JPH0421475B2 - - Google Patents
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- JPH0421475B2 JPH0421475B2 JP62040094A JP4009487A JPH0421475B2 JP H0421475 B2 JPH0421475 B2 JP H0421475B2 JP 62040094 A JP62040094 A JP 62040094A JP 4009487 A JP4009487 A JP 4009487A JP H0421475 B2 JPH0421475 B2 JP H0421475B2
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- JP
- Japan
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- sesame
- cells
- acid
- antioxidant
- plants
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は、ごま(Sesamum indicum L.)の
培養細胞から含水アルコールを用いて抗酸化性物
質を抽出する方法、及び、該方法によつて得られ
た非油溶性、非水溶性の抗酸化性物質に関するも
のであつて、食品産業、医薬品産業に応用される
ものである。
(従来の技術と問題点)
食品は農産物、水産物、畜産物などから製造さ
れている。しかし、食品原料や製品の貯蔵、保存
加工の過程において、微生物による汚染と腐敗、
化学的、物理的な作用などにより食品原料や製品
は劣化し、その商品価値を低下させる。このため
種々な食品添加物が開発されるとともに、温度処
理、脱酸素処理、真空包装、低温保存、放射線処
理などの方法が開発され一部は実用化されてい
る。
こうした食品素材や製品の劣化の中でも、最も
問題となるものは、空気中の酸素による食品成分
の酸化ないしは過酸化反応である。酸素は呼吸に
よる生物の生命維持に重要であるが、一方、非常
に反応性に富む化合物であるため、食品中の種々
な成分と反応し、これを酸化ないしは過酸化し、
商品として価値を低下するだけではなく、食品中
に有害物質の生成をもたらすことが知られてい
る。例えば食品中に含まれるリノール酸、リノレ
ン酸などの栄養学的に必須な孵飽和脂肪酸は、空
気中の酸素により容易に過酸化されて過酸化脂肪
酸や、反応性ラジカル(フリーラジカル)を生成
すると共に、マロンジアルデヒドなどの発がん性
物質を生成することが報告されている。(「変異原
と毒性」第5巻、243頁(1982年)、「食品の包装」
第17巻、106頁(1986年))。
このような脂質の過酸化を防止するためには、
脱酸素剤で包装中の酸素を除去したり、真空包装
や窒素ガス置換包装などの包装技術が用いられて
いる。いつぽう化学工業の発展を背景として、合
成抗酸化剤、たとえば、ブチルヒドロキシアニソ
ール(BHA)や、ブチルヒドロキシトルエン
(BHT)などが一般的に使用されてきた。ところ
が、こうした合成抗酸化剤の使用が増えるにつれ
て食品公害が増加して、安全性の面から大きな問
題が生じ、消費者の合成抗酸化剤に対する拒否反
応が強くなり、その使用量も低下しているのが現
状である。
いつぽう、上記したように、酸素の毒作用によ
り動物体内に生成する過酸化物や発がん物質など
は、動物の細胞に悪い影響を与えることが考えら
れており、こうした酸素による生体成分の過酸化
は、細胞の老化、ひいては、寿命に関係するもの
と考えられている(フリーラジカル老化説)。し
たがつて、安全性の高い、天然由来の抗酸化物質
は、生体内における抗酸化的な生体の防御機構を
支援する物質として食品、特に健康食品や栄養食
品のほか、医薬品や化粧品の技術分野において、
非常に期待されている。
しかしながら、食品公害上問題のある合成抗酸
化剤に代つてその使用が期待されている天然の抗
酸化剤は、その起源が天候等自然条件に左右され
る植物や動物等であつて安定供給が困難であり、
また、その含有量も非常に微量であるし、抽出に
も非常に困難が伴い且つ抽出中に成分が変化する
といつた理由から、現在はわずかに天然ビタミン
EやビタミンC等が実用化されているにすぎな
い。
本発明は、このように植物体から抽出するので
はなく、抗酸化性物質を含む培養細胞を用いるも
のであつて、培養細胞を大量培養し含水アルコー
ル抽出処理することにより天然の抗酸化性物質を
工業的に大量生産することにはじめて成功したも
のであるが、このようなことは従来全く知られて
おらず新規である。
(発明が解決しようとする問題点)
このように農業的手段によつて植物体を栽培生
産し、これより有用な成分を抽出することは、実
験室規模で非工業的に実施するのならともかく、
こうした植物由来の有用物質の供給は栽培による
農業的手段によるため、生産効率も限界があり、
多量生産には広い農地を必要とし、栽培を天候の
影響を受けやすいため、工業原料としての安定的
な供給には多くの困難がともなつており、特定の
有用成分を一定量、計画的に生産することは困難
があるなどの問題点があり、新しい技術の開発が
望まれていたのである。
これら植物の有効成分の内、特に、抗酸化性物
質はごく微量しか含まれていないし、抽出自体が
非常に困難であり、抽出中に成分が変化してしま
うこともしばしばであつて、この点からしても植
物成体から抗酸化性物質を工業的に大量に抽出、
製造することはできなかつたのである。
(問題点を解決するための手段)
本発明は、これらの欠点を一挙に解決するため
になされたものである。
つまり、このように天然の条件の影響を直接受
ける植物体を原料とし、また生産効率も非常に低
い天然物からの抽出法を改善するために、各方面
から研究、検討した結果、人工培養による方法が
最適であるとの結論に達した。
そこで、人工培養について徹底的に、研究を行
い、植物体から人工的に誘導した増殖性細胞塊
(カルス)に着目し、これを培養することによつ
て有用な物質を生産する技術の研究を行つてき
た。その過程で、多くの種類の植物体から誘導し
たカルス細胞に含まれる生産物について調査した
結果、ごま(Sesamum indicum L.)の植物体
から増殖性細胞を育成することにはじめて成功し
たばかりでなく、増殖した細胞内に強力な新規抗
酸化性物質が含有されておりしかもそれを含水ア
ルコールを用いて有利に抽出できることをはじめ
て見出し、この新知見を基礎にして更に研究の結
果、本発明が完成されたのである。
つまり本発明は、ごま植物の増殖性細胞を培養
し、得られた培養細胞を含水アルコールで抽出
し、それにより天然の新規抗酸化性物質を大量に
生産する方法を提供するものである。換言すれ
ば、本発明は、食品公害のない安全な天然物由来
の新規抗酸化剤の開発と、ごく微量しか抽出でき
ない植物成体からの抽出法に代る大量生産できる
