JP2010142173A - ラテックスの増産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラテックス産生能を有する植物において、ラテックス産生を促進させることで、ラテックスをより高収率で得られる方法を提供する。
【解決手段】ラテックス産生能を有する草本類に、ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を接触させて、ラテックス産生を促進させる工程を有することを特徴とするラテックスの増産方法。前記草本類はロシアタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｋｏｋ−ｓａｇｈｙｚ）であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、ラテックス産生能を有する草本類におけるラテックスの増産方法に関する。

天然ゴムは、弾性を有する高分子であり、植物中の乳管（ｌａｔｉｃｉｆｅｒ）と呼ばれる細胞内で造られているラテックスという乳液を収集し、これに所望の加工をすることにより製造される（例えば、特許文献１参照。）。ゴムノキでは、乳管は、樹皮内の形成層の外側に年に数層発達する。ラテックスの収集は、一般的に、ゴムノキの幹にナイフ等を用いて溝状に傷をつけて（タッピング）、切断された乳管から流出するラテックスを回収することにより行われている。

天然ゴムは、ゴム製品の主原料として、様々な用途において幅広く且つ大量に用いられている。このため、より高収率でラテックスを得る方法の開発が求められており、特に、ラテックスの収集に最も汎用されている、トウダイグサ科に属するパラゴムノキ（Ｈｅｖｅａ Ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）を使用した様々な方法が開示されている。
特開２００２−１３８１０２号公報

ラテックスをより高収率で得るためには、例えば、乳管形成を促進させ、乳管数（乳管密度）を増大させれば良いと考えられる。しかし、パラゴムノキ以外の植物で、乳管形成の促進等によりラテックス産生を促進させる方法については、十分な検討が為されていないのが現状である。これに対して、パラゴムノキ以外のラテックス産生能を有する植物で、ラテックスをより高収率で得られる方法が確立できれば、天然ゴムの生産量向上に寄与できるので、非常に有用である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ラテックス産生能を有する植物において、ラテックスの産生を促進させることで、ラテックスをより高収率で得られる方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、
本発明は、ラテックス産生能を有する草本類に、ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を接触させて、ラテックス産生を促進させる工程を有することを特徴とするラテックスの増産方法を提供する。
本発明においては、前記草本類がロシアタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｋｏｋ−ｓａｇｈｙｚ）であることが好ましい。
本発明においては、前記ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含有する水溶液を使用して、前記草本類を水耕栽培するか、あるいは前記草本類に前記水溶液を噴霧又は塗布することが好ましい。

本発明によれば、ラテックス産生能を有する植物で、ラテックスをより高収率で得られる。そして、パラゴムノキ以外の植物でラテックスを増産できるので、天然ゴムの生産量向上に寄与できる。

以下、本発明について詳しく説明する。
本発明のラテックスの増産方法は、ラテックス産生能を有する草本類に、ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を接触させて、ラテックス産生を促進させる工程を有することを特徴とする。
草本類でラテックス産生を促進させることで、従来汎用されているパラゴムノキ等以外の植物においても、ラテックスを増産できる。

ラテックス産生能を有する草本類は、ラテックス（主にポリイソプレン）を産生するものであれば良く、乳管細胞からなる乳管を有し、その中にラテックスを含むものや、乳管細胞内ではなく細胞間隙中にラテックスを含むものが例示できる。具体的には、ロシアタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｋｏｋ−ｓａｇｈｙｚ）、グアユール（Ｐａｒｔｈｅｎｉｕｍ ａｒｇｅｎｔａｔｕｍ）が例示でき、ロシアタンポポが特に好ましい。

本発明において、ジャスモン酸の誘導体とは、ジャスモン酸を化学的に修飾した構造を有する化合物を指し、乳管形成を促進させ、乳管数を増大させる作用（乳管形成促進作用）を有するものであれば、特に限定されない。ここで「ジャスモン酸を化学的に修飾した構造」とは、ジャスモン酸を構成する一部の原子又は基を、これらとは異なる原子又は基で置換したり、ジャスモン酸を構成する一部の原子又は基を除去したり、ジャスモン酸に原子又は基を新たに付加した構造等を指す。
そして、ジャスモン酸の誘導体は、天然由来ものでも良いし、化学合成したものでも良い。

