JP2013540426A - 植物や植物の部分で二次植物化学物質や栄養素を強化 - Google Patents

Abstract

本発明によれば、オブジェクトは、通常の植物又は水道水での栽培と比較して、より高い栄養素や二次代謝産物を有する植物や植物の部品を製造するために最適なレベルで必要なすべての条件を提供することによって達成される。バランスのとれた栄養素、標的栄養素の高いレベル、必要なpH、単一または複数の誘発要因、天然防腐剤の必要な濃度と、上記目的の達成を容易にする必要な温度と光を維持することを含む定式化ソリューションを提供する。
【選択図】図１

Description

1. 発明の分野
一般的に、本発明は、植物および植物の部分であって、特に二次代謝と栄養を強化することに関する。

2. 従来の技術
植物は、植物が成長する土壌、水、基板、水耕栽培や他の供給源等のところからミクロマクロ栄養素を頻繁に選択的に吸収して蓄積する。ソース/土壌中のミクロとマクロ栄養素の量が少ないと、その蓄積に影響を及ぼすだけでなく、植物における一次および二次代謝の両方に影響を及ぼす。

多くの場合、栄養素の欠乏は、様々な地理的条件や土壌中の栄養素の組成が変更された補充せずに、同じ畑の長期使用によるものである。取り込みにおけるこの欠乏は、さまざまな望ましくない結果になることがある。例えば、このような欠乏は、果物や野菜で所望の栄養素の低い蓄積をもたらすかもしれない。

また、植物は、防衛目的、戦闘のストレスと援助受粉のために二次代謝産物を合成し、蓄積する能力を持つ。これらの二次代謝産物は、薬用栄養と美容目的のために使用される。しばしば植物や植物の部分は、二次代謝産物を抽出するために処理される。これは、処理の収量を増やすために、より高い二次代謝と植物部分を生成することが望ましい。

本発明は、以下の図面を参照しながら説明する。

例示的な実施形態として説明するプレクトランサスバーバッタズの収穫したてのルーツ。

例示的な実施形態におけるフォルスコリン標準（95％）を示しているクロマトグラム（HPLC)。

実施形態の一例に係る処置の7日後にプレクトランサスバーバッタズの根を乾燥させたコントロールにおける推定フォルスコリンのクロマトグラム（HPLC）。

詳細な説明
1. 概要
本発明の一態様によれば、植物及び/又は植物の部分における二次代謝産物は、植物中の応力状態を誘発することによって強化されている。

本発明の別の側面として、栄養素と代謝物は同時に、植物または植物部分において強化されている。本発明の実施形態で、植物または植物部分の二次代謝産物及び/又は栄養素は、天然防腐剤、ターゲットの栄養素とエリシターを個別にまたは組み合わせて含む処方のソリューションにおいて植物/植物の部分を成長させることにより強化される。

本発明のさらに別の実施形態によれば、プロセスの生成物は、化粧品、医薬品および栄養治療機能のための二次代謝産物のより高いレベルのマクロや微量栄養素の供給源として使用される。

また、さらに別の態様では、栄養素が植物及び植物の部分で強化され、それによって自然と生物学的に利用可能な供給源を提供する。

別の態様によれば、本発明は、上記の手法から得られた植物化学物質や栄養素の天然源由来化粧品、栄養、医薬品および治療用製品を提供する。

本発明の別の態様によれば、代謝産物と栄養素は、一緒にまたは個別に抽出される。本発明のいくつかの態様は、例示のための実施例を参照しながら説明する。それは、数多くの具体的な詳細、関係、および方法は、本発明の完全な理解を提供するために記載されていることを理解すべきである。しかしながら、当業者であれば、本発明は、特定の詳細が1以上なくても、あるいは他の方法等と共に実施可能であることを理解する。他の事例では、周知の構造や操作は、本発明の特徴が不明瞭になることを避けるために詳細に示されていない。