方法の開発、という当業界における従来からの技
術課題を一挙に解決することに成功したものであ
つて、まさに画期的である。
すなわち本発明は、ごま(Sesamum indicum
L.)の植物成体から誘導して得られる増殖性細胞
の培養細胞から含水アルコールによつて抽出され
る非油溶性、非水溶性の抗酸化性をもつ黄褐色抽
出物、及び、その製造方法に関するものである。
従来より、ごま植物あるいはごま油の中にはビ
タミンEやリグナン化合物などの抗酸化性物質が
含まれていることは既に知られている(アグリカ
ルチユラル・アンド・バイオロジカル・ケミスト
リー(Agricultural and Biological Chemistry)
第49巻、301頁(1985年)、日本食品工業学会誌、
第32巻、407頁(1985年))。しかし、ごま植物か
らの増殖性細胞に強力な抗酸化性物質が含まれて
いること、しかもそれをいささかも変質劣化せし
めることなく含水アルコールを用いて工業的に効
率よく抽出することにいたつては、従来全く未知
であり、その示唆すら見当らない。
このように従来から既に知られているごま由来
の抗酸化性物質は、ごま種子に含有されているも
のであつてこれをごま油の生産とともに圧搾ない
し抽出して得られる極性の小さい(すなわち親油
性の大きい)物質である。これに対して本発明に
係る抗酸化性物質は、ごまの種子といつた植物成
体ではなく培養細胞由来のものであり、しかも含
水アルコールで抽出されたものであるので親水性
と親油性の中間の性質を有するものであつて、従
来既知のごま植物成体由来の抗酸化性物質とは、
その起源のみならず物性(例えば極性)も全く相
違しており、このような抗酸化性を有する物質は
従来全く未知の新規物質である。
本発明を実施するには、先ず、次のようにして
ゴマ由来の増殖性細胞を作成する必要がある。
ゴマとしては、芽、根、又は種子を用いる。そ
して、無菌条件下で芽ばえを調製し、芽、茎、葉
及び/又は根の切片を固体及び/又は液体の培地
で培養してカルス細胞を誘導する。得られた増殖
性カルスは、継代培養することにより大きなカル
スに成長させる。次いでこれを固体及び/又は液
体培地で、静置及び/又は撹拌培養してカルス細
胞を増殖せしめるのである。
培地としては、各種培地を使用することがで
き、炭素源としては、グルコース、フラクトース
等の単糖類、マルトース、シユークロース等の二
糖類のほか、オリゴ糖や澱粉糖の多糖類も使用す
ることができる。窒素源としては、硝安、硝酸カ
リウムといつた硝酸態窒素、硫安、酒石酸アンモ
ニウム等のアンモニア態窒素のほか、カザミノ
酸、アミノ酸、ペプトン、コーンステイープリカ
ー、酵母菌体、イーストエキストラクト、麦芽エ
キストラクト等が使用できる。
そのほか、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、サ
イアミン、葉酸、ビオチン等のビタミン類;イノ
シトール、アデニル酸、グアニル酸、シチジル
酸、チミジル酸、サイクリツクAMP等の核酸関
連物質;鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、ヨウ素、
カリウム、コバルト、マグネシウム、モリブデ
ン、リン、銅等のミネラルも使用する。
基本培地の1例を示すと、次の表1のとおりで
ある。 表 1
硝酸アンモニウム 1650mg
硝酸カリウム 1900
塩化カルシウム 440
硫酸マグネシウム 370
リン酸第1カリウム 170
ホウ酸 6.2
硫酸マンガン 22.3
硫酸亜鉛 8.6
ヨーソカリウム 0.83
モリブテン酸ナトリウム 0.25
塩化コバルト 0.025
硫酸銅 0.025
エチレンジアミン4酢酸ナトリウム 37.3
硫酸第1鉄 27.8
ミオイノシトール 100
グリシン 2
塩酸ピリドキシン 0.5
ニコチン酸 0.5
塩酸チアミン 0.1
蔗 糖 30g
水 1000ml PH 5.7
基本培地にはオーキシン、サイトカイニンを添
加するのが好ましく、オーキシンとしては、イン
ドール酢酸、インドール酪酸、ナフタレン酢酸、
2,4ジクロロフエノキシ酢酸などが適宜利用さ
れる。また、サイトカイニンとしては、ベンジル
アデニン、カイネチンなどが使用できる。これら
の植物ホルモンやサイトカイニンは単独でも使用
できるが、組合せて用いることが効果的である。
増殖性のカルスの培養には、表1に示した組成の
培地でもよいが、さらに増殖性を改善するために
は、ココナツミルク、カゼイン加水分解物、ジヤ
ガイモ抽出液、コーンステイープリカー、イース
トエキストラクト、麦芽抽出液などの天然有機栄
養源を添加することが有効である。培養温度は20
〜37℃で培養操作できるが、好ましくは25℃〜35
℃である。培養液のPHは弱酸性(PH5.6〜6.0)が
増殖に有利である。
培養して得た増殖性細胞から抗酸化性物質を抽
出するには、セルラーゼやリゾチームを用いる生
物学的処理、化学的処理、機械的ないしは超音波
などの処理、又はこれを組合わせたりして細胞を
破壊し、メタノール、エタノール、アセトン、ク
ロロホルムその他の有機溶媒、水などの単独ない
しは、これらの有機溶媒と水との混合液で抽出し
て回収できる。抽出溶媒としては、特に後者が有
利であつて、例えば80%エタノールといつた含水
アルコールを用いるのが好適である。
抗酸化物の活性の分析は、リノール酸を反応基
質とする空気による自動酸化量をロダン鉄法によ
つて測定する方法を用いる。この方法は、脂質の
過酸化を調べるのに用いられる常法である。(ア
グリカルチユラル・アンド・バイオロジカル・ケ
ミストリー(Agricultural and Biological
Chemistry)第45巻、735頁(1981年))。
次の本発明を工程を追つて詳細に説明する。
1 無菌的に成育したごま芽ばえの調製
ごま種子を先ず75%エタノール水溶液に数秒
間浸漬した後、殺菌水で洗浄し、ついで0.1%
ベンザルコニウムクロライド(市販殺菌剤)液
に2〜5分間浸漬して、種子に付着している微
生物を殺菌する。この種子を再び殺菌水でよく
洗浄したのち、1%次亜塩素塩ナトリウム液
(0.1%の界面活性剤ツイーン20を含む)の殺菌
剤液によつて30分間処理し、ごま種子を完全に
殺菌する。
一方、殺菌した、ふた付の広口容器(プラス
チツク製市販品)に殺菌ガーゼと水を入れて、
この上でごまを発芽させ、無菌状態の芽ばえを
調製する。
2 ごま由来の増殖性胞塊(カルス)の誘導表1
に示した組成の基本培地に、オーキシンとし
て、ナフタレン酢酸(10-8〜10-5M)あるいは
2,4−ジクロロフエノキシ酢酸(10-8〜
10-5M)、サイトカイニンとして、ベンジルア
デニン(10-6〜10-4M)、あるいはカイネチン
(10-6〜10-4M)を組合せて添加し、ジエラン
ガム0.2%を固化剤として加え、殺菌したのち、
ペトリデイツシユに分注して固化した。これに
無菌的に調製した、ごまの芽ばえの切断片を移
植し、温度28〜30℃の恒温室において暗所で培
