JPH1028582A - 生物学的物質の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、単純な系並びに複雑な系における
化学的／物理的プロセス操作の改良に基づいて、これら
の系に固有な性質の望ましいかつ有用な変化をもらす新
規な方法を提供する。 【解決手段】 本発明の本質的な態様は、複雑な生物学
的系における化学的／物理的プロセス操作の改良であっ
て、これらの系に存在する生物体のある一定の性質の望
ましいかつ有用な変化、例えば遺伝子発現パターン、形
態、発生と成長の効率、ストレス感受性等の変化として
現れる改良に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単純な系並びに複
雑な系における化学的／物理的プロセス操作の改良に基
づいて、これらの系に固有な性質の望ましいかつ有用な
変化をもたらす新規な方法を述べる。本発明の本質的な
態様は、複雑な生物学的系における化学的／物理的プロ
セス操作の改良であって、これらの系中に存在する微生
物のある一定の性質（例えば、遺伝子発現のパターン、
形態、発生と成長の効率、ストレス感受性等）の望まし
いかつ有用な変化として現れる改良に関する。それ故、
本発明の方法によって、例えば、発生と成長の効率の増
加、遺伝子発現の変化、形態の変化、ストレス耐性の強
化、集団動態の変化(changed population dynamic)等
のような、ある一定の望ましいかつ有用な変化を有す
る、例えば、微生物、真菌類、植物、無脊椎動物及び、
両生類、爬虫類、鳥類及び哺乳動物類からの脊椎動物の
ような生物体も本発明に含まれる。

【０００２】

【従来の技術】化学的／物理的プロセス操作に間接的又
は直接的効果を及ぼすパラメータについての研究に関す
る関心は今まで殆ど排他的に温度、圧力及び電磁線の影
響に集中していた。しかし、例えば単純な系と複雑な系
との間の可能な相互作用、特に複雑な生物学的系と物理
的な場(physical field)との間の相互作用に関する研
究には殆ど注目が払われなかった。最近の報告のみが生
物学的系に対する重力と磁界との可能な影響に関して集
積している。例えば、ＧｏｏｄｍａｎとＨｅｎｄｅｒｓ
ｏｎ（Ｂｉｏｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ，１９
８６，７，２３〜２９）は電磁場と、印加電磁場によっ
て明確に影響される生物学的物質の翻訳速度（及び翻訳
増加の意味でのこの翻訳速度）との間の関係の徴候を発
見することができた。しかし、静電界も単純な系又は複
雑な系において、特に複雑な生物学的系においても化学
的／物理的プロセス操作に対して影響を及ぼしうる可能
性は今までは最初から明らかに排除されていた。したが
って、現在までに、前記系に対する静電界の可能な影響
に関する報告は存在しない。このことは本質的に、電荷
キャリヤーで満たされた媒体(medium)中の静電界が電気
二重層の自発的形成によって遮断され、それ故、その効
果に関して不活性なままであるという考えを根拠とす
る、今まで手近にあった仮設に基づいているように思わ
れる。唯一の例外は米国特許第５，０４８，４５８号明
細書に開示された改良養魚法(pisciculture process)
である。しかし、この先行技術に基づくと、この方法を
一般的な方法に組み立てることができるとは、一般に妥
当な意見によって、期待されることができない。この意
見は本質的に、Ｃ．ＧｏｕｙとＤ．Ｌ．Ｃｈａｐｍａｎ
によって提起された関係に基づくものであり、この関係
によると、電解質の拡散二重層の有効厚さは次の通りで
ある。

【０００３】

【数１】 式中、ｄ＝二重層の厚さ、Ｆ＝ファラデー定数、ε＝誘
電率、Ｒ＝一般ガス定数、Ｔ＝絶対温度、及びｉ＝濃度
Ｃi及び原子価Ｚiのイオン種。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の範囲内で、こ
の偏見(prejudice)は今回驚くべきことに単純なプロセ
ス手段によって克服されることができた。今まで考えら
れたこととは対照的に、単純な系及び複雑な系、特に複
雑な生物学的系における静電界の影響による化学的／物
理的プロセス操作の改良に基づいて、望ましくかつ有用
な変化を誘導する方法を開発することが、本発明の範囲
内で初めて可能になった。このことは、影響されるべき
化学的／物理的プロセスが規定された静電界の影響下で
制御可能な条件の下に進行するように前記系を静電界に
入れるという点で、ごく容易に達成されることができ
る。

【０００５】

【発明を解決するための手段】このように、本発明は、
単純な系及び複雑な系における化学的／物理的プロセス
操作の改良に基づいて、これらの系に固有な性質の望ま
しくかつ有用な変化をもたらす方法であって、 （ａ）前記系が、影響されるべき化学的／物理的プロセ
スが規定された静電界の影響下で制御可能な条件の下
に、但し系自体の化学的アイデンティティ(identity)を
変化させずに、進行するように前記系を静電界に入れ； （ｂ）必要な改良の安定な形成のために必要な時間、前
記系をそこに残すことを特徴とする方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の範囲内で望ましくかつ有
用に改良される単純な系と複雑な系は主として、例えば
クロマトグラフィー系、膜透過性、粘度、溶解度、化学
反応の速度、イオン活性、結晶化、沈降、分子のコンホ
メーション又は誘電率のような物理的／化学的系を包含
することができる。複雑な生物学的系並びに特にこれら
の系に含まれる生物学的物質自体が特に好ましい。

【０００７】それ故、以下の詳細な説明から明らかであ
るように、多様な形式で用いられることができる多くの
予想外の発現をもたらすような、複雑な生物学的な系又
はこれらの系を含有する生物体(organism)に対する本発
明の方法の適用が、本発明の範囲内で特に好ましい。

【０００８】したがって、損なわれていない生物体の要
素(component)としての複雑な生物学的系に対する本発
明の方法の適用は、例えば、発生と成長の効率、形態生
成、遺伝子発現パターン、ストレス感受性、集団構成(p
opulation composition)等の変化をもたらす。

【０００９】本発明の本質的な態様は、生物学的物質の
発生と成長の効率を高める方法に関する。植物、無脊椎
動物及び、両生類、爬虫類、鳥類及び哺乳動物類からの
脊椎動物の発生と成長の効率を高める方法が特に好まし
い。

【００１０】本発明の方法の適用に起因する生物学的物
質自体、特に、このようにして得られた、上昇した発生
と成長の効率を有する植物、無脊椎動物及び、両生類、
爬虫類、鳥類及び哺乳動物類からの脊椎動物並びに、出
発物質のこれらの新規で特徴的な性質を有する、有性的
又は無性的に生成された前記生物体の子孫も本発明によ
って包含される。

【００１１】植物、無脊椎動物及び、両生類、爬虫類、
鳥類及び哺乳動物類からの脊椎動物の上昇した発生と成
長の効率とは、本発明の範囲内では、例えば植物の発芽
率増加及び発芽と成長の速度上昇並びに動物の出生率の
増加と理解される。

【００１２】さらに、本発明は、生物学的物質の形態形
成に影響を与える方法、特に植物の形態形成に影響を与
える方法に関する。したがって、本発明は生物学的物
質、特に、形態形成の変化によってそれらの形態に典型
的な変化を受けた植物を包含する。植物に関して、これ
らの形態学的改良は主として葉と幹の形状と造形(shapi
ng)、植物の成長形式並びに植物の全体質(habitus)に関
する。

【００１３】生物学的物質の遺伝子発現のパターンを変
化させる方法、特に植物の遺伝子発現のパターンを変化
させる方法並びに本発明の方法の適用に起因する物質自
体とその子孫も本発明によって包含される。

【００１４】本発明のさらなる実施態様は、生物学的物
質の特異的ストレス反応を望ましいかつ有用に改良する
(modify)方法に関する。ストレス反応のこの望ましい改
良は、用いられる生物学的物質とこの物質に典型的な特
異的ストレス状況に対する反応とに依存して、非常に種
々な形式で進行することができる。例えば、本発明の方
法を用いてある一定の生物体のストレス感受性を弱め
て、前記生物体の正常で規則的な発生のために通常重要
であると考えられる条件下で該生物体を栽培する(culti
vate)ことが可能である。

【００１５】それ故、本発明の方法の適用によって望ま
しくかつ有用に改良される、特異的ストレスパラメータ
に対する特異的反応を有する生物体、特に、ストレスに
対して増大した耐性を有する生物体も本発明によって包
含される。特に、本発明の方法の適用によって、それら
にとって典型的である成長期間外に成長し、増殖するこ
とができる植物並びに、これらの植物から有性的又は無
性的に生成され、母植物(mother plant)のこれらの新
規で特徴的な性質を示す子孫も本発明によって包含され
る。

【００１６】本発明のさらなる実施態様は、二次代謝を
有する生物体の二次代謝の直接の誘導を可能にして、こ
のようにして、困難なプロセス手段を用いずに、二次代
謝産物の産生を可能にする方法である。このようにして
つくられた二次代謝産物産生生物体並びにそれらから産
生された化合物も、本発明に包含される。

【００１７】したがって、本発明は、単純な系並びに複
雑な系における化学的／物理的プロセス操作の改良に基
づいて、これらの系に固有な性質の望ましいかつ有用な
変化をもらす一般的に有用な方法であって、下記プロセ
ス手段： （ａ）本発明の方法によって改良されるべき特異的化学
的／物理的操作が行われる単純な又は複雑な系を静電界
中へ導入し； （ｂ）該静電界パラメータを静電界中に存在する系の望
ましい個々の改良に適したように調節し；及び （ｃ）該調節の出現のために、必要な場合には、望まし
い改良の保存のために必要な期間、前記系を該静電界に
残すことを特徴とする方法に関する。

【００１８】単純な並びに複雑な生物学的系における化
学的／物理的プロセス操作の改良に基づいて、これらの
系に固有な性質の望ましいかつ有用な変化をもらす方法
であって、下記プロセス手段： （ａ）生物学的物質を静電界に導入し； （ｂ）該静電界パラメータを望ましい個々の改良に適し
たように調節し；及び （ｃ）該調節の出現のために、必要な場合には、望まし
い改良の保存のために必要な期間、前記系を該静電界に
残すことを特徴とする方法は、本発明の範囲内で特に好
ましい。

【００１９】本発明の範囲内では、コンデンサーのプレ
ート間に静電界が形成されることが好ましい。この静電
界の電界強度は次の関係式で与えられる：

【００２０】

【数２】 式中、Ｕはコンデンサープレート間の電圧差を意味し、
ｄ’はプレート距離である。しかし、本発明の目的のた
めに、コンデンサープレートの形状は重要ではなく、実
験の必要条件に合わせて調節することができる。例え
ば、金属ロッドが挿入されてあり、外側をコンデンサー
に適した物質によって囲まれた丸底フラスコを用いるこ
とができる。