ジャスモン酸及びその誘導体として好ましいものとしては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物が例示できる。

［式中、Ｒ^１は炭化水素基であり、Ｒ^２は水素原子又は炭化水素基である。］

一般式（Ｉ）中、Ｒ^１は炭化水素基である。Ｒ^１の炭化水素基としては、特に限定されるものではなく、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和炭化水素基であってもよい。また、直鎖状の炭化水素基であってもよく、分岐鎖状の炭化水素基であってもよく、環状の炭化水素基であってもよい。なお、本発明において、炭化水素基とは、炭素原子と水素原子からなる官能基を意味する。

飽和炭化水素基としては、例えば、アルキル基やシクロアルキル基等が挙げられる。また、シクロアルキル基は、単環式基であるモノシクロアルキル基であってもよく、多環式基であるポリシクロアルキル基であってもよい。
Ｒ^１のアルキル基としては、炭素数１〜２０のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜６のアルキル基であることがより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、２−メチルブチル基、ネオペンチル基、１−エチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、２−エチルブチル基等が挙げられる。
Ｒ^１のシクロアルキル基としては、炭素数３〜２０のシクロアルキル基であることが好ましく、炭素数３〜８のモノシクロアルキル基、炭素数４〜１０のポリシクロアルキル基であることがより好ましい。具体的には、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、ノルボルニル基、アダマンチル基等が挙げられる。

不飽和炭化水素基としては、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等が挙げられる。
Ｒ^１のアルケニル基としては、炭素数２〜２０のアルケニル基であることが好ましく、炭素数２〜６のアルケニル基であることがより好ましい。具体的には、ビニル基、アリル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、イソブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、３−メチル−２−ペンテニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基等が挙げられる。
Ｒ^１のアルキニル基としては、炭素数２〜２０のアルキニル基であることが好ましく、炭素数２〜６のアルキニル基であることがより好ましい。具体的には、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等が挙げられる。
Ｒ^１のアリール基としては、炭素数６〜１０のアリール基であることが好ましい。具体的には、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。

本発明において、一般式（Ｉ）のＲ^１としては、直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基であることが好ましい。シクロアルキル基やアリール基等の環状炭化水素基よりも、比較的水溶性が高く、取り扱い性に優れるためである。中でも、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基であることが好ましい。

Ｒ^１の炭化水素基は、１又は２以上の水素原子が、水酸基、スルホニル基、スルホキシ基等により置換されていてもよい。このような置換基を有する炭化水素基として、具体的には、５―ヒドロキシ−２―ペンテニル基、４―ヒドロキシ−２―ペンテニル基、５―（スルホオキシ）―２―ペンテニル基等が挙げられる。

一般式（Ｉ）中、Ｒ^２は水素原子又は炭化水素基である。Ｒ^２の炭化水素基としては、特に限定されるものではなく、Ｒ^１において挙げられた炭化水素基と同様のものを用いることができる。
また、Ｒ^２の炭化水素基は、１又は２以上の水素原子が、水酸基、アルキルオキシ基、スルホニル基、スルホキシ基、ニトロ基、アミノ基等により置換されていてもよい。このような置換基を有する炭化水素基として、ヒドロキシエチル基、ジヒドロキシプロピル基等のヒドロキシアルキル基、メトキシエチル基等のアルキルオキシアルキル基等が挙げられる。

本発明において、一般式（Ｉ）のＲ^２としては、水素原子、又は直鎖状若しくは分岐鎖状の炭化水素基であることが好ましい。比較的水溶性が高く、取り扱い性に優れるためである。中でも、水素原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のヒドロキシアルキル基、炭素数１〜８のアルキルオキシアルキル基、炭素数２〜６のアルケニル基、炭素数２〜６のアルキニル基であることがより好ましい。