2.栄養素の摂取増加と植物化学物質/二次代謝物の強化
植物及び植物の部分は、様々な栄養素、二次代謝産物(SM)および他の化合物を得るために広く使用/処理される。その広い生物活性、少ないコスト、より高い安全性のため、彼らは時間をかけてテストし、疾患の予防、管理および治療により長期的な健康推進や薬効成分を有するために広く使用される。ただし、植物及び植物の部分におけるSM/植物化学物質は、非常に低い量で産生され、その生理及び発達段階にも依存する。ある種の植物は、選択的に吸収し、消費する栄養素の高い摂取に貢献することができる土壌から栄養分を蓄積する。しかし、土壌中の養分含有率の地理的変異は、これらの植物の実際の栄養含有量に大きな役割を持つことになる。

本発明によれば、オブジェクトは、通常の植物又は水道水での栽培と比較して、より高い栄養素や二次代謝産物を有する植物や植物の部品を製造するために最適なレベルで必要なすべての条件を提供することによって達成され、バランスのとれた栄養素、標的栄養素の高いレベル、必要なpH、単一または複数の誘発要因、天然防腐剤の必要な濃度と、上記目的の達成を容易にする必要な温度と光を維持すること含む定式化ソリューションを提供する。プロセス全体の目新しさは、二次代謝を高めるために自然な方法を使用することであり、製品には、二次代謝産物の増加されたレベルと栄養改善の二重の利点を有するユニークなものです。以下で、本発明の様々な態様を説明する。

a)本発明は、二次代謝と栄養素の点で質的に即興植物および植物の部分に関する。

b)自然の植物及び植物の部分の化粧品、栄養、予防と治療特性を改善するためのプロセス。

c)代謝を制御された条件下で操作し、これによって土壌中に残留効果を残さない。

d)策定ソリューション、制御された温度、pHおよび必須日長でサポートされている場合、制御された条件下での植物や植物の部分を成長させる方法を説明する。

e)微量栄養素、栄養素、エリシター、標的栄養素レベルの増加と天然防腐剤を含む、成長と代謝をサポートするための処方液の使用法を説明している。

f)二次代謝の引き金を引き、それによって植物及び植物の部分で同じレベルを高める、ソリューションで使用されるエリシターに言及している。

g)より多くの利用可能な形で提供されるターゲット栄養源を説明し、栄養の致死濃度は、より高いレベルで使用した場合、植物の成長に影響を与えることも記載している。

h)誘発されたコンテンツの二次代謝産物の検出および同定を誘発する方法が記載されている。

i)デュアル二次代謝と栄養素を保持するために使用される植物及び植物の部分の抽出処理が記述されている。

j)通常の植物、植物の部分、根、茎、葉、小枝、花序、蕾、花、果実、種子、その粉末及びその抽出物と比較した場合、二次代謝と栄養素のレベルを高めたものを有する最終製品の完全な説明。

k)ポストプロセスデータが記載されており、それには自然な形の栄養素の存在、通常の植物および植物の部分を比較した場合の二次代謝産物の上昇したレベルが示されている。

l)以下の説明及び実施例は、本発明の特定の実施形態を提供しているが、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

本発明のいくつかの実施形態は、単に説明のための例や他の拡張機能、アプリケーション、および本発明の用途に応じて以下に説明していると当業者には明らかであろう。このようなすべての拡張機能、アプリケーションや利用環境は、プレゼンテーション、本発明の範囲内でカバーされている。

実施例1: バランスのとれた栄養溶液の調製
少なくとも濃度100mg/lの窒素、硫黄、カルシウム、リン、カリウム、マグネシウムの塩のマクロ栄養素、少なくとも濃度0.025mg/lのヨウ素、ホウ素、マンガン、亜鉛、モリブデン、銅、コバルトおよび鉄の塩の微量栄養素を含むバランス栄養液を互いに分けて溶解し、蒸留水又は脱イオン水で徹底的に混合する。同じの原液を10℃の冷蔵庫に保管し、定式化溶液を調製するときに使用した。沈殿物や汚染がある場合には原液は破棄される。