【００２１】電圧差Ｕは高電圧発電機によって発生され
る。任意の高電圧発電機を本発明の範囲内で用いること
ができる；整流器による変圧器原理に依存する高電圧発
電機が好ましい。他の適当な電圧源は例えばバッテリ
ー、ｖａｎ ｄｅ Ｇｒａｆｆ発電機及びエレクトリフ
ィイング装置(electrifying machine)である。電圧は
連続電圧又は脈動整流(pulsating rectified)電圧であ
る。

【００２２】好ましい電圧差は、改良されるべき系の種
類に依存して、１．０Ｖ（ボルト）〜１０５Ｖの間であ
る。生物学的物質への本発明の方法の適用に関しては、
１Ｖ〜２０，０００Ｖ、特に１００Ｖ〜１０，０００Ｖ
の電圧差を用いることが好ましい。５００Ｖ〜３，００
０Ｖの電圧差が特に非常に好ましい。

【００２３】コンデンサーのプレート距離はサンプル容
器の寸法によって左右され、例えば１０Å〜１０ｍ、好
ましくは１ｃｍ〜５０ｃｍの範囲内である。

【００２４】静電界の電界強さは所定プレート距離にお
ける高電圧発電機の電圧によって調節されることができ
る。

【００２５】本発明の範囲内で、電界強さ値は１Ｖ／ｃ
ｍ〜１０，０００Ｖ／ｃｍ、好ましくは５０Ｖ／ｃｍ〜
５，０００Ｖ／ｃｍになる。生物学的物質に対する本発
明の方法を用いるときに、電圧強さの好ましい範囲は５
０Ｖ／ｃｍ〜５，０００Ｖ／ｃｍである。５００Ｖ／ｃ
ｍ〜２，０００Ｖ／ｃｍの電界強さが特に好ましい。生
物学的物質の改良のために本発明の方法を適用すること
が、本発明の範囲内で特に好ましい。本発明の範囲内で
定義によると、生物学的物質とは、例えば微生物、真菌
類、植物、無脊椎動物又は、両生類、爬虫類、鳥類又は
哺乳動物からの脊椎動物のような無傷の生活する生物
体、並びにある一定時間培地中に保持されることがで
き、必要な場合には培地中で成長し、そこで増殖するこ
とができる前記生物体の生存可能な部分である。本発明
による“微生物”なる概念とは、細菌及びウイルスに次
いで、主として単細胞〜多細胞藻類並びに単細胞〜多細
胞真菌類と理解される。生物体の生存可能な部分とは、
培地中で増殖し、必要な場合にはそこで増殖することが
できる、例えば、プロトプラスト、半数体、二倍体並び
に倍数体細胞及び組織、単離された細胞小器官(organel
le)（例えば、細胞核、ミトコンドリア又は葉緑体）、
カリ(calli)、細胞凝集体、器官、生殖細胞（例えば、
やく(anther)）、接合体並びに胚を包含する。これに関
連して、ヒトの細胞も挙げることができる。前記生物体
が植物生物体である場合には、その生存可能な部分は細
胞凝集体、カリ、器官、種子、胞子、花粉、その他の植
物特有の構造をも包含する。

【００２６】本発明の範囲内では、高い分割活性を有す
る及び／又はまだ殆ど分化されない生物学的物質、例え
ば分割活性細胞、受精進行中の性細胞、生殖細胞、胚細
胞及び組織、胚、接合体、苗木(seedling)又は分裂細胞
及び組織が特に好ましい。これらの具体的な列挙は本発
明を説明するためにのみ役立ち、本発明の範囲を限定す
るものではない。

【００２７】本発明の主要な実施態様は、植物の表現型
改良への本発明の方法の適用、特に生物体量(biomass)
の発芽と成長の速度及び種子産生の速度を高め、変化し
た形態形成に基づいて植物形態を改良し、必要な場合に
は、処理した植物の遺伝子発現のパターンを改良するた
めの方法に関する。

【００２８】本発明のさらなる実施態様は、改良された
植物自体と、その子孫並びにその全ての突然変異体と変
異体にも（それらが対応する改良を有する限り）関す
る。世界の人口の急激な増加と、それに関連した食物と
原料物質の大きな必要性とを考慮すると、有用な植物の
収量の増大並びに植物産物の生産増加、即ち食物と医学
の分野の進歩が生物学的及び／又はバイオテクノロジカ
ル(biotechnological)研究の最も緊急の課題に属する。
これに関して、次の重要な態様を挙げることができる： （ａ）不利な土壌状態又は疾患及び寄生虫に対する有用
な植物の耐性の強化； （ｂ）例えば殺虫剤、除草剤及び殺菌剤のような植物保
護剤に対する耐性の強化；及び （ｃ）特に、植物の栄養素含量又は収穫収量の好ましい
変化。

【００２９】このような望ましい効果は一般に、保護化
合物、貴重なタンパク質又はトキシンの誘導又は形成の
増加によって、並びに植物代謝の規則的な循環への介入
によって誘導されることができる。これは例えば、それ
自体公知の伝統的なブリーディング(breeding)方法によ
って植物遺伝的物質に影響を与えることによって達成さ
れることができる。

【００３０】植物遺伝的物質に特異的に影響を与えるさ
らなる可能性は、新規で、有用なかつ望ましい性質をコ
ードする単離された遺伝子を、高級植物の遺伝的改良の
ために最近開発された方法によって、植物体全体(whole
plant)又は植物細胞中に移入することにある。

【００３１】上記のことの具体例は、アグロバクテリウ
ム(agrobacterium)形質転換系に依存した遺伝子移入方
法の使用である（Ｅｃｋｅｓ，Ｐ．等，Ａｎｇｅｗ．Ｃ
ｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｎｇｌ．，１９８７，２６，３８２
〜４０２）。

【００３２】しかし、今までに挙げた方法の全ては、部
分的に悪化した欠点を付随する。伝統的なブリーディン
グ(breeding)方法は一般に例えば非常に時間と費用のか
かることが判明しており、したがって、この分野では緩
慢でかつ漸進的な技術の進歩が期待されるに過ぎない。
植物に外来の(foreigh)遺伝的物質を導入するための農
業分野に対する新規な遺伝子工学の適用と、それに関連
して有用で望ましい性質を有する新規な植物の期待も、
多くの、部分的に未解決の問題をまだ有している。この
ことは主として、農業−経済的観点から最も有用な栽培
植物(cultureplant)の大部分を含有するＭｏｎｏｃｏｔ
ｙｌｅｄｏｎａｅ目の植物に該当する。例えば小麦、大
麦、ライ麦、エンバク、トウモロコシ、米、キビ(mille
t)等のような、我々の最も重要な穀類植物を包含するＧ
ｒａｍｉｎｅａｅ科が特に重要である。

【００３３】それ故、農業−経済的観点から適切な植物
のある一定の性質の迅速で、効率がよく、かつ費用効果
的な変化を生じる方法を開発することが緊急の課題であ
ることを考慮すべきである。この課題は現在驚くべきこ
とには単純なプロセス手段を用いて、本発明の範囲内で
解決されることができた。

【００３４】それ故、本発明の１実施態様は、植物（特
に栽培植物）を表現型改良し、必要な場合には、植物遺
伝子発現パターンを改良する方法である。

【００３５】さらに、本発明は本発明の方法を用いてつ
くられる植物物質自体とその性質、並びにこのような植
物の突然変異体と変異体の全て（これらが対応する改良
を有するかぎり）に関する。子孫とは、本発明の範囲内
では、有性的に又は無性的につくられる改良された生物
学的物質の全ての子孫、特に、植物細胞又はプロトプラ
ストから再生方法を用いて再生され、まだ出発物質の典
型的な性質を有するような子孫でもあると理解される。
突然変異体又は変異体とは、本発明の範囲内では、人工
的又は天然の突然変異によってつくられ、まだ出発物質
の典型的な性質を有する改良された生物学的物質、特に
本発明の植物物質の全ての子孫であると理解される。

【００３６】特定の実施態様では、本発明は出発物質に
比べて変化した、有用で望ましい性質を有する植物の製
造方法であって、前記植物の種子を静電界に導入し、そ
こで発芽させることを特徴とする方法に関する。

【００３７】本発明の方法は下記のプロセス手段： （ａ）生物学的物質を静電界に導入し； （ｂ）該静電界パラメータを望ましい個々の改良に適し
たように調節し；及び （ｃ）該調節の出現のために、必要な場合には、望まし
い改良の保存のために必要な期間、該植物物質を該静電
界に残すことを特徴とする方法に関する。

【００３８】上記植物物質は、定義によると、植物体全
体であり、培地中で成長することができ、必要な場合に
は、培地中で成長し、そこで増殖することができる、植
物からの生育可能な部分、例えば、植物プロトプラス
ト、細胞、単離された細胞小器官（例えば、細胞核、ミ
トコンドリア又は葉緑体）、カリ、細胞凝集体、組織、
器官、生殖細胞、接合体又は胚であることもできる。本
発明の範囲内では、高い分割活性を有する及び／又は殆
ど分化されていない植物物質、例えば分割活性細胞、生
殖細胞、胚細胞(embryonic cell)と組織、接合体、
胚、苗木、分裂細胞と組織等が特に好ましい。本発明の
方法に用いるために、植物胚、特に種子の形状で存在す
る胚、並びに胞子の形状で存在する単細胞増殖(monocel
lular propagation）単位が特に好ましい。さらに、本
発明の方法に細胞培養物、特に生殖系列細胞(germ pat
h cell)の培養物、例えばやく培養物(anther cultur
e)、スパイク培養物又は小胞子培養物を用いることがで
きる。

【００３９】それ故、本発明の方法は主として、 （ａ）種子又は胞子を静電界に導入し； （ｂ）前記種子又は胞子を静電界中の標準化光、温度及
び湿度条件下で発芽させ； （ｃ）苗木を静電界の影響から取り出して、土壌に移
し、既知の栽培方法を用いて通常の苗木と同様にさらに
栽培することを特徴とする。

【００４０】種子又は胞子を用いる場合には、インキュ
ベーション期間は用いる物質の種類並びに静電界の電界
の強さ値に決定的に依存する。０．１〜３６０日間、特
に、種子では２〜８日間、胞子では１〜１８０日間の期
間にわたっての植物の種子又は胞子のインキュベーショ
ンが好ましい。適当な発芽媒体中、好ましくは水中の種
子又は胞子を、そのプレートが既に高電圧発電機が負荷
されているコンデンサーの誘電体(dielectricum)中に導
入する。

【００４１】コンデンサーの内部に形成される静電界の
好ましい電界強さ値は１０Ｖ／ｃｍ〜１０，０００Ｖ／
ｃｍ、特に５０Ｖ／ｃｍ〜５，０００Ｖ／ｃｍである。
本発明の範囲内では、７５０Ｖ／ｃｍ〜１，５００Ｖ／
ｃｍの電界強さ値が特に好ましい。選択された電界強さ
の効率は例えば選択された植物物質の種類並びに用いら
れる発芽媒体のような幾つかの要素に依存する。

