JPS60987B2 - 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
るムラサキ料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唇と呼ばれ各
種皮層疾患、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。
しかしながら紫板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、水上元らによつて「フアイ
トケミストリー（Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔひ）第１３
登第９２７ページ、「薬学雑誌」第９５登第１３７６ペ
ージ、「ファイトケミストリー」（Ｐｈｙのｃｈｅｍｉ
ｓｔり）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、
ムラサキ料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っ
た。

すなわちこの発明は、硫酸イオン濃度が、０．１の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科
の植物の組織培養方法に関する。

本発明では、液体培地中の硫酸イオン濃度が、０．１ｍ
Ｍ以上、とくに０．２ｍＭないし４５ｍＭ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。硫酸イオン濃度
が０．１ｍＭ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４５の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
応じて他の成分も併用される。

無機成分としては、窒素、リン、カリウム、力ルシウム
「マグネシウム、イオウへ鉄、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、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０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。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、２１４−ジクロロフェノキシ酢酸（
２・４−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ィトカイニン類が例示され
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）、パテトテン酸、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
ティンなどが例示される。

液体培地中の硫酸イオン以外の成分の種類、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仏Ｍ〜約１００ｍＭ程度、
炭素源を約１夕／そ〜３０夕／そ程度、さらに植物ホル
モン類を約０．０１〃Ｍ〜約１０ム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／〆〜約１０
０の９／ク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−・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れこ対して、カルスを約１夕〜約２０
０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産に望ましい
。

また培養温度は約１０こ○〜約３５ｏｏ、とくに約２３
００〜約２８ｑ○が好適であり、約１０００未満ではカ
ルスの増殖速度が小さく、約３５ｏｏ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、液体渚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 ｅｒｙｔｈｒ
ｏｒｈｂｏｎＳｅ位．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鷹床し、
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改変液体塔地（ただし植物ホル
モン類として、インドール酢酸をｌｒＭ、カィネチンを
１０ｒＭおよび炭素源としてショ糖を２０多′〆含む）
３０のＺ入れ、１２０ｏｏ、１０分間滅菌した。

この液体塔地に、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、２５ｑｏで１４日間
、ロータリーシェカー上で、旋回培養（振幅２５柵、１
０比ｐｍ）した。培養後のムラサキカルスを炉過により
採取し、３５ｏ０で２独時間乾燥させた後、その重量（
乾車）を測定し、液体培地１〆あたりの培養細胞の生育
乾童を求めた。

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、液体塔地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、液体培地の培地成分のうち硫酸イオン
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 硫酸イオン濃度が、０．１ｍＭ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 硫酸イオン濃度が、０．２ｍＭないし４５ｍＭ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 ムラサキ科の植物か、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。