JPS60984B2 - ムラサキ科植物の組織培養方法 - Google Patents

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。

さらに詳しくは特定の組成の液体培地を用いて、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
化合物その他の有機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
記の式で示されるシコニン（Ｒ＝一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、紫板からシコニンそ
の他の物質を抽出して得られる軟膏は紫雲骨と呼ばれ各
種皮膚疾患、切傷、火傷、痔疾等の治療に用いられ、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
定供繋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 元らによって「フ
アイトケミストリー」（ｐｈｙＫにｈｅｍｉｓｔｒｙ）
第１３巻第９２７ページ、「薬学雑誌」第９３登第１３
７６ページ、「ファイトケミストリー」（ｐｈｙｂｃｈ
ｅｍｊｓｔひ）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、いずれも渚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堵地を用いて、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
スマイャー・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。

本発明者らは、ムラサキ科の植物の組織培養に通し、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
に至つた。

すなわち本発明は、銅イオン濃度が、０．２山Ｍ以上で
ある液体培地を用いることを特徴とするムラサキ料の植
物の組織培養方法に関する。

本発明では、液体塔地中の銅イオン濃度が、０．２仏Ｍ
以上、とくに０．２仏Ｍないし２５ＡＭの範囲内に調整
されている限り、他の培地成分を広い範囲で変えること
ができ、従来から植物の組織培養に用いられている培地
を種々改変して用いることができる。

鋼イオン濃度が０．２仏Ｍ未満では、ナフトキノン系の
化合物の生成量が減少し、また、２５仏Ｍを越えても大
きな変化はみられないが、わずかに生成量の減少がみら
れる。

従来植物の組織培養に用いられている培地としては「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から選ばれる少なく
とも１種類以上の成分を添加したものがあり、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、銅以外に窒素、リン、カリウム、カ
ルシウム、マグネシウム、イオウ「鉄「マンガン、亜鉛
、ホウ素、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、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、その譲導体、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。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、カィネチン、ゼアチ
ン、ジヒドロゼアチン等のサイトカィニン類が例示され
る。

ビタミン類には、ビオチン、チアミン（ビタミンＢ）、
ピリドキシン（ビタミンＢ６）「パントテン酸、アルコ
ルビン酸（ビタミンＣ）、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
スティンなどが例示される。

液体塔地中の銅イオン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０．１一Ｍ〜約１００肌Ｍ程度、
炭素源を約１多′夕〜３０夕／ク程度、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／そ〜約１
００の９′そ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イャー・スクーグの固体培地
上に置床し、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塔
地、例えばリンスマィャー・スクーグの液体培地に移し
て増殖させる。

液体塔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〆に対して「 カルスを約１夕〜約２００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、かえって階所
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１０ｑ○〜約３５℃、とくに約２ｙＣ〜約２８０
０が好適である。

約１０午Ｃ未満ではカルスの増殖速度が小さく、約３５
ｑｏ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。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、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 ｅひｔｈｒ
ｏｒｈセｏｎＳｅ山ｅｔＺｕｃｃ．）の根の組織片を、
リンスマィャー・スクーグの寒天固体培地に層床し、静
暦培養法でムラサキのカルスを得た。

このカルスを、リンスマィャー・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の上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液体塔地（ただし植物ホルモン類
として「インドール酢酸ｌＡＭ、カィネチン１０山Ｍお
よび炭素源としてショ糖を２０夕／そ含む）３０の【入
れ、１２０午○、１０分間滅菌した。

このホワイトの液体塔地に、上記の生育速度の高められ
たムラサキの新鮮カルス０．５夕を添加して、２５ｏｏ
で１４日間、ロータリーシェーカー上で、旋回培養（振
幅２５肋「１０仇ｐｍ）した。培養後のムラサキカルス
を炉過により採取し、３５つ０で２独特間乾燥させた後
、その重量（乾重）を測定し、液体塔地１そあたりの培
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１〆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、液体培地の培地成分のうち、銅イオン
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。

第１表 第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 銅イオン濃度が、０．２μＭ以上である液体培地を
   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 銅イオン濃度が、０．２μＭないし２５μＭである
   液体培地を用い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。 ３ ムラサキ科の植物が、ムラサキ （Ｌｉｔｈｏｓｐｅｒｍｕｍ ｅｒｙｔｈｒｏｒｈｉｚ
   ｏｎ Ｓｉｅｂ．ｅｔ 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。