【００４２】本発明の特定の実施態様では、試験植物の
種子を水中の静電界において１〜７日間にわたって発芽
させる。電界強さ値はこの場合に７５０Ｖ／ｃｍ〜１，
５００Ｖ／ｃｍである。例えばシダの胞子のような胞子
を用いる場合には、発芽期はさらに長く続き、数週間か
ら数か月になることがある。

【００４３】発芽は標準化条件下で、特に標準化された
光及び温度条件下で、種子と胞子の発芽が光によって強
く影響されるので、その内部が植物用ランプによって照
明される暗室において行われるのが好ましい。

【００４４】その後に、発芽した種子又は胞子を土壌に
移し、さらに通常の苗木と同様にそれ自体公知の栽培方
法を用いて栽培した。

【００４５】シダ胞子を用いる場合に、土壌中に移す前
にプロタリウム(protallium)を待たなければならない。
プロタリウムは一般に１２か月後に完全に発達する。プ
ロタリウムの受精後に、シダ植物の発達が開始する。

【００４６】本発明の方法から得られる効果は、別々に
又は組合せて発現することができ、例えば、 （ａ）静電界で処理された種子又は胞子の発芽速度を高
める； （ｂ）処理された種子／胞子物質から得られた植物の成
長を促進する； （ｃ）処理された種子／胞子物質から得られる植物の生
物体量生産を例えばさらなる集果性(syncarpy)の形成に
よって増加させる；（ｄ）処理された種子／胞子物質か
ら得られる植物の種子収量を増加させる； （ｅ）処理された種子／胞子物質から得られる植物の生
成表現型の形態を変化させる； （ｆ）処理された種子／胞子物質から得られる植物の遺
伝子発現パターンを変化させる； （ｇ）処理された種子／胞子物質から得られる植物の特
定の生活習慣を変化させる、例えば一年生から多年生生
活習慣へ転換させることを含む。

【００４７】これらの効果は、植物プロトプラスト、細
胞−、カルス−，組織−又は器官−培養物から再生され
た植物物質に関しても観察される。これらの形態学的改
良の他に、対照に比べてやや上昇した再生速度も検出さ
れる。観察された改良は前記植物物質の子孫に移される
こともできる。

【００４８】本発明の方法の適用によって静電界で処理
された植物物質の表現型変化は種々な方法で、例えば改
良された穀物種子の開発に利用されることができる： （ａ）発芽速度と成長速度との上昇を例えば、不充分な
照明状態中も発芽することができ、そのために、ごく短
い植物発育期間を有する生物学的ボーダーエリア(borde
r area)において早期に種蒔きするのに適した植物の開
発に利用することができる。 （ｂ）先祖の性質を有する植物を遺伝的レベルでの退化
的損失を補償するために、有用な植物による交雑繁殖(c
ross breeding)に利用することができる。１例とし
て、一年生小麦からの多年生穀物種子の開発を挙げるこ
とができる。 （ｃ）通常は限定された数の集果性を有する植物をかな
り多くの集果性に発達させることができる。１例とし
て、トウモロコシを１〜２穂軸(cob)ではなく１０穂軸
を有するように開発することができる。このようにし
て、栽培単位面積あたりの作物の収量をかなり高めるこ
とができる。

【００４９】本発明の前記方法はあらゆる植物に適用可
能であり、特にＡｎｇｉｏｓｐｅｒｍａｅ及びＧｙｍｎ
ｏｓｐｅｒｍａｅの系統的群に適用可能である。Ｇｙｍ
ｎｏｓｐｅｒｍａｅでは、Ｃｏｎｉｆｅｒａｅ類からの
植物が特に重要である。Ａｎｇｉｏｓｐｅｒｍａｅで
は、落葉樹と低木に次いで、特に、Ｓｏｌａｎａｃｅａ
ｅ類、Ｃｒｕｃｉｆｅｒａｅ類、Ｃｏｍｐｏｓｉｔａｅ
類、Ｌｉｌｉａｃｅａｅ類、Ｖｉｔａｃｅａｅ類、Ｃｈ
ｅｎｏｐｏｄｉａｃｅａｅ類、Ｒｕｔａｃｅａｅ類、Ｂ
ｒｏｍｅｌｉａｃｅａｅ類、Ｒｕｂｉａｃｅａｅ類、Ｔ
ｈｅａｃｅａｅ類、Ｍｕｓａｃｅａｅ類、Ｇｒａｍｉｎ
ｅａｅ類又はＬｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ類と、この場合
に、特に、Ｐａｐｉｌｉｏｎａｃｅａｅ類とが特に重要
である。Ｓｏｌａｎａｃｅａｅ類、Ｃｒｕｃｉｆｅｒａ
ｅ類、Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ類及びＧｒａｍｉｎｅａ
ｅ類の代表的なものが好ましい。Ｇｒａｍｉｎｅａｅ類
の代表的なもの、例えば大きな面積で栽培され、高い生
産高を生じることができる植物が好ましい。例として
は、トウモロコシ、米、小麦、大麦、ライ麦、エンバ
ク、キビ、Ｓｏｒｇｈｕｍ等が挙げられる；但し、この
列挙は本発明の範囲を如何なる意味でも限定することは
ない。

【００５０】本発明の方法の適用に可能な目標培養物と
しては、例えば、Ａｌｌｉｕｍ属、Ａｖｅｎａ属、Ｈｏ
ｒｄｅｕｍ属、Ｏｒｙｚａｅ属、Ｐａｓｓｉｃｕｍ属、
Ｓａｃｃｈａｒｕｍ属、Ｓｅｃａｌｅ属、Ｓｅｔａｒｉ
ａ属、Ｓｏｒｇｈｕｍ属、Ｔｒｉｔｉｃｕｍ属、Ｚｅａ
属、Ｍｕｓａ属、Ｃｏｃｏｓ属、Ｐｈｏｅｎｉｘ属及び
Ｅｌａｅｉｓ属の植物を挙げることができる；但し、こ
の列挙は本発明の範囲を如何なる意味でも限定すること
はない。

【００５１】しかし、本発明の方法は植物における使用
に限定されるのではなく、例えば無脊椎動物と、両生
類、爬虫類、鳥類及び哺乳類からの脊椎動物との成長と
発生の効率を高めるためにも用いられることができる。

【００５２】本発明のさらなる実施態様は、生物学的物
質の特異的ストレス反応を改良するための本発明の方法
の適用に関する。特に好ましい適用領域は、例えば培養
培地の塩濃度上昇、必須栄養素の制限、光及び／又はＯ
₂ ／Ｃｏ₂ 供給の制限等のような、ある一定の環境要素
に対するストレス耐性の増強に関する。

【００５３】生活環境における最も一般的なストレス要
素の１つは欠乏ストレスであり、１種以上の要素が同時
に作用して、一定生物体を制限する。例えば光、Ｏ₂ ／
Ｃｏ₂ 供給、栄養素供給、ビタミン等のような、最適成
長又は最適発生のために必要な１種以上の要素が最適値
未満(sub-optimal value)になるや否や、欠乏ストレス
が出現する。この結果として、関係した生物体は最適成
長又は最適発生のために必要な合成(synthesis)性能を
もはや完全な度合いに維持することができず、先ず初め
に成長の遅延を生じる。この欠乏ストレスが長期間持続
する場合には、これは結局は本質的な生活機能の障害を
招来し、最後には一般に老衰の早期開始、したがって問
題の生物体の死亡をもたらす。このことは例えば小麦麦
芽の苗木(wheat germ seedling)において観察され、
この場合には光供給の強い減少は芽の褐変を生じ、最後
には麦芽苗木の枯死をもたらす。

【００５４】同じことが培養維持された緑藻にも観察さ
れることができ、これは長期間にわたる光強度の減少後
に褐変(brown-dyeing)を伴って反応する。この褐変はク
ロロフィルの酸化分解に起因し、これはもはや再合成に
よって補充されることができない。

【００５５】本発明の範囲内で、生物学的物質を本発明
の方法を用いて静電界に導入し、そこにストレス耐性を
形成し、必要に応じて、前記ストレス耐性を保存するた
めに必要なそこに残すことで、生物学的物質のストレス
耐性、特に細菌と植物とのストレス耐性を高めることが
今回驚くべきことには可能になった。

【００５６】電界パラメーターは用いられる生物学的物
質にある程度依存する。電界強さ単位は好ましくは５０
Ｖ／ｃｍ〜５，０００Ｖ／ｃｍであり、５００Ｖ／ｃｍ
〜１，５００Ｖ／ｃｍの電界強さ単位が特に好ましい。

【００５７】本発明の方法を適用することによって、例
えば、欠乏ストレスに対する反応としての老化の開始を
遅延させることができる。静電界の存在下では最適未満
の照明強度でも成長する小麦麦芽の苗木並びに藻培養物
は、例えば、電界なしの対照植物(controlled plant)
に比べて、有意に増加した生残率を示す。

【００５８】本発明の方法の適用のさらなる可能性は、
周囲培地の塩濃度の上昇に対する生物学的物質（特に細
菌）の耐性の増強である。ある一定の重要な要素の欠乏
のみでなく過剰な供給もストレス反応を開始させる。栄
養培地の高い塩濃度は、例えば、培地の浸透値(osmotic
value)の上昇を生じて、その結果として、培地に含ま
れる細胞の、浸透開始による流体損失とそれによる細胞
の縮小とをもたらす。流体損失は一般に生物体自体の対
応手段(corresponding measures)によってある程度補
償されることができる。しかし、臨界限界値を越えたな
らば、これは関係する細胞の死亡を生じる。

【００５９】本発明の範囲内で、生活細胞を静電界の存
在下で高い塩濃度に段階的に適合させることによって、
生活細胞の塩耐性を高めることが現在驚くべきことに可
能である。好結果をもたらす適合に適した電界パラメー
ターはある程度、用いられる生物学的物質に依存する。
電界強さ値は好ましくは５００Ｖ／ｃｍ〜２，０００Ｖ
／ｃｍであり、７５０Ｖ／ｃｍ〜１，５００Ｖ／ｃｍの
電界強さ値が特に好ましい。

【００６０】本発明の方法の効果は、例えば、周囲培地
の高い塩濃度に段階的に適合することができる、汎存(u
biquitous)細菌で実証されることができる；しかし、こ
れは本発明を如何なる意味でも限定するものではない。
このようにして、汎存細胞を第１適合段階では本発明の
方法を用いて１４％までの塩濃度に慣らすことが容易に
可能である。第２適合段階では、２８％までの塩濃度へ
の適合も静電界において達せられることができる。これ
に比べて、静電界外で高い塩濃度に適合する対照培養物
は、同じ時間内に３．５％までに適合することができる
に過ぎない。