対象養液：
一部は水溶性、非水溶性であり、それらの間で異なった栄養源があるが、いくつかは塩の形で存在し、いくつかはキレートの形であり、一部は異なるバランスを抱えている。例えば、クロムは、前者は非毒性であり、後者は有毒である三価と六価の形で存在する。栄養素の摂取が、上記オブジェクトのすべてに依存し、その影響はそのような栄養素が欠乏する飼料に関連する健康問題の形で見られる。また、土壌などの正規成長環境における栄養素の局所的な変動は、栄養素の欠乏の多くのレベルを引き起こす。

実施例2: 対象栄養素の調製
クロムEDTAの調製は、硝酸クロム（8.1グラム）を秤量し、蒸留水25mlに溶解して行われた。10グラムのEDTAナトリウムを秤量し、蒸留水60mlに溶解させるために煮沸した。70％炭酸水素ナトリウム溶液でナトリウムEDTA溶液のpHを5.5 -5.6に調整される。この溶液を十分に混合し、蒸留水を加えて100mlにする。必要な濃度を、バランスのとれた栄養を含む溶液に添加した。

一実施形態では必要な濃度が致死濃度以下になるように選択される。例えば、クロムは4gm/litreで使用されている。

エリシター溶液の調製: エリシターは、ストレスに対する防御反応として、植物化学物質の生産の引き金を引くオブジェクトである。植物が環境ストレスに応答して、特定の段階で、非常に多くの場合、特定の細胞内で二次代謝産物を蓄積する傾向がある。病原菌、害虫、草食または任意の他の生物および非生物要因の攻撃を受けた場合に、植物はファイトアレキシンなどの二次代謝産物の生合成の誘導を含む防御メカニズムの範囲を活性化することによって応答する。

以前の用語で、エリシターは、ファイトアレキシンの産生を刺激する化合物として使用されていた。それらが特定の生物および非生物的ストレスにさらされたときに植物及び植物の部分は複数の二次代謝産物を蓄積している可能性がある。今では一般的に、生物的または非生物的起源である植物防御の任意のタイプを開始するエージェントとして使用される。本発明において、SM/植物化学物質の収率は、選択された植物または植物部分を、非生物と生物における１又は複数のエリシターを付すことにより増加した。本発明では、高濃度で標的栄養素もエリシターとして振る舞い、SM/植物化学物質の増加に寄与し、同時にその向上している栄養特性を蓄積する。

実施例3:エリシター溶液の調製
ジャガイモ（200gms）をスライスカットし、200mlの蒸留水で煮沸し、その後モスリン布を通して濾過した。ろ液にブドウ糖20gを添加し、体積を1000mlに構成した。培地のpHは6.5に調整した。50mlのメディアを各250ミリリットルの三角フラスコに分注し、オートクレーブする。固体培地上に生育したアスペルギルスニガー接種のループを完全培地に接種した。フラスコをインキュベートし、増殖させた。20日後、培養と胞子形成のフラスコをオートクレーブした。真菌マットを濾過により分離した後、蒸留水で数回洗浄した。水性抽出物を、乳鉢でマットを均質化することによって調製し、酸洗浄で中和された砂を使用してすりつぶした。均質化されたマットは、マットの抽出物を得るためにモスリン布を通して濾過した。マットエキスとマット濾液の必要な濃度は、バランスの取れた栄養溶液に添加した。

実施例4:保存用の溶液の調製：
1パーセントローズマリーエキスを策定溶液に添加した。

実施例5:策定溶液の調製：
実施例1,2,3および4の溶液は、選択される植物及び植物の部分に基づいて必要な濃度で混合し、これが本発明の策定ソリューションとなった。

実施例6: 成長
無傷または新たに収穫された植物部品や植物は、実施例5の配合液で供給され、同じ濃度と持続時間は選択した植物または植物部分の種類に依存し、ターゲットを絞った栄養と強化されるフィトケミカルにも依存する。一例が以下に記述されている。