養を行う。培養2〜3週間後に、ごま芽ばえの
切断片の切り口より、細胞が増殖し、塊となつ
てカルスを形成する。この増殖性カルスを、同
じ組成の培地に継代培養することによつて、大
きなカルスを育てることができる。
3 カルス細胞の増殖培養
ごまの芽ばえより誘導したカルス細胞は、表
1に示した組成の培地に、ナフタレン酢酸(1
〜5×10-5M)、ベンジルアデニン(1〜5×
10-5M)、ジエランガム0.2%を含む培地に移植
し、8000〜15000ルクスの明所において25〜30
℃好ましくは28〜35℃で培養を行うことによつ
て細胞を増殖させる。
4 抗酸化性物質の抽出及び分析
増殖性のカルス細胞を、ブレンダー等で細か
く破砕したのち、石英砂と共に磨砕する。これ
を水性エタノールやメタノールなどの溶媒で抽
出し、無水硫酸ナトリウムによつて脱水し、30
〜35℃で蒸発乾固する。再びメタノールに溶解
させて、抗酸化性物質を含んで分画を得る。
次に抗酸化活性の分析法について述べる。リ
ノール酸を反応基質とする方法であり、油脂の
酸化の程度を測定するためよく用いられている
ロダン鉄法を利用するものである。即ち油脂の
自動酸化により生成する過酸化物によつて二価
鉄イオンが三価鉄イオンに酸化され、これがチ
オシアン酸アンモニウムと反応した赤色のロダ
ン鉄を生成させ、その吸光度を測定することか
ら、油脂の過酸化物の量を求める方法である。
分析法の概略は次のとおりである。
50mlの三角フラスコにリノール酸0.13ml、
99.5%エタノール10ml、02Mリン酸バツフアー
10mlおよびメタノールに溶かしたサンプルを適
当量入れ、さらに水を加えて全量を25mlにす
る。これをパラフイルムで密封し、40℃の恒温
箱中に放置し、経時的に測定する。測定は、こ
れから0.2mlをとり、75%エタノール9.4ml、30
%ロダン酸アンモニウム水溶液0.2ml、2×
10-2M塩化第1鉄の3.5%塩酸溶液0.2mlを加え、
正確に3分後に500ナノメーターの吸光度を測
定する。コントロールとしてはサンプルを添加
しないリノール酸とエタノールとリン酸バツフ
アーと水だけのものを作り、比較測定する。サ
ンプル中に抗酸化物質があるときには、500ナ
ノメーターの吸光度の上昇がコントロールより
低くなる。
以下に実施例及び試験例をもつて本発明を説明
するが、これらは例示であつて、本発明を制限す
るものではない。
実施例 1
(1) ごま(Sesamum indicum L.)の種子を用
意し、これを75%エタノール液に数秒間浸漬し
たのち、殺菌した蒸留水で2回水洗した。これ
を0.1%ベンザルコニウムクロライド液(甘糟
化学産業(株)製)に2分間浸漬した。殺菌した蒸
留水で3回よく洗浄したのち、1%次亜塩素酸
ナトリウム(和光純薬)0.1%ツイーン20(和光
純薬)を含む殺菌剤液に30分浸漬し、殺菌水で
水洗して殺菌ごま種子を調製した。
植物培養用のプラスチツク製容器(フロー・
ラボラトリー社製)に殺菌水と殺菌したガーゼ
を入れ、その上に、予め殺菌したごま種子を播
種した。30℃の恒温室で20ワツトの蛍光灯の光
のもとで2週間放置したところ、長さ5〜7cm
のごま芽ばえが得られた。
(2) 表1に示した組成の培地2を調製し、これ
を等分し、それぞれ100mlに、ジエランガム0.2
%と、表2に示した実験条件のサイトカイニ
ン、オーキシンを添加して、増殖性細胞塊(カ
ルス)の誘導培地とした。これらを常法どおり
120℃、10分間のオートクレーブ殺菌処理をし
た。
これらの培地を、温かいうちに、直径10cmの
プラスチツク製ペトリデイツシユにそれぞれ3
枚宛30mlづつ分注し、室温で固化させた。
これに(1)で調製した、ごま芽ばえを無菌操作
によつて、茎、葉を5〜7mmの切片に切断し
て、ペトリデイツシユの固型培地上に移植し
た。水分の蒸発を防止するためパルフイルムで
封をし、28〜30℃の恒温室にて暗所で3週間放
置してごま芽ばえ切片からのカルスの誘導を行
ない、表2の結果を得た。
(Industrial Application Field) The present invention provides a method for extracting antioxidant substances from cultured cells of sesame (Sesamum indicum L.) using hydroalcohol, and an oil-insoluble substance obtained by the method. It relates to water-insoluble antioxidant substances and is applied to the food and pharmaceutical industries. (Conventional technology and problems) Foods are manufactured from agricultural products, marine products, livestock products, etc. However, during the storage and preservation processing of food ingredients and products, microbial contamination and spoilage occur.
Food ingredients and products deteriorate due to chemical and physical effects, reducing their commercial value. For this reason, various food additives have been developed, as well as methods such as temperature treatment, deoxidation treatment, vacuum packaging, low temperature storage, and radiation treatment, and some of them have been put into practical use. Among these types of deterioration of food materials and products, the most problematic is the oxidation or peroxidation reaction of food components caused by oxygen in the air. Oxygen is important for the life support of living things through respiration, but on the other hand, as it is a highly reactive compound, it reacts with various components in food, oxidizing or peroxidizing them.