【００６１】汎存細菌を高い塩濃度に本発明の方法によ
って迅速に適合させる可能性は技術的に非常に重要であ
る。１例として、植物を浄化する生物学的工程における
塩濃度の急激な変化は長い間知られたまだ未解決の問題
であるが、これが今回本発明の方法によって簡単でかつ
効果的に解決されることができる。

【００６２】欠乏ストレスに直接関係し、本発明の方法
によって改良されやすくなる、さらなる現象は、細菌と
真菌類の二次代謝の調節である。例えば、培地中の栄養
素の制限又はＯ₂ 制限等のような欠乏条件が生ずると、
多くの細菌や真菌類がそれらの成長を停止させる、又は
いわゆる二次代謝産物の産生に関する代謝全体に及ぶそ
れらの成長と変化とを少なくとも大きく低下させること
が知られている。このような二次代謝産物はしばしば、
商業的に非常に興味深い、例えば抗生物質的に、抗殺菌
剤的に(antifungicidally)又は細胞毒性的に活性な物質
のような、高い薬理学的活性を有する化合物である。

【００６３】大規模発酵プロセスの範囲内で充分な量で
これらの化合物を製造することは、しばしば、非常な困
難さを伴い、そのために、しばしば大きな出費によって
のみ実現可能である。主要な問題は、これに関連した、
プロセスパラメーターの操縦であり、これは生ずる菌株
(strain)が所望の生成物の産生のための最適条件を見い
出すように行われなければならない。

【００６４】本発明の方法の適用に関する適切な例は、
ロドプシンとβ−カロチンを産生するハロバクテリア(h
alobacteria)の培養に関する。バクテリオロドプシンは
一方では可能なＫ⁺ ／Ｎａ⁺ ポンプとして、他方では生
物学的チップを開発するための好ましい手段として世界
的に関心を持たれている。同様に、β−カロチンは生物
学及び医学において天然産物及びビタミンＡの出発物質
として重要である。ハロバクテリアの分析は、ロドプシ
ンとβ−カロチンに次いで、ビタミンＡ酸、好ましくは
１３−ビス−ビタミンＡ酸及びベンズアルデヒドをも生
じている。さらに、乾癬患者の臨床試験はＨａｌｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕｍ［ＤＳＭＺ−Ｄｅｕ
ｔｓｃｈｅ Ｓａｍｍｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｍｉｋｒｏｏ
ｒｇａｎｉｓｍｅｎ ｕｎｄ Ｚｅｌｌｋｕｌｔｕｒｅ
ｎ，Ｍａｓｃｈｅｒｏｄｅｒ Ｗｅｇ１ｂ ３８１２４
Ｂｒａｕｎｓｃｈｗｅｉｇ，Ｇｅｒｍａｎｙに１９９
７年１月２０日付けで寄託；寄託番号：ＤＳＭ １１３
５６；寄託者 ＩＰＲ−Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒＰ
ｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ ＲｅｓｅａｒｃｈＡＧ］
の溶解産物によって処理した罹患皮膚部分が完全に治癒
することを明らかにしている。

【００６５】それ故、Ｈａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈ
ａｌｏｂｉｕｍのロドプシンとβ−カロチン産生形を大
規模に培養するために広範囲な努力がなされている。そ
れ故、この細菌は天然に出現するその変異体として通常
培養されている。このような実施では、高い照明強度と
酸素による強度な換気とが必要である。増殖後に酸素供
給が強度に制限されるならば、集団が損傷を受ける前
に、正常形の細菌にロドプシンとβ−カロチンとを含有
する紫色膜を形成させることがしばしば起こりうる。こ
の場合には、酸素に関する欠乏ストレスが ロドプシン
合成誘導の終結因子(release factor)である。二次代
謝産物を産生することができる微生物の産生変異体(pro
duction variant)であって、欠乏ストレス（Ｏ₂ 欠
乏）によって誘導される産生変異体を安定化すること
が、微生物を静電界に導入し、適切な培養培地中で培養
することによって、本発明の範囲内で現在初めて可能に
なる。

【００６６】詳しくは、本発明の方法は、（ａ）前記微
生物を適当な培養培地中に導入し、（ｂ）静電界の影響
下にある領域で培養し、（ｃ）産生形が形成され、安定
化されるまでの期間、培養を続け、（ｄ）産生された二
次代謝産物を培地又は細胞物質から単離することを特徴
とする。

【００６７】所望の安定化に適した電界パラメーターの
選択は、用いられる微生物にある程度依存する。好まし
い電界強さ値は５００Ｖ／ｃｍ〜１，５００Ｖ／ｃｍ、
特に５００Ｖ／ｃｍ〜１，０００Ｖ／ｃｍである。本発
明の範囲内で、Ｈａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏ
ｂｉｕｍのロドプシンとβ−カロチン産生変異体を安定
化する方法が特に好ましい。これは本発明によると、正
常形のＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕｍ
の細菌をこの細菌の培養に適した培地に入れて、静電界
に導入し、そこで弱い光の下でロドプシン及び／又はβ
−カロチン生成変異体を誘導し、安定化するために必要
な期間培養することによって達成されることができる。
ロドプシン及び／又はβ−カロチン生成変異体の安定化
のために選択された静電界の電界強さ値は５００Ｖ／ｃ
ｍ〜１，５００Ｖ／ｃｍ、特に５００Ｖ／ｃｍ〜１，０
００Ｖ／ｃｍである。

【００６８】この場合に充分な換気を保証するための特
別な手段は必要ではない。本発明の方法の適用はロドプ
シン形の直接の生成をもたらし、このロドプシン形は適
当な培養培地への接種によってそれ自体公知の方法でさ
らに増殖されることができる。本発明によるハロバクテ
リアの、特にＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂ
ｉｕｍのブリーディング(breeding)方法は、通常の方法
に比べて、細菌が迅速に増殖し、細胞膜中に少なくとも
１９％〜１２１％多いバクテリオロドプシンと、１０％
〜３０％多いバイオマス(biomass)とを産生し、ビタミ
ンＡ酸とベンズアルデヒドとの含量を有するという利点
を有する。さらに、静電界においてそれらの遺伝子発現
を予め安定化されたハロバクテリアは、それらのハロバ
クテリオロドプシン、バイオマス及びビタミンＡ酸含量
を静電界なしに約３か月間維持する。さらに、該電界に
さらされた細菌は部分的に、異なる代謝産物（例えば、
ベンズアルデヒド）を産生する。

【００６９】本発明の対象は、さらに、静電界でブリー
ディングされたハロバクテリアから得られる−−上記で
説明したような−−細菌溶解物である。この溶解物を得
るために、細菌を遠心分離させ、蒸留水中又は脱イオン
水中で浸透的に(osmotically)崩壊させる。得られた溶
液は特に、バクテリオロドプシンと、バイオマスと、ビ
タミンＡ酸と、ベンズアルデヒドとを含有する。バクテ
リオロドプシンとベンズアルデヒドとは分光計によって
定性的かつ定量的に同定される。ビタミンＡ酸はＨＰＬ
Ｃを用いてクロマトグラフィーによって同定される。バ
イオマスはビウレット比色反応によって細胞タンパク質
量に応じて測定される。本発明による細胞溶解物は野生
型細菌からの溶解物に比べて１９％〜１２１％、特に５
０％〜１００％、少なくとも１９％多いバクテリオロド
プシンと、１０％〜３０％、特に１５％〜２５％、少な
くとも１０％多いバイオマスと、ビタミンＡ酸及びベン
ズアルデヒドの含量とを含む。

【００７０】本発明はさらに有効成分として、（ａ）ハ
ロバクテリア、特にＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａ
ｌｏｂｉｕｍ、又は（ｂ）ハロバクテリアの、特にＨａ
ｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕｍの標準化溶
解物、又は（ｃ）バクテリオロドプシン、ビタミンＡ酸
及びベンズアルデヒド、又は（ｄ）バクテリオロドプシ
ンとレチノイド、又は（ｅ）バクテリオロドプシンのみ
を含有する薬物製剤(medicament preparation)に関す
る。

【００７１】これらの薬物製剤に１３−シス−ビタミン
Ａ酸誘導体及び／又は１３−シス−ビタミンＡ−アルデ
ヒド及び／又は１３−シス−ビタミンＡ−アルデヒド誘
導体及び／又は１３−シス−ビタミンＡ−アルデヒドＳ
ｈｉｆｆ塩基類及び／又は１３−シス−ビタミンＡ−ア
ルデヒド−アセタール類及び／又は上記化合物の類似体
及び／又はシス−／トランス−異性体を加えることが好
ましい。

【００７２】本発明による薬物製剤はあらゆる適当なガ
レニック(galenic)形、好ましくは、例えばゲル、溶
液、エマルジョン、軟膏、ペースト及び浴添加剤(bath
additives)のような局所形であり；ゲルが特に好まし
い。

【００７３】本発明による薬物製剤は１種以上の上記有
効成分を０．１〜７０％、好ましくは０．５〜５０％の
濃度で含有する；１〜１０％が特に好ましい。

【００７４】標準化細菌溶解物２％を含む本発明による
薬物製剤（実施例６．５参照）はさらに加工されること
ができ、これから、２％の出発濃度に関して、０．１〜
９９％、好ましくは２５％〜７５％、特に好ましくは５
０％の濃度を有する薬物製剤を製造することができる。

【００７５】局所薬物製剤を製造するためには、皮膚に
塗布されるか又は浴添加剤として用いられる、細菌溶解
物の水溶液が適する。溶解物は、例えばゼラチンやセル
ロースエーテルのような親水性高分子化合物によってゲ
ルに、油、アラビアゴム及び水を用いてエマルジョン
に、例えばマクロゴル(macrogol)又はポリエチレングリ
コール軟膏のような親水性軟膏ベースに、疎水性脂質成
分と、水と、界面活性剤とを含有するクリームに、高濃
縮懸濁液軟膏からのペーストに加工することもできる。
これらの局所薬物の製造は慣用的な方法によって進行す
る。

【００７６】本発明はさらに、皮膚疾患、特に角質増殖
性疾患、特に乾癬を治療するための本発明の薬物製剤の
使用を包含する。

【００７７】先行技術の薬物から、乾癬を治療するため
の多くの局所及び経口薬物が入手可能である。これらの
薬物は長期間療法として病訴の症状軽減を提供するにす
ぎず、さらにこれらの薬物は大部分が副作用を伴い、治
療を中断すると、患者の症状は短時間内に悪化する。

