JPH0484894A

JPH0484894A - ルチンの製造方法

Info

Publication number: JPH0484894A
Application number: JP19919790A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Etani; 恵谷　浩
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ルチンの製造方法に関するものであり、さら
に詳細には、ルチンを含有する植物の器管および／また
は組織からルチンを多量に効率よく製造する方法に関す
るものである。

［従来の技術］植物色素であるルチンは、ビタミンＰの代表的な化合物
であり、酸化防止作用を有する。その用途としては、食
品および飲料などの着色料、血管補強・止血薬、酸化防
止剤等がある。

ルチンはマメ科のエンジュ、タデ科のソバ、ミカン科の
ヘンルーダ、キク科のステビア、アズキ、タバコ、トマ
ト、アカマメガシワ、レモン等、広く天然の植物に分布
しており、なかでも、エンジュのつぼみに約１０ないし
２０％（乾燥物重量基準）、ソバの葉に約４％（乾燥物
重量基準）、アズキの全草に約３％（乾燥物重量基準）
と、ルチンを多く含有しているものも見られる。現在、
ルチンは、これらのルチン含有植物からルチンを抽出す
ることによって製造されている。

その製造方法としては、これらの植物を乾燥し、粉末に
して、約１０倍量の熱アルコールに浸漬し時々撹拌しな
がら２４時間抽出し、さらに抽出液を熱湯で処理、直ち
に沢遇し、得られた涙液の倍量のエチルアルコールでル
チンを抽出することによって製造されている。

また、ルチンを医薬品等として使用するときには、抽出
によって得られたルチンの結晶を５倍量の熱メチルアル
コールに溶解処理し再結晶化、さらに２００倍量の熱湯
で処理し再結晶化することによって精製されている。

ルチンを化学合成により製造することは、ルチンのもつ
化学構造のために困難であり、且つコスト高となるため
に現在では行われておらず、なおかつ、食品用着色料お
よび薬品等にルチンを使用する場合には、化学合成方法
によって製造したルチンよりも、安全性の面から天然物
に由来するものの使用が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ルチンを天然の植物から抽出する製造方
法は、抽出効率が悪く、また季節、天候、緯度、地形等
の様々な自然環境の制約を受けやすい天然栽培のために
、安定してルチンを供給することが困難である。さらに
、ルチンを大量に栽培することは、広大な餠地および多
大な労務費を要するために、ルチンの製造価格を高価に
する原因となっている６本発明は、従来におけるこれらの問題を解決し、工業的
な方式および規模で、天然由来物のルチンを計画的に、
安価に、また大量に供給するためのルチンの製造方法を
提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明者は鋭意検討の結果、上記の課題を解決するルチ
ンの製造法を見いだすことができた。

すなわち、本発明は、ルチンを含有する植物の器管およ
び／または組織から、カルスを誘導し、次いで誘導した
カルスをさらに培養してルチンを生合成させ、この培養
細胞からルチンを採取することを特徴とする、ルチンの
製造方法を提供するものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明に用いる植物およびその器官および／または組織
の部位は、ルチンを含有するものならば、いずれのＭ物
および部位でもよいが、好ましくはエンジュのつぼみ、
ソバの葉等のルチンを多く含有している植物の器官およ
び／または組織を用いたほうが、効率よくルチンを製造
することができる。

本発明のルチンの製造方法としては、まず、ルチンを含
有する植物の器官および／または組織を切り取り、７０
％エチルアルコール、次亜塩素酸ナトリウム等に浸漬し
て殺菌し、滅菌蒸留水で洗浄した後、小片に切断して、
無菌的に固形培地または液体培地、液体培地の場合には
濾紙などを設置してその上面側に置床させ培養し、カル
スを誘導する（カルス誘導培養）、このときに用いる培
地は、ショ糖等の炭素源、窒素、リン、カリウム、カル
シウム、マグネシウム、亜鉛、銅、ナトリウム、鉄、マ
ンガン、モリブデン等の無機成分、各種ビタミン類、ミ
オイノシトール、ニコチン酸、ビオチン、葉酸、チアミ
ン酸塩等の有機成分から、それぞれ炭素源、無機成分お
よび有機成分の適当なものを選び、培地に添加する。さ
らに培地には、植物成長調整作用物質、すなわちＭｅｌ
Ｉホルモンである、２．４−Ｄ、α−ナフタリン酢酸、
インドール３酢酸等のオーキシン、カイネチン、６ベン
ジルアデニン、ゼアチン等のサイトカイニンから適宜適
当なものを選択して微量添加する。

これらの培地中の炭素源、無機成分、有機成分および植
物ホルモンの種類と濃度は、培地上に置床させる植物の
種類とその器官および／または組織の部位によって適切
なものを選択することができる。

