JPS5828279A - ムラサキ科植物の組織培養方法 - Google Patents

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】 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。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。

ムラサキ科の植物であるムラサキの根には下記の式 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
軟膏は紫雲膏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１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
は微量であり１まだ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。

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Ｊ （Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　）第１３巻第９２７
ページ、「１５学雑誌」第９５巻第１３７６ページ、［
ファイトケミストリーＪ　（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ　）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。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、まず出
端らの用いた培地（リンスマイヤー・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
成量もバラツ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。

本発明者らは、ムラサキ科の植物の組織培養に適し１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
、その生成量のバラツキも少なく、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。

すなわちこの発明は、サイトカイニン類が５μＭ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科の植
物の組織培養方法に関する。

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イトカイニン類の濃度
を改変して用いることも行われる。

また本発明のサイトカイニン類には、カイネチンをはじ
めとして、ベンジルアデニン、６−（３−メチル−２−
ブテニルアミノ）プリン（２１Ｐ）、ゼアチン、ジヒド
ロゼアチン等がある０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、これにサイ
トカイニン類をはじめとする植物ホルモン類、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を例示することができる。

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１ホウ素、銅、モリ
ブデン、塩素、ナトリウム、ヨウ素、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、硝酸カル
シウム、リン酸１カリウム、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、ヨウ化カリウム、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１級アルコールなどが
例示される。

サイトカイニン類以外の植物ホルモン類には、インドー
ル酢酸（工ＡＡ）、ナフタレン酢酸（ＮＡＡ）、Ｐ−ク
ロロフェノキシイソ酪酸、２，４−ジクロロフェノキシ
酢酸（２，４−Ｄ）などのオーキシン類〜ビタミン類に
は、ビオチン九チアミン（ビタミンＢ１）、ピリドキシ
ン（ビタミンＢ６）、パントテン酸１アスコルビン酸（
ビタミンＣ）、イノシトール、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１シス
テインなどがある。

液体培地中のサイトカイ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。通常は、無　　　　　　
□機成分を約０．１μＭ〜約１００ｍＭ程度、炭素源を
約１ｇ／ｎ−５０ｇ／ＩＩ程度、さらに植物ホルモン類
を約０．０１ＰＭ〜約１０μＭ程度、ビタミン類および
アミノ酸類をそれぞれ約０．１ｍｇ／ｌ〜約１ｏ　Ｏｍ
ｇ／＃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％以下にすにすれば、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１生長
点、葉翫茎、種子などから採取された組織片を殺菌処理
後、寒天で固めたリンスマイヤー−スクーグの固体培地
上に置床し、１０〜３５°Ｃ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、例えばリンスマイ
ヤー・スクーグの液体培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
スを本発明の液体培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、液体培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
１に対して１カルスを約１ｇ〜約２ｏｏｇ（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育に望
ましく・培養温度は約１０°Ｃ未満′５５°Ｃ１とくに
約２３°Ｃ〜約２８°Ｃが好適である。

約１０°Ｃ未満ではカルスの増殖速度が小さく、約３５
°Ｃ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〇 本発明によれば、液体培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、ざ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、−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　ｅｒｙｔｈｒｏ
ｒｈｉｚｏｎＳｅｉｂ、　ｅｔ　Ｚｕｃｃ　）の根の組
織片をリンスマイヤー・スクーグの寒天固体培地に置床
し、静置培養法でムラサキのカルスを得た。

また翫このカルスを一リンスマイヤー・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、１００ｍ／のエルレンマイヤー７ラスフ番こ第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１μＭ１カイネチンを
１０μＭおよび炭素源としてショ糖を２０　ｇ／ｌ含む
）５０ｍｇ入れ、１２０°Ｃ１１０分間滅菌した。

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０．５ｇを添加して、２５°Ｃで
１４日間、ロータリーシェーカー上で、旋回培養（振幅
２５ｍｍ、、１００１００ｒｐ、た０培養後のムラサキ
カルスをｐ過により採取し、３５°Ｃで２４時間乾燥さ
せた後その重量（乾重）を測定し、液体培地１１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１ｅ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１〜５ 比較例において、液体培地の培地成分のうちカイネチン
濃度を第２表に示す値とする以外は比較例と同様に行っ
た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　サイトカイニン類の濃度が５μＭ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科植物の組
   織培養方法。
2. （２）ムラサキ科の植物が、ムラサキ （Ｌｉｔｈｏｓｐｅｒｍｕｍ　ｅｒｙｔｈｒｏｒｈｉｚ
   ｏｎ　５ｉｅｂ。 θｔ　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。