【００７８】本発明は、乾癬を完全に治癒させる又は少
なくとも病訴が長時間無いことを保証し、副作用が無い
か又は副作用が軽度である薬物を開発するという課題に
基づく。予備分析では、本発明によって、乾癬患者を２
％のＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕｍ溶
解物によって治療した。数箇所の鱗屑領域(scale are
a)に細菌溶解物をブラシで塗布し、次にこれらの領域を
３００ｗａｔｔランプで照射した。この時間中に、皮膚
領域に細菌溶解物をブラシでさらに５〜６回塗布した。
この治療を２００日間にわたって毎日続けた。非治療対
照に比べて、治療済み皮膚領域は完全に治癒し、６年間
後にも、再発を生じなかった。

【００７９】本発明による薬物製剤は皮膚疾患、特に角
質増殖性疾患、特に乾癬を治療するために一般に用いら
れる。乾癬の治療のために、問題の皮膚領域に２〜３回
／日塗布し；必要な場合には、皮膚領域に薬物製剤を塗
布した後に３００ｗａｔｔランプで２０〜６０分間、好
ましくは４０分間照射することができる。乾癬の補助療
法として通常用いられるような、皮膚に損傷を与えるＵ
Ｖ照射の使用は不必要になる。

【００８０】本発明の方法の適用は、実際の用途のため
に重要である、さらなる現象を生じる。培養皿中の水分
の蒸発によって、塩化ナトリウム結晶が発生し、この結
晶中にロドプシン生成ハロバクテリアが閉じ込められ
る。これらの細菌は、結晶が電界中に保持されるとき
に、結晶の内部で意外にも生残し、増殖する。冷凍カッ
プボード中での１週間の急冷期間も損傷なしに生残され
る。結晶を栄養培地中に溶解する場合の、その後の培養
が可能である。

【００８１】本発明の方法によって高い塩濃度に適合さ
れる汎存細菌に関しても同じことが観察され、このよう
な細菌は塩結晶中に閉じ込められて維持されることがで
きる。したがって、本発明の方法は詳しくは、 （ａ）前記細菌を高濃縮塩溶液中でインキュベートし； （ｂ）この溶液を次に静電界に導入し； （ｃ）溶媒を徐々に蒸発させ； （ｄ）細菌を結晶化する塩結晶に閉じ込めさせることを
特徴とする。

【００８２】このようにして、ハロバクテリアを維持す
るためかつ高い塩濃度に適合する汎存細菌のための、非
常に簡単でかつ−−実際的考察から明らかであるように
−−効果的な系が提供される。したがって、これらの細
菌の培養と増殖のために、生育可能な形でこれらの細菌
を含有する塩結晶を適当な培養培地中に溶解し、その後
にこれらの細菌をそれ自体公知の培養条件下で培養する
ことで充分である。

【００８３】種々な生物体が混合集団として一緒に生活
する場合には、さらなるストレス形が存在する。静電界
の影響下で混合集団のある一定の要素がそれらの成長と
それらの発生とにおいて促進され、このようにして競合
圧力(competitive pressure)に良好に耐えることがで
きることで、本発明の方法はこの系に及ぼす影響も改良
することができる。これは一般に混合集団の１種以上の
他の要素を犠牲にして生じる。

【００８４】１例として、このことは大腸菌(E.coli)２
０５と、Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ３２７と、Ｐ．ａｅ
ｒｕｇｉｎｏｓａと、Ｓ．ａｕｒｕｇｉｎｏｓａ１０Ｂ
と、Ｓ．ｐｙｒｏｇｅｎｅｓＬ−１５と、Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓＭＸ−１とから成る細菌／混合
培養物で実証されることができる。この混合培養物を静
電界の影響下の電界内で培養するならば、集団構造にお
ける有意な置換(displacement)、例えばＫ．ｐｎｅｕｍ
ｏｎｉａｅを犠牲にした大腸菌の強度な増加が出現す
る。

【００８５】

【実施例】

非限定的な実施例 静電界の配置（以下では“試験配置”と呼ぶ） 以下で記載する全ての試験は、コンデンサーのプレート
間に配置される静電界において実施される。電界強さは
次の関係式で与えられる：

【００８６】

【数３】 式中、Ｕはコンデンサーのプレート間の電圧差であり、
ｄ’はコンデンサーのプレート間の距離である。整流器
による変圧器原理に基づく高電圧発電機によって電圧が
発生し、一般に５００Ｖ〜１２，０００Ｖの電圧差が用
いられる。コンデンサーのプレート間の電圧差は種々な
試験に用いられる試験容器の寸法に依存する。一般に、
変数パラメータＵとｄ’とは、静電界が２５０Ｖ／ｃｍ
〜１５００Ｖ／ｃｍの電界強さ値を有するように選択さ
れる。

【００８７】１．実施例：静電界における発芽 １．１．コショウソウ(Garden cress) コショウソウ種子の計算された数（１４０種子／試験）
をペトリ皿中の濾紙に分配し、５ｍｌの水を加え、皿を
パラフィンで覆う。発芽期（約５日間）中に、ペトリ皿
の１つを上記“試験配置”におき、電界強さ７５０Ｖ／
ｃｍを有する強い静電界にさらす。コンデンサーの負に
荷電したプレートは試験セルのカバーを形成する。第２
ペトリ皿は静電界の外部に維持され、対照として役立
つ。

【００８８】発芽に対する光の制御されない影響を排除
するために、暗室内の標準化された光と温度の条件下で
試験を実施し、暗室の内部を試験セルの表面に対して２
８ｃｍの距離から１００ｗａｔｔ植物ランプ(plant la
mp)によって照明する。暗室の温度は２３℃〜２４℃で
ある。

【００８９】胚軸と新芽とが発生した後に、用いたコシ
ョウソウ種子の発芽率を測定する。発芽率は静電界で発
芽した種子に関しては平均８３％であり、 静電界なし
の対照では、同じ数の種子の中、平均２１％のみが発芽
する。日光の下での土壌中のその後の成長は全ての種子
が同じように発芽しうることを示す。

【００９０】１．２．小麦 小麦による発芽試験をコショウソウに関して前述したと
同様に（実施例１．１．参照）実施する。用いた小麦種
類は軟質小麦（Ａｎｚａ小麦，カナダ）と硬質小麦（Ｒ
ａｉｎｅｒｉ小麦，イタリー）である。小麦によって実
施する試験に関して、試験した種子数は３０／ペトリ皿
である。ペトリ皿中のこれに１５ｍｌの水を加え、皿を
パラフィンで閉鎖し、水中で１〜７日間の期間にわたっ
て発芽させ、試験植物の種子は強い静電界にさらす。電
界強さは７５０Ｖ／ｃｍである。

【００９１】他の条件は下記のように標準化する： 照明強さ：８０ｃｍの距離から１００ｗａｔｔ植物ラン
プ（Ｏｓｒａｍ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａ Ｒ９５ Ｎａｔ
ｕｒａ）、１３３μｗａｔｔ／ｃｍ2に相当する。 温度： ２３℃〜２４℃ 硬質小麦（Ｒａｉｎｅｒｉ） 冬小麦（Ｒａｉｎｅｒｉ）による発芽試験は、発芽率並
びに根の数と長さ及び上胚軸の長さも静電界の影響下で
は対照に比べて強度に増加することを明らかにする（表
１参照）。試験の持続は、この利点が種蒔き後から植物
の成熟(ripeness)までも残存することを示す。

【００９２】 表１ 静電界で処理した又は処理しなかった小麦種子（Ｒａｉｎｅｒｉ）の発芽率と 成長効率の比較 電界なし 電界あり △％ 発芽 １９ ２６ １３７％ 根の数 １０６ １３７ １２９％ 根の長さ（ｍｍ） １１２ １８８ １６８％ 上胚軸長さ（ｍｍ）２２２ ２９６ １３３％ Ａｎｚａ小麦とＲａｉｎｅｒｉ小麦との比較 Ａｎｚａ小麦（軟質小麦，カナダ）とＲａｉｎｅｒｉ小
麦（硬質小麦，イタリー）とは、差異の認められる挙動
を示す。

【００９３】 表２ Ａｎｚａ小麦とＲａｉｎｅｒｉ小麦との種子に対する静電界の影響の比較 Ａｎｚａ小麦 Ｒａｉｎｅｒｉ小麦 電界なし 電界あり △％ 電界なし 電界あり △％ 発芽 ２ ２ １００％ ３ ４ １３３％ 根の数 ７ ８ １１４％ １１ １５ １３６％ 根の長さ(mm) １４０ １６０ １１４％ １４０ ３８０ ２７０％ 上胚軸長さ(mm) ２２０ １７０ ８０％ １１０ ４９０ ４６０％ Ａｎｚａ小麦は、あまり好ましくない：発芽及び根成長
はほぼ同じであり、上胚軸はむしろ阻害されている（表
２参照）。電界試験において、初期の段階で電界で発芽
したＡｎｚａ小麦は、電界なしのものよりもはやく成長
する；しかし、成熟までは、差異があらわれないことが
判明した。それにもかかわらず、一般には、この研究か
ら、電界は発芽速度並びに成長挙動にも影響することが
結論づけられる。

【００９４】１．３．トウモロコシ 小麦に関して実施例１．２．に述べた操作と同様に、ト
ウモロコシ種類ＥＭＩＡ１８８の１０個の種子を電界強
さ１，５００Ｖ／ｃｍの静電界内で発芽させた。６日間
の処理期間後に、対照に比べて静電界で処理されたサン
プルに関して発芽率の上昇を実証することができる。

【００９５】 表３ａ 静電界で処理されたトウモロコシの発芽率と成長効率の非処理トウモロコシ対 照との比較 電界なし 電界なし 発芽 １６ ２０ 上胚軸長さ（ｍｍ） ０ ３０ 上述したように予備発芽させた種子を次に、５１個のポ
ット中の標準化土壌［４０％陸砂(land sand)、５０％
ピート（ＴＳＫ−１，“Ｆｌｏｒａｔｏｒｆ”）、１０
％砂］中に移し、通常の苗木と同様にさらに成長させ
る。４日間後に既に、対照と試験植物との間に発現挙動
(emergence behaviour)及び成長速度の明白な差を認め
ることが可能である。

【００９６】 表３ｂ 処理されたトウモロコシ苗木と非処理トウモロコシ苗木との間の発現挙動と成 長速度との差 電界なし 電界なし 発現 ９ ２０ 葉の形成 １〜２ ３〜４

【００９７】２．実施例：形態学的変化 前述した条件下で静電界内において発芽した種子から作
られた成熟植物は部分的に、対照植物に比べてかなりの
形態学的変化を示す。これらの変化は、 （ａ）多くの穂(spike)（２〜７）を有する多くの茎 （ｂ）変化した葉の位置 （ｃ）多重の穂を有する粒子の形成 （ｄ）低木形、匍匐形 である。