It is known that not only does it reduce the value of the product, but it also causes the production of harmful substances in food. For example, nutritionally essential saturated fatty acids such as linoleic acid and linolenic acid contained in foods are easily peroxidized by oxygen in the air, producing peroxidized fatty acids and reactive radicals (free radicals). It has also been reported that carcinogenic substances such as malondialdehyde are produced. (“Mutagen and Toxicity” Vol. 5, p. 243 (1982), “Food Packaging”
Volume 17, p. 106 (1986)). To prevent such lipid peroxidation,
Packaging techniques such as oxygen absorbers to remove oxygen from packaging, vacuum packaging, and nitrogen gas displacement packaging are used. With the development of the chemical industry, synthetic antioxidants such as butylated hydroxyanisole (BHA) and butylated hydroxytoluene (BHT) have been commonly used. However, as the use of these synthetic antioxidants increases, food pollution increases, leading to major safety issues, and consumers' negative reaction to synthetic antioxidants becomes stronger, leading to a decline in their usage. The current situation is that As mentioned above, it is thought that peroxides and carcinogens that are generated in animal bodies due to the toxic effects of oxygen have a negative effect on animal cells. is thought to be related to cell aging and, ultimately, to lifespan (free radical aging theory). Therefore, highly safe, naturally derived antioxidants are used in foods, especially health foods and nutritional foods, as well as in the technical fields of pharmaceuticals and cosmetics, as substances that support the body's antioxidant defense mechanism. In,
Highly anticipated. However, natural antioxidants, which are expected to be used in place of synthetic antioxidants that pose food pollution problems, are derived from plants and animals that are influenced by natural conditions such as weather, and therefore cannot be supplied stably. difficult,
In addition, the content is very small, extraction is very difficult, and the ingredients change during extraction, so only a few natural vitamins such as vitamin E and vitamin C have been put into practical use. It's just that. The present invention uses cultured cells containing antioxidant substances instead of extracting them from plants, and the natural antioxidant substances are obtained by culturing cultured cells in large quantities and subjecting them to hydroalcohol extraction. This is the first time that we have succeeded in industrially mass-producing a product, but this is completely unknown and new. (Problem to be solved by the invention) As described above, cultivating and producing plants by agricultural means and extracting useful components from them is difficult if carried out in a non-industrial manner on a laboratory scale. ,
The supply of these plant-derived useful substances is through agricultural means, so there is a limit to production efficiency.
