JPS60985B2 - 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
ールしてムラサキ料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（Ｒ＝−ＯＨ，‐ＯＣＯＣＨ３な
ど） 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（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔひ）第
１鏡筈第９２７ページ、「薬学雑誌」第９５登第１３７
６ページ、「ファイトケミストリー」（Ｐｈｙめｃｈｅ
ｍｉｓｔ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塔地を用いて、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
スマィャー・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適し、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。

すなわちこの発明は、サィトカィニン類が５ｒＭ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料の植
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ィトカィニン類の濃度
を改変して用いることも行われる。また本発明のサィト
カィニン類には、カィネチンをはじめとして、ベンジル
アデニン、６一（３ーメチル−２−ブテニルアミノ）プ
リン（２ｐ）、ゼアチン「ジヒドロゼアチン等がある。

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、これにサィトカィニン類をはじめ
とする植物ホルモンン類、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、ホウ素、銅、モリ
ブデン、塩素、ナトリウム、ヨウ素トコバルト等があり
、具体的には硝酸カリウム、硝酸ナトリウムｔ硝酸カル
シウム、リン酸１カリウムｔ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、ホゥ酸、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。

サィトカィニン類以外の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
ロロフヱノキシィソ酪酸、２・４ージクロロフェノキシ
酢酸（２・４一Ｄ）などのオーキシン類、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入パントテン酸、アスコルビン酸（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
テインなどがある。

液体培地中のサイトカィ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。ｌＡＭ〜約１００のＭ程度、
炭素源を約１タ′そ〜３０夕／そ程度、さらに植物ホル
モン類を約０．０１りＭ〜約１０ｒＭ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／〆〜約１０
０のｏ／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％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ィャー・スクーグの固体塔地
上に層床し、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培
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そに対して、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１０午Ｃ〜約３５℃、とくに約２ｙＣ〜約２８ｏｏ
が好適である。

約１０００未満ではカルスの増殖速度が小さく、約３５
００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、液体堵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びｔ
ｈｒｏｒｈｂｏｎＳｅ泣．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、
静直培養法でムラサキのカルスを得た。

また、このカルスを、リンスマイヤー・スク−グの液体
塔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‘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培地（ただし植物ホルモ
ン類として、インドール酢酸を１仏Ｍ、カィネチンを１
０仏Ｍおよび炭素源としてショ糖を２０夕／そ含む）３
０奴入れ、１２０００、１０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０．５夕を添加して、２６０で１
４日間、ロータリーシェーカー上で、旋回培養（振幅２
５肌、１０仇ｐｍ）した。

培養後のムラサキカルスを炉週により採取し、３５℃で
２４時間乾燥させた後その重量（乾重）を測定し、液体
塔地１夕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そ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、液体塔地の培地成分のうちカィネチン
濃度を第２表に示す値とする以外は比較例と同機に行っ
た。

第１表 第２表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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。