【００９８】２．１．小麦 ５個の小麦粒（Ｒａｉｎｅｒｉ）を１０ｍｌの水と共に
ペトリ皿に入れる。この皿をパラフィンストリップで閉
鎖し、上述の“試験配置”で１，５００Ｖ／ｃｍの電界
強さにおいて８日間発芽させる。次に、苗を無菌のフィ
ールド土壌を含む１／２リットルポットに植え付け、通
常のように（実施例１．３．参照）さらに栽培する。こ
の発芽段階で既に、電界は根の成長を促進し、これは形
成される根の数と大きさ並びに上胚軸の成長促進に表さ
れる。８〜１０週間の栽培中に、植え付けられた苗は対
照植物に比べて著しく異なる形態を示す： １．多数の茎（４に比べて６，８） ２．多数の穂（茎と同じ差） ３．大きな穂（３２とは対照的に粒子数３８） ４．時には小麦の遺伝的子孫に類似する体型(habitus);
例えば、小さい穂と小さく、狭い葉の大体のナガハグサ
様配置（rough-meadow-grass-like arrangement)。

【００９９】２．２．トウモロコシ ２０個のトウモロコシ粒（ＦＭＩ Ａ１８８）を１５ｍ
ｌの水と共にペトリ皿に入れる。この皿をパラフィンで
閉鎖し、上述の“試験配置”で１，５００Ｖ／ｃｍの電
界強さにおいて８日間発芽させる。次に、促進された根
と上胚軸の成長を示す苗を５リットルポット中の無菌の
フィールド土壌に植え付け（実施例１．３．参照）、温
室中で通常のようにさらに栽培する。この土壌に毎週、
標準の肥料（Ｗｕｘａｌ，Ｆａ．Ｍａａｇ，スイス）を
散布する。

【０１００】１４週間の栽培期間後に、苗は対照に比べ
て著しく異なる形態を示す： １．植物あたりの穂軸数が多い（１〜２個とは対照的に
３〜４個） ２．正常（幅広い葉，太い茎）に比べて引き締まった体
型 ３．正常の比べて異なる穂軸の位置（葉腋中ではなく茎
上端部に穂軸） ４．穂状の形成で３通りの穂軸、２個の側方穂軸は僅か
５日間後に完全に発達し、これらの穂軸がさらに他の穂
軸を形成する。 ５．より多くの茎の形成

【０１０１】２．３．シダ セルロース布帛［レンズクリーンペーパー(“Lens cle
an"paper)(Ｓｐｅｃｔｒａ Ｐｈｙｓｉｃｓ）］をペト
リ皿に入れ、２ｍｌのＥｖｉａｎ水［（ミネラル水，
Ｓ．Ａ．Ｄｅｓ ｅａｕｘ ｍｉｎｅｒａｌｅｓ ｄ’
Ｅｖｉａｎ，Ｅｖｉａｎ，フランス）］を散布する。こ
のペーパー上に、シダの葉を叩くことによって得られた
シダ（shield fern)の胞子を多数塗布する。このペト
リ皿をパラフィンで閉鎖し、上述の“試験配置”で１，
５００Ｖ／ｃｍの静電界にさらす。６〜７週間後に、胞
子は発芽し始め、約７か月間でこれらはプロタリウムを
形成し、このプロタリウムは第１２か月目に完全に発達
する。この状態で、植物を無菌標準化フィールド土壌中
に移す（実施例１．３．参照）。このために、プロタリ
ウムを含有するペーパーの一部を切り取り、多量の水で
予め湿らされた土壌層の表面に置く。６週間の経過中
に、プロタリウム上で受精が行われ、一次シダ植物が発
達し始める。

【０１０２】このように形成された植物は対照植物とは
形態学的に非常に顕著に異なる。葉は完全ではあるが、
強度にひだのある体型であり、葉の分割は行われない。
正常な成長に比べて、葉のグルーピング(grouping)は広
範囲にではなく集中的に現れる。

【０１０３】２．４．Ｈｙｏｓｃｙａｍｕｓ ｍｕｔｉ
ｃｕｓ１ Ｈｙｏｓｃｙａｍｕｓ ｍｕｔｉｃｕｓ１の各５個のや
くを６ｃｍペトリ皿中の無菌寒天上で培養する（Ｎｉｔ
ｃｈ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９６９，１６３，６５〜８
７）。これらのペトリ皿をパラフィンで無菌的に密封
し、上述の“試験配置”で２，０００Ｖ／ｃｍの電界強
さで数週間培養する。約６週間の培養期間後に、一次ハ
プロイド(haploid)植物が発達する。この場合にも、電
界で培養された植物は対照に比べて発展的優位を有す
る。電界における各４５個のやくの中、１５個がこの時
点で植物に発達したが、対照ではこれは僅か１０個に関
して生じている。

【０１０４】次に、植物を大きな閉鎖プラスチック容器
の新鮮な無菌寒天中に移す。電界で培養する植物は１，
５００Ｖ／ｃｍの電界強さの電界に絶えずさらされる。
今や既に植物は、電界なしの植物が丸い葉を形成し、電
界あり植物がランセット形状(lancet formed)葉を形成
するという点で、明白な形態学的差異を示す。さらに７
週間後に、植物をバーミキュライト（イクスホイルドマ
イカ(exfoiled mica)，Ｆａ．Ｖｅｒｍｉｃａ ＡＧ，
Ｂｏｚｅｎ，スイス）と共にポットに入れ、耐候試験室
(climate chamber)内の２６〜２７℃の温度、６０％の
相対湿度においてさらに培養する。照明強度は１０，０
００ルクスであり、１２時間昼／１２時間夜の昼／夜リ
ズムを維持する。

【０１０５】試験植物のさらなる培養を静電界の影響な
しに進行させる。１０週間後に、電界で培養された植物
の体型は、対照に比べて、今回も明確に変化している。
対照植物の葉は低木様に配置されるが、電界で培養され
た植物は旋回式に配置された葉を有する葉茎(leaf ste
m)と、つぼみ形成の開始とを示す。

【０１０６】この状態で、植物を温室に導入された通常
の植物土壌に移し、そこでさらに培養させる。さらに３
か月後に、対照植物はまだ花を有さない低い茎の低木様
体型を示す。しかし、電界で処理された植物は３本の茎
を有する。幾つかの植物は既に集合果(syncarpy)の発生
を終えて、集合果を形成している。得られたフルーツカ
プセル(fruit capsule)は収穫され、種子が回収され
る。非処理植物からの種子は正常な色を有し、電界で培
養された種子は白色である。後者はハプロイドの既知の
兆候である。ハプロイドの他の兆候は、Ｗｅｒｎｉｋｅ
等（ＰｌａｎｔＳｃｉｅｎｃｅ Ｌｅｔｔ．１９７９，
１５，２３９〜２４９）によると、葉細胞あたりの葉緑
体の数である。計数すると、非処理植物では平均１３で
あり、試験植物では平均７．８である。したがって、電
界で培養された植物は対照に比べて顕著に典型的にハプ
ロイド特徴を有する。

【０１０７】３．実施例：成長の変化 形態学的変化の他に、静電界の影響下で発芽した種子か
らの成熟植物はそれらの成長挙動に大きな変異性(varia
bility)を有する： （ａ）バイオマスの増加（１０〜１００％） （ｂ）幾つかの穂に分割された、収量の増大（３０〜１
２０％） （ｃ）第２茎の発生を伴う、成長の強度な促進（４週間
内） （ｄ）処理された種子から生ずる植物の多年生生活習慣

【０１０８】４．実施例：子孫 前述した試験植物の種子は完全に生育可能であり、発芽
率は１００％である。前述した形態学的変化並びに成長
挙動の変化は一部は次の世代にも維持される。それ故、
これらの植物は新規な、改良された植物種類（種子穀物
の改良）をブリーディングすることができる。

【０１０９】５．実施例：遺伝子発現の変化 処理された植物の遺伝子発現の可能な相違を調べるため
に、対照植物と試験植物とからの小麦粒のタンパク質パ
ターンをゲルー電気泳動（ＰＡＧＥ）方法を用いて研究
した（Ｓｔｅｇｍａｎｎ Ｈ．等，ＡＧＥ Ｍａｎｕａ
ｌ，１９８６；Ｓｔｅｇｍａｎｎ Ｈ．等，Ｚ．Ａｎａ
ｌ．Ｃｈｅｍ．，１９７０，２５２，１６５〜１６
９）。試験植物はＲａｉｎｅｒｉ小麦であり、これは静
電界での発芽のために、正常な主要な芽の他に、側芽も
発生させている。主要な芽並びに側芽からの穀粒のタン
パク質パターンを調べ、処理されないＲａｉｎｅｒｉ小
麦からの対照穀粒のタンパク質パターンも調べる。

【０１１０】５．１．水溶性タンパク質（アルブミン）
のＳＤＳ ＰＡＧＥ 小麦穀粒を粉砕して、水で抽出する。タンパク質抽出物
の検査はＳＤＳ−ＰＡＧＥによって行う。

【０１１１】（ａ）試験溶液，インキュベーション 電気泳動試験のために用意したタンパク質抽出物をＳＤ
Ｓと共にインキュベートし、次のように塗布するために
調製する： 緩衝剤ｐＨ７．１ １．２２６ｇＴｒｉｓ緩衝剤 １２．３６６ｇホウ酸（Ｈ₃ ＢＯ₃ ） 水中に一緒に溶解し、２００ｍｌまで希釈する。 インキュベーション 緩衝剤中の５％ＳＤＳと５％２−メルカプトエタノール 溶液 ｐＨ７．１ チャージ ４００μｌのタンパク質抽出物＋１００μｌのインキュベ ーション溶液，混合 インキュベーション 沸騰水浴中で３分間 時間 塗布する溶液 約１００ｍｌの糖（Ｓａｃｃｈａｒｏｓｅ ｐｕｒｉｓｓ ，Ｆｌｕｋａ）と、１滴の０．１％アミド−ブラック水溶 液とを５００μｌのインキュベーション済みタンパク質溶 液に加えて、混合する。 塗布： 各４０μｌ

【０１１２】 （ｂ）電気泳動緩衝剤 ＴＲＩＳ／ホウ酸 ６．１３ｇのＴＲＩＳ緩衝剤 ｐＨ７．１ ６１．８３ｇのホウ酸（Ｈ₃ ＢＯ₃ ） ５００ｇのＳＤＳ（ドデシルスルフェート溶液） 水中に一緒に溶解し、５０００ｍｌまでにする。 （ｃ）電気泳動 温度： ０〜２℃ 緩衝剤回転： 実施 電圧と実施時間： ４００Ｖ，１０５〜１２０分間 （ｄ）プルーフ Ｃｏｏｍａｓｓｉｅ−Ｂｒｉｌａｎｔ Ｂｌｕｅ Ｒ−
２５０によるタンパク質着色。

