍ以
下のうちの少なくとも１以上の条件を満たす液体塔地を
用いることを特徴とするムラサキ料植物の組織培養方法
に関する。 本発明で用いられる液体塔地は、上記の成分の濃度がコ
ントロールされている限り、他の成分を通常用いられる
範囲で広く変化させることができ、従来から植物の組織
培養に用いられている渚地を改変して用いることができ
る。 また植物の組織培養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、これに植物ホルモン
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があり、必要に
応じてその他の成分も併用される。 無機成分としては、上記の他に窒素、リン、カリウム、
カルシウム「マグネシウム、イオウ「鉄「亜鉛、ホウ素
、銅、塩素、ナトリウムトコバルト等があり、具体的に
は硝酸カリウム、硝酸ナトリウムし硝酸カルシウムトリ
ン酸１カリウムＬ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
ウ酸、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
。 また炭素源には、ショ糖等の炭化水素「その誘導体「脂
肪酸等の有機酸、エタノール等の一級アルコールなどが
例示される。 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
ェノキシィソ酪酸、２・４−ジクロロフェノキシ酢酸（
２・４一Ｄ）などのオーキシン類「 カイネチン「ゼア
チン、ジヒドロゼアチン等のサィトカィニン類が例示さ
れる。 ビタミン類には、ピオチン、チアミン（ビタミンＢ）「
ピリドキシン（ビタミンＢ６）へバントテン酸、アスコ
ルビン酸（ビタミンＣ）へィノシトール「ニコチン酸な
どが例示される。 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。 本発明においては、これらの成分のうちの無機成分に属
する｛ａｉマンガンイオン、‘ｂｉモリブデンイオンお
よび｛ｃ｝ヨウ素イオンから選ばれる少なくとも一成分
の濃度を前記した範囲内にコントロールすることが必要
であり、とくに一成分のみならず、三成分以上の濃度を
コントロールすることが望ましく、上記蜘〜【ｃ｝のす
べての成分の濃度をコントロールすることが最も望まし
い。 またこれら｛ａー〜｛ｃ）の成分の濃度は、前記した濃
度以下のうちでも「 さらに濃度を低くすることが望ま
しく、これらの成分が添加されていない液体塔地を用い
ることがとくに望ましい。 これによりカルス中のナフトキノン系化合物の生成量が
さらに増加する。液体塔地中の上記以外の成分の種類濃
度は、広い範囲で変えることができる。 通常は無機成分を約０．１仏Ｍ〜約１００肌Ｍ程度、炭
素源を約１多〆そ〜３０多′そ程度、さらに植物ホルモ
ン類を約０．０１仏Ｍ〜約１０仏Ｍ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ノ〆〜約１００
双９′〆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。 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モル％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。 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・スクーグの固体培地
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・スクーグの液体塔地に移し
て増殖させる。 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のこ対して、カルスを約１夕〜約２０
０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
って暗所での培養がシコニン等の色素の生産に望ましい
。 また培養温度は約１０００〜約３５ｑｏ、とくに約２３
℃〜約２がＣが好適であり、約１０００未満ではカルス
の増殖速度が小さく、約３５ｑｏを越えても同様にカル
スの増殖速度は小さくなる。カルスおよび液体塔地から
ナフトキノン系化合物を分離採取するには、従釆から天
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、液体塔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。 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
。 比較例 ム ラ サキ（Ｌｉｔｈｏｓｐｅｒｍｕｍ ｅｒｙｔｈ
ｒｏｒｈｂｏｎＳｅ心ｅｔＺＭｃ．）の根の組織片を、
リンスマイャー・スクーグの寒天固体塔地に層床し、静
贋培養法でムラサキのカルスを得た。 このカルスをリンスマイャー・スクーグの液体培地で培
養することにより、カルスの生育速度を高めた。一方、
１００机【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改変液体培地（ただし植物ホルモン
類として、インドール酢酸を１仏Ｍ、カイネチンをｌＯ
ＡＭおよび炭素源としてショ糖を２０タ′そ含む）３０
の‘入れ、１２０ｏＣ、１ぴ合間滅菌した。 この液体塔地にＬ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２５００で１４日間、
ロータリーシェーカー上で、旋回培養（振幅２５燭、１
０比ｐｍ）した。培養後のムラサキカルスを炉過により
採取し３５℃で２独特間乾燥させた後し その重量（乾
重）を測定し、液体培地１〆あたりの培養細胞の生育乾
童を求めた。 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、液体塔地１そあたりの総シコニン
の生成量を求めた。 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の特定成分
を第２表に示す値とする以外は比較例と同様に行った。 第１表２表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下記の濃度条件 （ａ）マンガンイオン１０μＭ以下 （ｂ）モリブデンイオン０．００３μＭ以下（ｃ）ヨウ
素イオン２．０μＭ以下のうちの少なくとも１以上の条
件を満たす液体培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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476981A JPS60988B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP12476981A JPS60988B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828282A JPS5828282A (ja) | 1983-02-19 |
| JPS60988B2 true JPS60988B2 (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14893656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12476981A Expired JPS60988B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60988B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100254397B1 (ko) * | 1997-07-23 | 2000-05-01 | 황한규 | 식품저장고 |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP12476981A patent/JPS60988B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5828282A (ja) | 1983-02-19 |
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