上記一般式（Ｉ）で表される化合物は、少なくとも１つの不斉炭素原子を有するため、光学異性体が存在し得る。また、Ｒ^１又はＲ^２が不飽和炭化水素基である場合には、シス−トランス異性体が存在し得る。本発明においては、乳管形成促進作用を有する限り、これらの立体異性体のいずれを使用してもよい。

なお、上記一般式（Ｉ）で表される化合物としては、ジャスモン酸（Ｒ^１が（Ｚ）―２―ペンテニル基であり、かつＲ^２が水素原子である化合物）及びジャスモン酸誘導体のいずれでも良いが、水溶性が高いものほど好ましい。その理由は、水溶性が高いほうが、草本類へ接触させた時に、より高い効率で取り込まれるからである。

ジャスモン酸又はその誘導体は、塩を形成していても良い。塩は、無機塩及び有機塩のいずれでも良い。
具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩；カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩；アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩等の金属塩；アンモニウム塩、グルコサミン塩、エチレンジアミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジエタノールアミン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン塩等のアミン塩；塩酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩等の無機酸塩；酢酸塩、リンゴ酸塩、フマ−ル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩；グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩等のアミノ酸塩が例示できる。

ジャスモン酸又はその誘導体としては、特に、上記一般式（１）において、Ｒ^１とＲ^２が共に炭素数１〜６のアルキル基である化合物が好ましい。特に好ましいものとしては、水溶性と乳管形成促進作用が高く、安価であることから、Ｒ^１がｎ−ペンチル基であり、Ｒ^２がｎ−プロピル基であるプロヒドロジャスモンが例示できる。

上記一般式（Ｉ）で表される化合物は、公知の方法で製造できるし、市販品を使用しても良い。
例えば、上記式（１）において、Ｒ^１がアルキル基、アルケニル基、又はアルキニル基であり、かつＲ^２がアルキル基である化合物は、２−アルキルシクロペンテン−１−オン、２−アルケニルシクロペンテン−１−オン、又は２−アルキニルシクロペンテン−１−オンとマロン酸のアルキルエステルとをマイケル付加させた後、脱炭酸させることにより容易に製造できる。また、このようにして製造した化合物を、常法に従い、アルコール類とエステル交換させてもよい。その他、上記式（１）において、Ｒ^２が水素原子である化合物は、例えば、上記のように製造したＲ^２がアルキル基である化合物を、塩基又は酸で加水分解することにより製造できる。

ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される複数種を併用する場合には、これら複数種の組み合わせ及び比率は特に限定されず、目的に応じて適宜選択すれば良い。

草本類のうち、ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種（以下、ジャスモン酸等と略記する）を接触させる部位は、葉、茎、根等いずれでも良いが、ジャスモン酸等を高い効率で取り込めることから、根であることが好ましい。

ジャスモン酸等を草本類に接触させる方法は、特に限定されないが、ジャスモン酸等を含有する媒体を接触させる方法が好ましい。ジャスモン酸等を含有する媒体としては、液剤、水和剤、エマルジョン、懸濁剤、ゾル剤、ペースト剤、シート剤等が例示できる。

ジャスモン酸等を含有させる媒体は、ジャスモン酸等の種類や接触させる方法に応じて任意に選択できる。具体的には、水；カルナバロウ、密ロウ等のワックス類；ラノリン等のグリース類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；メチレンクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸ジエチル、エチレングリコールアセテート、マレイン酸ジブチル、コハク酸ジエチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロン等のケトン類；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類；ホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド類；ニトロエタン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物類；アセトニトリル等のニトリル類；ピリジン類等が例示できる。