【０１１３】５．２．Ｔｒｉｓ／ホウ酸塩−緩衝剤に溶
解性のタンパク質（アルブミン）のＳＤＳ−ＰＡＧＥ 上記５．１．で得られた沈降物から、さらにタンパク質
（グロブリン）をＴｒｉｓ／ホウ酸塩−緩衝剤によって
抽出し、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ（５．１．参照）によって分
析する。例えば、欠失帯の確立又は付加的帯の出現又は
特に帯の大きい強度差のような明確な区別が、水溶性タ
ンパク質と塩溶解性タンパク質とのＳＤＳ−ＰＡＧＥに
よって示される。これらの差異は、抽出の反復と全ての
抽出物の繰り返し検査によって確認され、図１に再現さ
れる。他の試験方法（通常ＰＡＧＥ、エステラーゼ、Ｉ
ＥＦ、グリアジン）に関しても、個々の帯の弱い強度差
が確認される。

【０１１４】５．３．結果 水溶性タンパク質（アルブミン）のＳＤＳ‐ＰＡＧＥ 主要な芽（２）からの穀粒のサンプルは、非処理対照か
ら２９，０００（←）におけるＭＷ範囲内のその弱い付
加的タンパク質帯の出現によって異なる。側芽（３）の
サンプルでは、この付加的帯は、比較的強く出現する。
ＭＷ範囲１３，０００における帯が、両サンプルにおい
て観察されるが、非処理対照のサンプルでは、欠失する
（←）。 ＴＲＩＳ／ホウ酸塩緩衝剤に可溶なタンパク質（グロブ
リン）のＳＤＳ ＰＡＧＥ このフェノグラムにおいても、最も明確な差異は、１
４，０００〜３０，０００のＭＷ範囲内で主として見ら
れる。約２８，０００のＭＷ範囲内では、付加的な弱い
帯が、アルブミンに関するのと同様に、試験植物からの
サンプル（２，３）に関して出現し（→）、約２４，０
００のＭＷでは、強い帯が、主要芽（２）からのサンプ
ルで観察されるが、残りの２サンプルでは、極弱い程度
に観察されるにすぎない（→）。

【０１１５】６．実施例：ストレス挙動に対する静電界
の影響 ６．１．緑藻の老化の開始の遅延 寒天培養培地ペトリ皿中の藻培養培地上のスミアによっ
て得られた緑藻培養物を上記“試験配置”において、不
充分な照明（１３３μｗａｔｔ／ｃｍ² ）で発達させ
る。電界強さ１，５００Ｖ／ｃｍと７５０Ｖ／ｃｍの両
方において、培養物は、電界なしの比較物質より生残す
る。後者は、一カ月後に既に欠陥外観の示し、２カ月後
には褐変する。同じ期間内に、電界で培養された培養物
は、正常に発達する。

【０１１６】６．２．汎存細菌塩耐性の増強 土壌サンプルからの汎存細菌の任意の混合物をペトリ皿
の水中で室温において五日間培養する。この懸濁液から
各１ｃｃを、各々１５ｃｃの希釈海水培地（表４参照；
希釈１：２，１：４，１：８）を含む６ペトリ皿に、接
種する。３ペトリ皿は、１，５００Ｖ／ｍｌの静電界に
おいて、上記“試験配置”を受けさせ、残りのペトリ皿
は、対照として役立つ。七日間後に、電界におけるペト
リ皿は、細菌集団の明確な増加を示すが、対照ペトリ皿
は、いかなる発達も示さない。電界は、塩ストレスを克
服するのを助ける。

【０１１７】第２適合段階では、電界中で１：２の希釈
で成長した培養物から細菌を取り出す。これらの細菌
は、表４による培養培地を含むさらなるペトリ皿に接種
するための出発物質として役立つ。この懸濁液の１ｍｌ
を１５ｍｌ海水培地に移し、このペトリ皿を再び上記
“試験配置”で１，５００Ｖ／ｍｌの静電界にさらす。
３週間内に、この培養物は、完全に、すなわち、最大平
衡集団までに発達する。このようにして、汎存細菌混合
物は、甘い水から飽和塩溶液までに適合する。

【０１１８】表４ 海水培養培地 塩（量／１リットル溶液） ＮａＯＨ ７−８ｇ ＮａＣｌ ２５０ｇ ＫＣｌ ２ｇ ＣａＣｌ2 ７ｍｇ ＤＬ−マロン酸 １５ｇ Ｎａ3−シトレート ０．５ｇ グリセリン １ｍｌ カサミノ酸 ７．５ｇ リン酸緩衝溶液 １ｍｌ ビタミン類 １ｍｌ 微量元素 １ｍｌ をＨ₂ Ｏに溶解し、さらに９ｇＭｇＳＯ₄ （無水）を加
え、ｐＨ６．８−７．０までＮａＯＨによって滴定す
る。 リン酸緩衝溶液 Ｋ₂ ＨＰＯ₄ ５０ｇ／ｌ ＫＨ₂ ＰＯ₄ ５０ｇ／ｌ ビタミン溶液 葉酸 １００ｍｇ／１００ｍｌ チアミン １００ｍｇ／１００ｍｌ ビオチン １００ｍｇ／１００ｍｌ 微量元素 ＺｎＳＯ₄ ４４ｍｇ／１００ｍｌ ＭｎＣｌ₂ ３０ｍｇ／１００ｍｌ Ｆｅ（ＩＩ）Ｃｌ₂ ２３０ｍｇ／１００ｍｌ

【０１１９】６．３．塩化ナトリウム結晶内への適合細
菌の閉じ込め 実施例６．２による細菌培養物の発達中又は発達後に少
量の水を蒸発させると、海水溶液は結晶化を開始する。
上記“試験配置”による静電界中でこのプロセスが進行
する場合には、主として塩化ナトリウムが析出する。し
かし、通常の立方体の結晶形とは異なって、電界方向に
体軸を有する正八面体結晶が形成される。このような結
晶の内部に細菌が閉じ込められる。これらの細菌は、一
部は塩によって完全に閉じ込められ、一部は室（chambe
r)に存在して、これらの室内で、それらの可動性と生活
活動を数年間にわたって維持しる。さらに、これらの細
胞は、増殖するために、室を拡大することができる。こ
のようにして、これらの細胞は、−３５℃の急冷ショッ
クに耐えて、損傷なく数週間にわたって生残することが
できる。これらの結晶は、その後に、又は、数年後にも
海水又は他の適当な培地中に再溶解する場合に、完全に
生命力があることを実証する。

【０１２０】６．４．ハロバクテリア−ロドプシン形の
形成 ハロバクテリアは、２つの形、すなわち、一つの正常形
と、一つのロドプシン生成形として存在し、ロドプシン
生成形は、ロドプシンとβ−カロチンの産生体として必
要である。正常なハロバクテリアの菌株（Ｈａｌｏｂａ
ｃｔｅｒｉｕｍｈａｌｏｂｉｕｍ−野生型ＨＨＢＭ、Ｒ
ｅｃｈｏｖｏｔ、イスラエル）は、２０ｍｌの海水接種
物質の接種のための開始物質として役立つ。海水培地１
０ｍｌにつき５０ｍｇのハロバクテリアを含むストック
溶液１００μｌを用いる。試験容器を静電界に導入し、
そこで、７５０Ｖ／ｃｍ〜１，５００Ｖ／ｃｍの電界強
さ、１３０μＷ／ｃｍ2の照明強度においてそこでイン
キュベートする。これらの条件下で、ハロバクテリア
は、８〜１４日間内にロドプシン形を形成し、ロドップ
シンとβ−カロチンの産生を開始する。３〜４週間後に
紫色膜を有するハロバクテリアの飽和集団が形成され
る。このストック溶液培養フラスコに連続的に接種する
ことができる。１００μｌの上記ストック溶液と５００
ｍｌの海水が必要がある。このフラスコをパラフィンで
閉鎖する（即ち、蓋で閉鎖しない）、室温及び７５０Ｖ
／ｍｌにおいて上記“試験配置”中に垂直に立ててイン
キュベートする。６週間後に、最大平衡集団が得られ
る。これから、ロドプシンがそれ自体公知の方法で、細
菌を遠心分離した後に蒸留水中に回収することによって
得られる。このプロセスを連続方法で実施することもで
きる。そのためには、容器底部の細菌で飽和された溶液
を吸引し、同量の海水を同時に頂部から加える。より大
きな装置では、少量の空気の添加が望ましい。

【０１２１】ロドプシン形の証明 電界条件下で、ロドプシン形が実際に直接形成されたこ
との証明として、細菌培養物を遠心分離し、このように
して得られた細菌細胞を蒸留水中に再懸濁させる。これ
は、細菌細胞の溶解とロドプシン及びβ−カロチンの放
出とを生じる。このようにして細胞から放出されたロド
プシン及びβ−カロチンは、分光法によって同定するこ
とができる。

【０１２２】６．５．皮膚疾患の治療用標準化細菌溶解
物２％ 標準化細菌溶解物の製造 本発明のＨａｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕ
ｍを含む栄養溶液０．５リットルを５，５００ｒｐｍに
おいて２５分間遠心分離する。得られた細菌ペレット
に、対応する量の脱イオン水を加えて、２％細菌溶解物
溶液を形成する。細菌溶解物を７００ｒｐｍにおいて電
磁気スターラーによって溶液が均質になるまで（約１０
分間）撹拌する。

【０１２３】 ６．６．皮膚疾患の治療用細菌溶解物ゲル５０％ ゲル１００ｇの組成 標準化細菌溶解物２％ ５０．０ｇ Ｎａ−カルボキシメチルセルロース（カルボポール９８０） １．５ｇ イソプロピルミリステート ５．０ｇ ポリソルベート８０ ５．０ｇ イソプロパノール ３０．０ｇ トロメタメン １Ｍ ７．５ｇ チャージ１：５０ｇの標準化細菌溶解物２％を７００ｒ
ｐｍにおいて電磁気スターラーで均質に維持する。Ｎａ
−カルボキシメチルセルロースを撹拌しながら徐々に加
え、充分に（約１０分間）混合する。次に、３０分間膨
潤させる。 チャージ２：イソプロピルミリステート、ポリソルベー
ト８０及びイソプロパノールを配量し、７００ｒｐｍの
電磁気スターラーによってビーカー中で混合する。ゲル
の完成：チャージ２をチャージ１に加え、ゲルが均質に
なるまで７００ｒｐｍにおける電磁気スターラーで撹拌
する。絶えず撹拌しながら、６〜７のｐＨ値まで１Ｍト
ロメタミンを加えて、ゲルを滴定する。