カルス誘導培養は、培養温度を１８〜３２℃、および波
長１９０〜５００ｒ＋ｗ＋且つ強さ１０００〜１０．０
００ルクスの光を連続または一日を周期として間欠的に
照射しながら、あるいは光を照射せずに暗所で数日〜数
週間行う。このときの温度、光の値に範囲があるのは、
植物の種類とその器官および／または組織によって異な
る適切な値が選択されるためである。カルス誘導培養に
よって、植物の小切断片から無定形の未分化細胞からな
る細胞の塊であるカルスが誘導される。このカルスは、
継代培養を行うことができるが、好ましくはカルス誘導
培養に用いた培地、培養条件で継代培養を行うのがよい
。

次に、ルチンを生合成させるために、誘導したカルスを
さらに培養する（ルチン生合成細胞培養）。

このときに用いる培地としては、カルス誘導培養に用い
た培地と同じものでもよいが、好ましくは窒素、リン、
カリウム等の植物生育栄養分を減少させた培地を用いる
ほうが、ルチンの生成が効率のよいものとなる。ルチン
生合成細胞培養は、培養タンク、例えば金属製密閉式の
培養タンクを用いて、数日〜数週間細胞培養し、カルス
からルチンを生合成させる。また、細胞の生育とルチン
の生合成に必要な酸素を供給するために、液体培地１１
３に対して１分間当たり２０〜３００１の無菌空気を液
体培地中に通気しながら行う。このとき、通気空気を培
養タンク中に設けた空気通路に沿って流し、さらに液体
培地と細胞を撹拌する等によって、酸素を細胞に偏りな
く十分に供給することが好ましい。

ルチン生合成細胞培養における光、温度についてはカル
ス誘導培養の時と同様に、細胞の由来植物とその器官お
よび／または組織によって最適な条件が異なるが、培養
温度は１８〜３２℃、および波長１９０〜５００ｎＩ１
１且つ強さ１０００〜１００００ルクスの範囲内の光あ
るいは暗所が好ましい。

数日〜数週間のルチン生合成細胞培養によって、生成し
たルチンは、その一部は細胞外に溶出してくるが、大部
分は水不溶性で細胞内にとどまっているので、液体培地
から細胞をｒ遇して分離し、細胞中のルチンを、適当な
方法で抽出する。例えば液体培地から濾過分離した培養
細胞を乾燥し、粉砕した後、水に浸漬し、時々撹拌する
ことによってルチンを抽出することができる。もちろん
ルチンの抽出は、従来の天然植物からの抽出溶媒である
エチルアルコールによっても行うことができるが、製造
コストは高いものとなる。

なお、ルチン生合成細胞培養に用いる培地は固形培地で
も可能であるが、培地中に添加された成分が有効に使え
るのは固形培地の表層部のみとなり実用的ではない。

［作　用］数日〜数週間のカルス誘導培養によって、培地に置床さ
せた植物の小切断片からカルスが誘導され、細胞が増殖
し、直径数ＩＩ〜数ｃｍの大きさのカルスどなる。この
カルスを用いて、さらに数日〜数週間、液体培地でルチ
ン生合成細胞培養を行うと、細胞内での代謝作用によっ
て、ルチンが生合成される。生成されるルチンの量は、
高速液体クロマトグラフ等による測定で確認でき、通常
、天然植物中のルチン含有量よりも多くなり、５〜３０
％（乾燥細胞の重量基準）となる。

生成したルチンの抽出は、乾燥粉砕した培養細胞から、
水等を溶媒として抽出することができる。

このとき、天然の植物では、葉や茎の表皮など硬い組織
がありルチンの抽出が困難であるのに比較して、本発明
の培養細胞では、細胞のみからの抽出であるので、抽出
が容易に行える。

［実　施　例］以下に本発明を実施例によって説明する。

Ｋ１■」ソバの葉を流水で充分に水洗し、蒸留水でさらに洗浄し
た後、広さ５ｃｍ２位に切り取った。次いでクリーンベ
ンチ内で、この小片を７０％エチルアルコールに５秒間
浸漬し、８％次亜塩素酸ナトリウム溶液に１０分間浸漬
し殺菌処理した後、滅菌蒸留水に４回浸漬し、殺菌剤を
充分に洗浄除去した。このソバの葉を滅菌メスを用いて
一辺１ｃｍ程度の四辺形の小片に切断し、第１表に示し
たムラシゲ・スクーグ（ＭＳ）培地にＮ物ホルモンとし
てα−ナフタリン酢ＭＯ，８ｐｐ＋＊および６ベンジル
アデニンｔ、ｏｐｐｓを添加し、三角フラスコ中で、寒
天を加えた固形培地に無菌的に置床させた。