Mass production requires large areas of farmland, and cultivation is easily affected by the weather, so there are many difficulties in ensuring a stable supply of industrial raw materials. There were problems such as difficulties in producing it, and there was a desire to develop new technology. Among the active ingredients of these plants, antioxidant substances in particular contain only trace amounts, and extraction itself is extremely difficult, and the ingredients often change during extraction. Antioxidant substances are industrially extracted in large quantities from adult plants,
It was impossible to manufacture it. (Means for Solving the Problems) The present invention has been made to solve these drawbacks all at once. In other words, in order to improve the extraction method from natural products, which are made from plants that are directly affected by natural conditions and whose production efficiency is extremely low, we have conducted research and examination from various angles, and as a result, we have developed an artificial culture method. It was concluded that the method is optimal. Therefore, we conducted thorough research on artificial culture, focused on proliferative cell mass (callus) artificially induced from plants, and researched technology to produce useful substances by culturing this. I went. In the process, we investigated the products contained in callus cells derived from many types of plants, and as a result, we not only succeeded in growing proliferative cells from sesame (Sesamum indicum L.) plants for the first time. discovered for the first time that proliferated cells contain a powerful new antioxidant substance and that it could be advantageously extracted using hydroalcohol. Based on this new knowledge, further research led to the completion of the present invention. It was done. In other words, the present invention provides a method for culturing proliferative cells of sesame plants, extracting the resulting cultured cells with hydroalcohol, and thereby producing a large amount of new natural antioxidant substances. In other words, the present invention is directed to the development of a new antioxidant derived from safe natural products that does not cause food pollution, and the development of a method that can be mass-produced in place of the extraction method from adult plants, which can extract only a very small amount. This is truly groundbreaking, as it has succeeded in solving all of the conventional technical problems in one fell swoop. That is, the present invention uses sesame (Sesamum indicum).
A yellow-brown extract with oil-insoluble and water-insoluble antioxidant properties extracted with hydroalcohol from cultured cells of proliferative cells derived from adult L. It is related to. It has long been known that sesame plants and sesame oil contain antioxidant substances such as vitamin E and lignan compounds (Agricultural and Biological Chemistry). (Chemistry)
Vol. 49, p. 301 (1985), Journal of Japan Food Industry Association,
Volume 32, page 407 (1985)). However, it has been discovered that proliferative cells from sesame plants contain strong antioxidant substances, and that they can be efficiently extracted industrially using hydroalcohol without causing any alteration or deterioration. , is completely unknown so far, and there is no suggestion of it. Antioxidant substances derived from sesame, which have been known for a long time, are contained in sesame seeds, and are obtained by squeezing or extracting them during the production of sesame oil. (large) substance. On the other hand, the antioxidant substance according to the present invention is derived from cultured cells rather than adult plants such as sesame seeds, and is extracted with hydroalcohol, so it has an intermediate property between hydrophilicity and lipophilicity. The conventionally known antioxidant substances derived from adult sesame plants have the following properties:
They are completely different not only in their origins but also in their physical properties (for example, polarity), and substances with such antioxidant properties are completely unknown new substances. To carry out the present invention, it is first necessary to create sesame-derived proliferative cells as follows. As sesame, use buds, roots, or seeds. Then, shoots are prepared under sterile conditions, and the shoots, stems, leaves and/or root sections are cultured in a solid and/or liquid medium to induce callus cells. The proliferative callus obtained is grown into a large callus by subculture. This is then cultured stationary and/or with stirring in a solid and/or liquid medium to proliferate callus cells. As the medium, various media can be used, and as the carbon source, in addition to monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, polysaccharides such as oligosaccharides and starch sugars can also be used. . Nitrogen sources include nitrate nitrogen such as ammonium nitrate and potassium nitrate, ammonia nitrogen such as ammonium sulfate and ammonium tartrate, as well as casamino acids, amino acids, peptone, corn staple liquor, yeast cells, yeast extract, and malt extract. etc. can be used. In addition, vitamins such as nicotinic acid, nicotinamide, thiamine, folic acid, and biotin; nucleic acid-related substances such as inositol, adenylic acid, guanylic acid, cytidylic acid, thymidylic acid, and cyclic AMP; iron, manganese, zinc, boron, and iodine. ,
Minerals such as potassium, cobalt, magnesium, molybdenum, phosphorus, and copper are also used. An example of the basic medium is shown in Table 1 below. Table 1 Ammonium nitrate 1650mg Potassium nitrate 1900 Calcium chloride 440 Magnesium sulfate 370 Potassium phosphate 170 Boric acid 6.2 Manganese sulfate 22.3 Zinc sulfate 8.6 Iodopotassium 0.83 Sodium molybutate 0.25 Cobalt chloride 0.025 Copper sulfate 0.025 Sodium ethylenediaminetetraacetate 37.3 Ferrous sulfate 27.8 Myo-inositol 100 Glycine 2 Pyridoxine hydrochloride 0.5 Nicotinic acid 0.5 Thiamine hydrochloride 0.1 Sucrose 30g Water 1000ml PH 5.7 It is preferable to add auxin and cytokinin to the basic medium.As auxin, indoleacetic acid, indolebutyric acid, naphthaleneacetic acid,
2,4 dichlorophenoxyacetic acid and the like are appropriately used. Further, as the cytokinin, benzyladenine, kinetin, etc. can be used. Although these plant hormones and cytokinins can be used alone, it is effective to use them in combination.