【０１２４】６．７．塩結晶内へのＨａｌｏｂａｃｔｅ
ｒｉｕｍ ｈａｌｏｂｉｕｍのロドプシン形の閉じ込め 細菌で飽和された海水溶液から電界内で水分を徐々に蒸
発させると、塩化ナトリウム結晶が結晶化する。これら
は、生存細菌物質を含有する。これらの結晶は、乾燥さ
せることができる。ハロバクテリアを７５０Ｖ／ｃｍの
電界中に、導入する場合に、これらは結晶内に閉じ込め
られて、数年間生残することができる。これらは、増殖
さえする。結晶を新たな海水に溶解した後に細菌は、完
全に生育可能である。塩に閉じ込められ、冷凍庫にー電
界なしにー長時間（一カ月より長く）ー２８℃で貯蔵さ
れたハロバクテリアも完全に生育可能である。

【０１２５】６．８．混合細菌集団の組成と成長に対す
る静電界の影響 Ｅ．ｃｏｌｉ２０５Ｋ、Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ３２
７、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａＡＴＣＣ１２０５５、
Ｓ．ａｕｒｅｕｓ１０Ｂ、Ｓ．ｐｙｏｇｅｎｅｓＬ−１
５及びＢａｃｉｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓＭＸ−１を、
Ｂｒａｉｎ Ｈｅａｒｔ Ｉｎｆｕｓｉｏｎ（ＢＨＩ）
培地（Ｄｉｆｃｏ Ｍａｎｕａｌ、第１０版、Ｄｉｆｃ
ｏ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．、Ｄｅｔｒｏ
ｉｔ、Ｍｉｃｈ．、１９８４、１６０−１６２）中で３
７℃の温度において好気性条件下で一晩ブリーディング
する。Ｃ．ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓは、ＢＨＩ寒天にお
いて嫌気性条件下で、３７℃の温度において一晩ブリー
ディングし、得られたコロニーをＢＨＩ培養培地に再懸
濁させる。

【０１２６】一晩培養物をＢＨＩ培地に、懸濁液が目に
濁って見えるようになるまで希釈する。このように製造
した懸濁液の各１ｍｌを、１３ｍｌの予熱した新鮮なＢ
ＨＩ培養溶液に加え、全体量が２０ｍｌになるようにす
る。

【０１２７】混合培養物を、２５ｃｍ³ 組織培養フラス
コに移し、２つのフラスコを静電界中でインキュベート
し、さらに２つのフラスコは、対照として役立つ。イン
キュベーションは、３７℃の温度で進行させ、この間、
培養物は１日につき３回振とうさせる。サンプルを毎日
取り出し、適当に希釈して（約２００コロニー／プレー
トにする）、エオシンーメチレンーブルー培地（Ｅ．ｃ
ｏｌｉ、Ｋ．ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ及びＢ．ｓｕｂｔｉ
ｌｉｓの識別のため）［Ｄｉｆｃｏ Ｍａｎｕａｌ，第
３０７〜３０８頁］、マンニトールー塩培地（Ｓ．ａｕ
ｒｅｕｓ）［Ｄｉｆｃｏ Ｍａｎｕａｌ，第５８８〜５
６０頁］、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ分離培地（Ｐ．ａｅ
ｒｕｇｉｎｏｓａ）［Ｄｉｆｃｏ Ｍａｎｕａｌ，第７
０９〜７１１頁］、血液寒天（２ｘ、１．Ｓ．ｐｙｏｇ
ｅｎｅｓ用に好気性、２．Ｃ．ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ
用には嫌気性）。これらの培地は、混合培養物の単一成
分数の決定を可能にする。

【０１２８】結果 静電界は、混合培養物の生物体の総数に影響しない。し
かし、表６の結果は、混合培養物の種々な成分間の相互
作用が電界によって影響され、混合集団中の種々な種を
増加させることを示している。これは、一般に、混合培
養物中に存在する一種以上の他の種を犠牲にして生ず
る。一例として、Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａの割合は、
電界条件下での試験の開始２４時間後に対照よりもやや
増加する。この増加は、試験培養物中よりも大きな割合
で対照培養物中に存在するＥ．ｃｏｌｉを犠牲にして生
ずる。

【０１２９】５日間の培養期間後に、劇的な変化が観察
される。電界培養物中でＥ．ｃｏｌｉの割合は、大きく
増加したが、Ｋ．ｐｒｅｕｍｏｎｉａｅの割合は、ほと
んど同じ程度に減少した。さらに、電界条件下でＣ．ｐ
ｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓも対照培養物におけるよりも、い
くらか良好に成長するという兆候がみられる。

【０１３０】

【表１】

【０１３１】７．実施例：薄層クロマトグラフィー （ａ）薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）用のクロマト
グラフィータンクに外側において、高電圧発電機（ＦＵ
ＧＨＣＮ１４−１２５００）に結合するアルミニウムプ
レートを供給する。このクロマトグラフィータンクはこ
のようにしてコンデンサーの誘電体を形成する。プレー
トに９，０００Ｖの整流電圧を荷電し、プレート間に
２，６７０Ｖ／ｃｍの電界強さが作用するようにする。
このタンクを溶離剤によって通常のやり方で処理する
と、そこにＴＬＣプレートが形成される。Ｓｔａｈｌに
よる試験ステイン(stain)混合物（親油性）（Ｍｅｒｃ
ｋ Ａｒｔ．Ｎｏ．９３５３）１０μｌをシリカゲルプ
レート［（６０Ｆ２５４Ｍｕｃｋ）Ｎｏ．５７１７（５
×２０ｃｍ）］に加え、溶離剤としての四塩化炭素（Ｍ
ｅｒｃｋ Ａｒｔ．Ｎｏ．２２０９，Ｕｒａｓｏｌ）中
で展開させる。このようなプレートの各々をこの装置で
展開させ、それに平行して、電界なしの同じサイズの標
準タンク内で別のプレートを展開させる。展開させたク
ロマトグラムを比較する：

【０１３２】 Ｒ_f 値 ステイン 電界なし 電界あり １ ０ ０ ２ ０．０６６ ０．０１６ ３ ０．１３３ ０．１６６ ４ ０．４３３ ０．２１６ ５ ０．４８３ ０．２３３ ６ ０．８６６ ０．４８３ 溶離剤上昇高さ ７．６ ９．１

【０１３３】（ｂ）試験ステイン混合物（親油性）（Ｍ
ｅｒｃｋ Ａｒｔ．Ｎｏ．９３５２）１０μｌをシリカ
ゲルプレート［（６０Ｆ２５４Ｍｕｃｋ）Ｎｏ．５７１
７（５×２０ｃｍ）］にそれ自体公知の方法で加え、溶
離剤としてのメタノール／水（１：１）中で展開させ
る。このようなプレートの各々を上記装置で展開させ、
それに平行して、電界なしの同じサイズの標準タンク内
で別のプレートを展開させる。得られたクロマトグラム
を比較する：

【０１３４】 Ｒ_f 値 ステイン 電界なし 電界あり １ ０．７３４ ０．７３０ ２ ０．８２３ ０．８２７ ３ ０．９１１ ０．９６２ 溶離剤上昇高さ ７．６ ９．１ 両方の場合に、溶離剤の分散速度は促進される。メタノ
ールの有意な極性が極性溶離剤の特に顕著な効果の理由
であると思われる。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】追加

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】試験植物、Ｒａｉｎｅｒｉ小麦の主要な芽およ
び側芽からの穀粒のタンパク質パターンと処理されない
Ｒａｉｎｅｒｉ小麦芽および側芽からの対照穀粒のタン
パク質パターンのゲル−電気泳動である。

【符号の説明】 １．対照 ２．主要芽からの穀粒 ３．側芽からの穀粒

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ａ６１Ｋ 31/07 Ａ６１Ｋ 31/07 31/11 31/11 31/20 31/20 35/74 ＡＤＡ 35/74 ＡＤＡＤ Ａ６１Ｎ 1/10 Ａ６１Ｎ 1/10 (71)出願人 596076067 Ｌｏｒｒａｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ 504125 Ｒｉｅｈｅｎ Ｓｗｉｔｚｅｒｌ ａｎｄ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単純な系並びに複雑な系における化学的
   ／物理的プロセス操作の改良に基づいて、これらの系に
   固有な性質の望ましいかつ有用な変化をもらす方法であ
   って、下記プロセス手段： （ａ）本発明の方法によって改良されるべき特異的化学
   的／物理的操作が行われる単純な又は複雑な系を静電界
   中へ導入し； （ｂ）該静電界パラメータを静電界中に存在する系の望
   ましい個々の改良に適するように調節し；及び （ｃ）望ましい改良のの出現のために、必要な場合に
   は、その保存のために必要な期間、前記系を該静電界に
   残す手段を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 単純な並びに複雑な生物学的系における
   化学的／物理的プロセス操作の改良に基づいて、これら
   の系に固有な性質の望ましいかつ有用な変化をもらす方
   法であって、下記プロセス手段： （ａ）生物学的物質を静電界に導入し； （ｂ）該静電界パラメータを望ましい個々の改良に適す
   るように調節し；及び （ｃ）望ましい改良の出現のために、必要な場合には、
   その保存のために必要な期間、前記系を該静電界に残す
   ことを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 任意の形状のコンデンサーのプレート間
   に静電界が形成されることを特徴とする、請求項１記載
   の方法。
4. 【請求項４】 静電界の電界強さ値が１Ｖ／ｃｍ〜１
   ０，０００Ｖ／ｃｍであることを特徴とする、請求項１
   記載の方法。
5. 【請求項５】 改良されるべき生物学的物質が無傷の生
   存生物体であることを特徴とする、請求項２記載の方
   法。
6. 【請求項６】 改良されるべき生物学的物質が、微生
   物、真菌類、植物、無脊椎動物並びに、両生類、爬虫
   類、鳥類及び哺乳動物からの脊椎動物から成る群から選
   択されることを特徴とする、請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 高い分割活性を有する及び／又はまだ殆
   ど分化されない生物学的物質が用いられ、前記生物学的
   物質が、分割活性細胞、受精進行中の性細胞、生殖細
   胞、胚細胞及び組織、胚、接合体、苗並びに分裂細胞及
   び組織から成る群から選択されることを特徴とする、請
   求項２記載の方法。
8. 【請求項８】 処理された種子／胞子物質から得られる
   植物の成長を高めるための、請求項６又は７に記載の方
   法。
9. 【請求項９】 二次代謝産物を産生することができる微
   生物の欠乏ストレスによって誘導される産生変異体の安
   定化方法であって、（ａ）前記微生物を適当な培養培地
   中に導入し、（ｂ）後者を静電界の影響下にある領域に
   おいて培養し、（ｃ）生成形が形成され、安定化される
   まで、培養を続けて、（ｄ）生成される二次代謝産物を
   培地又は細胞物質から単離させることを特徴とする方
   法。
10. 【請求項１０】 微生物がロドプシン及び／又はβ−カ
    ロチン産生ハロバクテリウムであることを特徴とする、
    請求項８記載の方法。