上記の中でも、媒体としては粘度が低いものが好ましく、５〜５０℃で液状であるものがより好ましい。液状であることで、ジャスモン酸等を噴霧や塗布等の簡便な方法で草本類に接触させる方法が選択できる。そして、ジャスモン酸等は水溶性が高い方が好ましく、環境への負荷が小さく、安全性も高いことから、水が最も好ましい。

すなわち、ジャスモン酸等を含有する媒体としては、液剤が好ましく、ジャスモン酸等を含有する液体が例示できる。ここで、「ジャスモン酸等を含有する液体」とは、ジャスモン酸等を溶解又は分散させた液体のことを指し、ジャスモン酸等を溶解させた溶液であることが好ましい。
ジャスモン酸等を含有する液体を接触させる方法としては、前記液体を噴霧又は塗布する方法が好ましい。そして、ジャスモン酸等は水溶性が高い方が、高い効率で取り込まれるので、ジャスモン酸等を含有する親水性の液体を使用することが好ましく、ジャスモン酸等を含有する水溶液を使用することが特に好ましい。そして、前記水溶液を使用する場合には、前記水溶液を噴霧又は塗布する方法に加え、さらに対象となる草本類の根を前記水溶液に浸漬させる水耕栽培が、特に好ましい方法として例示できる。
前記水溶液を噴霧する場合には、スプレー等を使用すれば良いし、前記水溶液を塗布する場合には、刷毛等を使用すれば良い。そして、水耕栽培は、根を水に浸漬させる代わりに、前記水溶液に浸漬させること以外は、公知の方法で行えば良い。

前記媒体は一種を単独で使用しても良いし、二種以上を併用しても良い。二種以上を併用する場合には、その組み合わせ及び比率は、目的に応じて任意に選択できる。

草本類に接触させるジャスモン酸等の量は、乳管形成促進作用を発現する限り特に限定されず、草本類の種類、ジャスモン酸等の種類、接触方法等に応じて、適宜調整することが好ましい。通常は、草本類表面において、０．５ｍｇ／ｃｍ^２以上であることが好ましく、０．５〜１０ｍｇ／ｃｍ^２であることがより好ましい。
また、ジャスモン酸等を含有する媒体を接触させる場合、該媒体中のジャスモン酸等の濃度は、０．０５〜０．１％（ｗ／ｖ）とすることが好ましい。

前記媒体中には、本発明の効果を妨げない範囲で、ジャスモン酸等以外にその他の成分が含有されていても良い。その他の成分としては、分散剤、溶解助剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、保存剤、安定化剤、殺菌剤、殺虫剤、栄養剤等の公知の各種添加剤が例示できる。

草本類にジャスモン酸等を接触させる期間は、乳管が形成される数ヶ月〜１年程度で十分である。このような短期間で十分な乳管形成促進作用が得られるので、草本類にかける負荷を顕著に軽減できる。

草本類で乳管形成を促進させた後、乳管が存在する部位からラテックスを採取し、例えば、酢酸又はギ酸を加えて固形状にした後、ローラーにかけ、シート状にして自然乾燥させることで、天然ゴムが得られる。なお、ラテックスの貯蔵安定性を高めるため、アンモニアを添加することもできる。

本発明によれば、草本類において短期間で乳管形成を促進させ、乳管数（乳管密度）を増大させることができるので、ラテックスの収率と生産性を向上させ、ラテックス産生能を向上させることができる。また、パラゴムノキを利用しなくても、天然ゴムの生産量を向上させることができる。

本発明は、天然ゴムの生産性増進に利用可能である。

Claims (3)

1. ラテックス産生能を有する草本類に、ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を接触させて、ラテックス産生を促進させる工程を有することを特徴とするラテックスの増産方法。
2. 前記草本類がロシアタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍ ｋｏｋ−ｓａｇｈｙｚ）であることを特徴とする請求項１に記載のラテックスの増産方法。
3. 前記ジャスモン酸及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含有する水溶液を使用して、前記草本類を水耕栽培するか、あるいは前記草本類に前記水溶液を噴霧又は塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載のラテックスの増産方法。