For culturing proliferative callus, a medium with the composition shown in Table 1 may be used, but to further improve proliferation, coconut milk, casein hydrolyzate, ginger extract, cornstarch liquor, yeast extract, etc. It is effective to add natural organic nutrients such as malt extract and malt extract. The culture temperature is 20
Cultivation can be carried out at ~37°C, but preferably at 25°C – 35°C.
It is ℃. A slightly acidic pH of the culture solution (PH5.6-6.0) is advantageous for growth. In order to extract antioxidant substances from proliferative cells obtained by culturing, biological treatment using cellulase or lysozyme, chemical treatment, mechanical or ultrasonic treatment, or a combination thereof can be used. The cells can be recovered by destroying the cells and extracting with methanol, ethanol, acetone, chloroform, other organic solvents, water, etc., or a mixture of these organic solvents and water. As the extraction solvent, the latter is particularly advantageous, and it is preferable to use, for example, a hydrous alcohol such as 80% ethanol. The activity of antioxidants is analyzed by measuring the amount of autooxidation by air using linoleic acid as a reaction substrate using the Rodan iron method. This method is a conventional method used to examine lipid peroxidation. (Agricultural and Biological Chemistry)
Chemistry, Vol. 45, p. 735 (1981)). The present invention will now be explained in detail step by step. 1. Preparation of aseptically grown sesame sprouts Sesame seeds were first immersed in a 75% ethanol aqueous solution for a few seconds, then washed with sterilized water, and then 0.1%
Microorganisms attached to the seeds are sterilized by soaking them in benzalkonium chloride (commercially available fungicide) solution for 2 to 5 minutes. After thoroughly washing the seeds with sterilized water, they were treated with a 1% sodium hypochlorite solution (containing 0.1% surfactant Tween 20) for 30 minutes to completely sterilize the sesame seeds. do. Meanwhile, put sterilized gauze and water in a sterilized wide-mouth container with a lid (commercially available plastic product).
Sesame seeds are germinated on this to prepare sterile sprouts. 2. Induction of proliferative callus from sesame seeds Table 1
Naphthaleneacetic acid (10 -8 to 10 -5 M) or 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (10 -8 to 10 -5 M) was added as auxin to the basic medium with the composition shown in .
10 -5 M), a combination of benzyladenine (10 -6 to 10 -4 M) or kinetin (10 -6 to 10 -4 M) as cytokinin, 0.2% dielan gum as a solidifying agent, and sterilization. After that,
It was dispensed into a petri dish and solidified. Cut pieces of sesame sprouts prepared aseptically are transplanted to this, and cultured in a thermostatic chamber at a temperature of 28 to 30°C in the dark. After 2 to 3 weeks of culture, cells proliferate from the cut end of the cut piece of sesame sprouts and form a clump to form a callus. By subculturing this proliferative callus in a medium of the same composition, large callus can be grown. 3 Proliferation and culturing of callus cells Callus cells induced from sesame sprouts were grown in a medium with the composition shown in Table 1 by naphthalene acetic acid (1
~5×10 -5 M), benzyladenine (1~5×
10 -5 M), transplanted into a medium containing 0.2% dielan gum, and incubated for 25 to 30 h in the light of 8000 to 15000 lux.
Cells are grown by culturing preferably at 28-35°C. 4 Extraction and Analysis of Antioxidant Substances Proliferative callus cells are finely crushed using a blender, etc., and then ground together with quartz sand. This was extracted with a solvent such as aqueous ethanol or methanol, dehydrated with anhydrous sodium sulfate, and then
Evaporate to dryness at ~35 °C. Dissolve in methanol again to obtain a fraction containing antioxidant substances. Next, the method for analyzing antioxidant activity will be described. This method uses linoleic acid as a reaction substrate and utilizes the Rodan iron method, which is often used to measure the degree of oxidation of fats and oils. That is, divalent iron ions are oxidized to trivalent iron ions by peroxides produced by autooxidation of fats and oils, and this reacts with ammonium thiocyanate to produce red rhodan iron, and its absorbance is measured. This is a method to determine the amount of peroxide in fats and oils. The outline of the analysis method is as follows. 0.13ml of linoleic acid in a 50ml Erlenmeyer flask,
99.5% ethanol 10ml, 02M phosphoric acid buffer
Add 10 ml and an appropriate amount of the sample dissolved in methanol, then add water to make the total volume 25 ml. This is sealed with parafilm, left in a constant temperature box at 40°C, and measured over time. To measure, take 0.2 ml from this, add 9.4 ml of 75% ethanol, 30
% ammonium rhodanate aqueous solution 0.2ml, 2x
Add 0.2 ml of a 3.5% hydrochloric acid solution of 10 -2 M ferrous chloride,
Measure the absorbance at 500 nanometers after exactly 3 minutes. As a control, we prepared a sample containing only linoleic acid, ethanol, phosphoric acid buffer, and water without adding any sample, and conducted comparative measurements. When there are antioxidants in the sample, the increase in absorbance at 500 nanometers is lower than the control. The present invention will be explained below with reference to Examples and Test Examples, but these are illustrative and do not limit the present invention. Example 1 (1) Sesame (Sesamum indicum L.) seeds were prepared, immersed in a 75% ethanol solution for several seconds, and then washed twice with sterilized distilled water. This was immersed in a 0.1% benzalkonium chloride solution (manufactured by Kanka Kagaku Sangyo Co., Ltd.) for 2 minutes. After washing thoroughly three times with sterilized distilled water, immersed in a disinfectant solution containing 1% sodium hypochlorite (Wako Pure Chemical Industries) and 0.1% Tween 20 (Wako Pure Chemical Industries) for 30 minutes, and then rinsed with sterile water. Sterilized sesame seeds were prepared. Plastic containers for plant culture (flow
Sterilized water and sterilized gauze were placed in a container (manufactured by Laboratories, Inc.), and pre-sterilized sesame seeds were sown on top of it. When I left it for 2 weeks under 20 watts of fluorescent light in a thermostatic room at 30 degrees Celsius, it grew to a length of 5 to 7 cm.