培地に置床した小片を培養温度２５℃、２０００ルクス
の光照射下で、２週間培養すると、葉の切り口周辺から
生じたカルスが直径数ｃｍに増殖した。カルスは淡黄色
を呈していた。

このカルスを細かく分割し、上記のカルス誘導培地の成
分のうち硝酸アンモニウム（ＮＨ，ＮＯ，）を４００ｍ
ｇ／ｌに、リン酸二水素カリウム（ＫＨ２ＰＯ，）をｌ
０Ｃ）＋ｇ／ｆにそれぞれ減少させるとともに、寒天を
添加せずに液体培地としたものを培養タンクに入れて、
細胞培養を行った。液体培地への空気通気量８０１／分
、　ｚ　ｆｆ、撹拌翼の回転数５　Ｑ　ｒｐｍ、温度２
５℃で、２週間培養した結果、黄色の培養細胞が無数に
生じた。

次にこの培養細胞を、ｒ布分離装置を用いて液体培地か
ら分離し、オーブンで乾燥した後、粗粉砕機を用いて粉
砕した５次に粉砕した培養細胞な水に２４時間浸漬しル
チンを抽出した後、Ｆ布分離装置を用いて培養細胞を分
離してルチンを得た。

このときの粉砕した培養細胞の成分を、高速液体クロマ
トグラフで測定し、結果を第１図に示す６測定条件は次
の通りである。

カラム、プレ　バツクドカラム４ｘｘφＸ２５０＋＋＋
＋Ｌ充填材：リクロファ−１００ＲＰ−１８（５μ履）メル
ク社製流量・０．８履ｌ／分検出器：ＵＶ３００ｎｍ使用機種・日立製作所Ｌ−６２００溶離液：メチルアルコール第１図から判るとおり、培養細胞には２４％（乾燥重量
基準）ものルチンが含有されていた。

割成■ユエンジュのつぼみを水洗し、蒸留水で洗浄した。

クリーンベンチ内で７０％エチルアルコールに５秒間浸
漬し、３％次亜塩素酸ナトリウム溶液に１０分間浸漬し
殺菌処理し後、滅菌蒸留水に４回浸漬し、殺菌剤を十分
に洗浄除去した。次いて滅菌メスを用いてエンジュのつ
ぼみの萼を取り除いたものを、第２表のリンスマイヤー
　スクーグ（ＬＳ＞培地に植物ホルモンとしてインドー
ル３酢酸０．２ｐｐ’ｍおよびカイネチン１．５ｐｐｍ
をそれぞれ添加し、三角フラスコ中で寒天を添加した固
形培地に無菌的に置床させた。

培地に置床したエンジュのつぼみを培養温度２８℃、３
０００ルクスの光照射下で、３週間培養すると、生しだ
カルスが直径１ｃ＋ｙ位に増殖した。

カルスは淡黄色を呈していた。

このカルスを上記のカルス誘導に使った培地の成分のう
ち、硝酸カリウム（ＫＮＯ，）を９００ｔｙ／Ｎに、硝
酸アンモニウム（ＮＨ，ＮＯ，）を４００　ｘｇ、ｙ’
ｌに、塩化カルシウム（ＣａＣＩ２４ＨｚＯ）を３４０
ｘｙ／ｌに、硫酸マグネシウム（？ＩｇＳＯ，・７１（
２０）を２００ｚｇ／ｌにそれぞれ減少させるとともに
、寒天を添加せずに液体培地としたものを培養タンクに
入れて細胞培養を行った。２０００ルクスの光照射下、
液体培地中にＬｏｏｔ’／分・１３の空気を送り、細胞
を液体培地中で還流させながら、１０日間培養した。黄
色の培養細胞が無数に生じた。

実施例１の場合と同様にして、培養細胞からルチンを抽
出し、高速液体クロマトグラフで測定したところ、３０
％（乾燥重量基準）ものルチンが含有されていた。

［発明の効果］ルチンを含有する植物の軸管および／または組織から、
カルスを誘導し、次いで誘導したカルスをさらに培養し
てルチンを生合成させ、この培養細胞からルチンを採取
することによって、天然物由来のルチンを工業的方式、
規模で計画的に、安価に製造することができるようにな
り、実用上、非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１で得られたルチンの高速液体クロマ
トグラムである。

Claims

【特許請求の範囲】

ルチンを含有する植物の器管および／または組織から、
カルスを誘導し、次いで誘導したカルスをさらに培養し
てルチンを生合成させ、この培養細胞からルチンを採取
することを特徴とする、ルチンの製造方法。