Sesame sprouts were obtained. (2) Prepare medium 2 with the composition shown in Table 1, divide it into equal parts, add 0.2 mL of dielan gum to 100 ml each, and
%, cytokinin and auxin under the experimental conditions shown in Table 2 were added to prepare a proliferative cell mass (callus) induction medium. Do these as usual
Autoclave sterilization was performed at 120°C for 10 minutes. While warm, place 3 of each of these media into 10 cm diameter plastic Petri dishes.
30ml was dispensed onto each sheet and allowed to solidify at room temperature. Sesame seedlings prepared in (1) were then cut into 5-7 mm pieces by aseptic operation, and the stems and leaves were transplanted onto a solid Petri culture medium. The sesame seedlings were sealed with Parfilm to prevent moisture evaporation and left in the dark in a constant temperature room at 28-30°C for 3 weeks to induce callus from the sesame sprout sections, and the results shown in Table 2 were obtained.
【表】
−:カルス誘導なし。
(3) 表1の組成の基本培地に、ジエランガム0.2
%、ナフタレン酢酸5×10-5M、ベンジルアデ
ニン1×10-5Mを添加した培地600mlを(1)と同
様にして殺菌調製した。これをプラスチツク製
ペトリデイツシユ20枚に、それぞれ30ml宛分注
して固化させた。(1)で誘導培養して得た増殖性
カルスを、ペトリデイツシユ当り4ケ宛移植し
た。28〜30℃、12000ルクスの光の植物細胞培
養装置の中で、3週間培養を行つた。増殖性の
良好な細胞集塊を選抜し、これを種細胞とし
て、継代培養を4回くり返した。かくして、安
定に増殖する培養細胞を育成した。この細胞を
N5B5S−2(ナフタレン酢酸5×10-5M、ベン
ジルアデニン1×10-5Mで継代培養したごま培
養細胞)と命名した。
(4) 表1の組成の基本培地にジエランガム0.2%、
ナフタレン酢酸5×10-5M、ベンジルアデニン
1×10-5Mを添加した培地1を(1)と同様にし
て殺菌調製した。これを直径4cm、深さ13cmの
植物細胞培養用のガラス製容器に40ml宛分注し
て固化させた。(3)で継代培養して育成したごま
の増殖性細胞N5B5S−2細胞の5〜7mm角を
移植して28〜30℃、12000ルクスの光の植物細
胞培養装置の中で3週間培養を行つた。その結
果、培養容器中に増殖した細胞の生重量は平均
4.9gであつた。
この細胞のうち30gを乳ばちに取り、3gの
石英砂を加えて5分間磨砕したのち80%エタノ
ール水溶液100mlを加えてよく撹拌し抗酸化性
物質を抽出した。これを遠心分離(2500回転/
分、10分間)して上澄液を集め、細胞残渣には
再び100mlの80%エタノール水溶液を加えて抽
出した。3回のエタノール水溶液による抽出液
を集め40℃でロータリーエバポレーターにて蒸
発乾固し、黄褐色の抽出物1.9gを取得した。
試験例 1
本発明によつて調製した抗酸化性物質のすぐれ
た抗酸化効果を次のようにして確認した。
実施例によつて得た抽出物100mgを100mlの80%
エタノール水溶液に溶かし(1mg/ml濃度)抗酸
化性物質の分析サンプルとした。これの1mlをサ
ンプルとして酸の自動酸化の抑制の程度をロダン
鉄法によつて測定した。その結果、第1図からも
明らかなように、ごま増殖細胞から抽出した分画
(1mg)には、α−トコフエロール(0.2mg)ある
いは、ブチルヒドロキシアニソール(BHA、0.2
mg)に相当する高い活性の抗酸化性物質が含まれ
ていることが確認された。
(発明の効果)
本発明は、増殖性ごま細胞を培養容器の中で多
量に調製し、得られた培養細胞を含水アルコール
で抽出することにより、ごま油由来のものとは全
く相違する非油溶性且つ非水溶性の新しいタイプ
の抗酸化性物質を工業的に大量生産することを可
能としたものである。したがつて本発明によれ
ば、栽培によらず工業的な手段によつて安全な食
品添加物として使用される新規抗酸化性物質を計
画的に供給することができるという著効が奏され
るのである。[Table] −: No callus induction.
(3) Add 0.2 gellan gum to the basic medium with the composition shown in Table 1.
%, naphthaleneacetic acid 5 x 10 -5 M, and benzyladenine 1 x 10 -5 M. 600 ml of the medium was sterilized and prepared in the same manner as in (1). This was dispensed into 20 plastic Petri dishes, each containing 30 ml, and solidified. The proliferative calli obtained by the induced culture in (1) were transplanted into four cells per Petri dish. Culture was carried out for 3 weeks in a plant cell culture device at 28-30°C and 12,000 lux of light. Cell aggregates with good proliferative properties were selected, and subculture was repeated four times using these as seed cells. In this way, stably proliferating cultured cells were grown. this cell
It was named N 5 B 5 S-2 (sesame cultured cells subcultured with naphthaleneacetic acid 5×10 −5 M and benzyladenine 1×10 −5 M). (4) Add 0.2% dielan gum to the basic medium with the composition shown in Table 1.
Medium 1 containing 5×10 −5 M of naphthalene acetic acid and 1×10 −5 M of benzyladenine was sterilized and prepared in the same manner as in (1). This was dispensed into 40ml glass containers for plant cell culture with a diameter of 4cm and a depth of 13cm, and solidified. Transplant 5-7 mm squares of the sesame proliferative N 5 B 5 S-2 cells grown by subculturing in step (3) into a plant cell culture device at 28-30°C and 12,000 lux light. Culture was performed for 3 weeks. As a result, the average fresh weight of the cells grown in the culture vessel is
It was 4.9g. 30 g of these cells were taken in a milk drum, 3 g of quartz sand was added thereto, and the mixture was ground for 5 minutes. After that, 100 ml of an 80% ethanol aqueous solution was added and stirred thoroughly to extract antioxidant substances. This is centrifuged (2500 rpm/
The supernatant was collected, and the cell residue was extracted again by adding 100 ml of 80% ethanol aqueous solution. The extracts from three aqueous ethanol solutions were collected and evaporated to dryness in a rotary evaporator at 40°C to obtain 1.9 g of a yellowish brown extract. Test Example 1 The excellent antioxidant effect of the antioxidant substance prepared according to the present invention was confirmed as follows. 80% of 100ml of 100mg of extract obtained in Example
It was dissolved in an ethanol aqueous solution (1 mg/ml concentration) and used as an analysis sample of an antioxidant substance. Using 1 ml of this sample as a sample, the degree of inhibition of acid autooxidation was measured by the Rodan iron method. As a result, as is clear from Figure 1, the fraction (1 mg) extracted from sesame proliferating cells contained α-tocopherol (0.2 mg) or butylhydroxyanisole (BHA, 0.2 mg).
It was confirmed that it contained highly active antioxidant substances equivalent to 1.0 mg). (Effects of the Invention) The present invention prepares a large amount of proliferative sesame cells in a culture container, and extracts the obtained cultured cells with hydroalcohol. Moreover, it has made it possible to industrially mass-produce a new type of water-insoluble antioxidant substance. Therefore, according to the present invention, a novel antioxidant substance that can be used as a safe food additive can be systematically supplied by industrial means without relying on cultivation. It is.
第1図はリノール酸を反応基質とした自動酸化
の経過をロダン鉄法により分析したリノール酸の
酸化曲線である。−●−:対照区、−○−:α−ト
ロフエロール区、−−△−−:ブチルヒドロキシ
アニソール区、−○ぁ檗Г瓦淒殕楮挧Χ茵
FIG. 1 is an oxidation curve of linoleic acid obtained by analyzing the progress of autooxidation using linoleic acid as a reaction substrate using the Rodan iron method. −●−: Control group, −○−: α-tropherol group, −−△−−: Butylhydroxyanisole group, −○†檗Г 祒淒殕楮挧Χ茵
Claims (1)
から誘導して得られる増殖性細胞の培養細胞から
含水アルコールによつて抽出される非油溶性、非
水溶性の抗酸化性をもつ黄褐色抽出物。 2 ごま(Sesamum indicum L.)の植物成体
から誘導して得られる増殖性細胞を培地にて培養
し、培養細胞を含水アルコールで抽出することを
特徴とする非油溶性、非水溶性の抗酸化性をもつ
黄褐色抽出物の製造方法。[Scope of Claims] 1. Oil-insoluble, water-insoluble antioxidant extracted with hydroalcohol from cultured cells of proliferative cells derived from adult sesame (Sesamum indicum L.) plants. Yellow-brown extract. 2. Oil-insoluble, water-insoluble antioxidant characterized by culturing proliferative cells derived from adult sesame (Sesamum indicum L.) plants in a medium and extracting the cultured cells with hydroalcohol. A method for producing a yellow-brown extract with sexual properties.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040094A JPS63207380A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Production of cultured plant cell containing antioxidative substance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62040094A JPS63207380A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Production of cultured plant cell containing antioxidative substance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63207380A JPS63207380A (en) | 1988-08-26 |
| JPH0421475B2 true JPH0421475B2 (en) | 1992-04-10 |
Family
ID=12571290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62040094A Granted JPS63207380A (en) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | Production of cultured plant cell containing antioxidative substance |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63207380A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0669388B2 (en) * | 1990-02-20 | 1994-09-07 | 株式会社神戸製鋼所 | Manufacturing method of antioxidant glycoside |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62040094A patent/JPS63207380A/en active Granted
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| AGRIC BIOL CHEM=1981 * |
| AGRIC BIOL CHEM=1985 * |
| ANNBOT(LOND)=1987 * |
| INDIAN J.PHARM=1973 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63207380A (en) | 1988-08-26 |
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