プレクトランサスバーバッタズの根と一緒に新鮮に収穫された植物は、土壌やほこりを除去するために徹底した洗浄を行った。洗浄後の根は、1％テエポル溶液を使用して表面を滅菌した。そのまま800グラムの根を策定溶液で浸漬されたコンテナに格納し、植物や植物の部分のいくつかの部分を上記ソリューションに残した。プロセス全体が管理された、きれいな条件下で行った。必要な温度と光は成長と代謝を誘導するために維持された。策定した溶液を12時間ごとに変えて、成長および代謝プロセスは3時間〜10日間行われた。根は徹底的に洗浄し、乾燥し、適切なメッシュに粉状にし、収穫した。

実施例8: 抽出
植物やエキスは、水や他の溶媒中で保存植物の有効成分で構成されている。本実施形態の活性成分は、標的栄養素だけでなく、強化された植物化学物質を意味する。次の実施例は、栄養素とSMを一緒に抽出する。

即興と完全に乾燥させた根を粉末に粉砕し、さらに2時間70℃でエタノールを用いて抽出を行った。エタノール抽出物を濾過し、真空中で濃縮した。

実施例9: 植物化学物質の抽出
即興と完全に乾燥させた根を粉末に粉砕し、さらに2時間70℃で酢酸エチルを用いて抽出を行った。酢酸エチル抽出物を濾過し、真空中で濃縮した。

実施例10: 栄養素を抽出
即興と完全に乾燥させた根を粉末に粉砕し、さらに2時間70℃で水を用いて抽出を行った。抽出液をろ過し、真空中で濃縮した。コントロールと比較した場合に数倍蓄積していたターゲット栄養素のためにICP - OES を用いて、抽出物を検出対象として定量した。

実施例11: フォルスコリンの検出と推定
植物、植物の部分、抽出液を高速液体クロマトグラフィー（HPLC）によってフォルスコリン含量を検定した。

標準製剤：標準のフォルスコリン25mgを、25ミリリットルのメスフラスコに正確に秤量し、多量のメタノールで溶解及び希釈し、よく混合した。

サンプル調製：試料1グラムを100mlのフラスコに秤量し、メタノール50mlを加え、30分間還流した。プロセスは、3×50mlのメタノールで繰り返した。すべてのメタノール抽出物を合わせて、メタノールで250ミリリットルに希釈混合し、ワットマン42号を通して濾過し、透明な溶液を得た。

移動相：ヘキサン、酢酸エチル、塩化メチレンは、70:20:10の割合で混合し、脱気した。

クロマトグラフシステム：液体クロマトグラフ（島津製作所、京都）は、210 nmのUV検出器とC18カラム（250×4.6ミリメートル：M/s Spinco バイオPvt株式会社、インド、バンガロール）が装備されていた。移動相は、0.8ミリリットル/分の速度、200 psiの背圧で注入した。インジェクタ、検出器は、移動相でフラッシュした。検出器の屈折率は、4Xに設定し、ポテンショメータの紙送り速度を0.5cm/分に設定した。

カラムを、30分間平衡化した。流量は、毎分約1.0mlであった。標準品をクロマトグラフィーし、フォルスコリンのピーク応答を記録した。標準品および試料調製の等量（10μlの）は、別々に注入した。クロマトグラムを記録し、フォルスコリンに対応するピークのための応答を測定した。

実施例12: 栄養素の検出と推定
コントロールと比較した場合数倍蓄積していたターゲット栄養素のために誘導結合プラズマ -光学発光分光分析装置(ICP - OES)を用いて、植物、植物の部分および抽出液をさらに検出対象として定量した。

規格の調製：作業標準溶液は、希硝酸で適切標準のクロム溶液を希釈することにより、0から1.5 ppm（0、0.5、1および1.5 ppm）の範囲で調製した。

サンプルの調製：30mlの石英ルツボに約3グラムの試料を量り取った。材料から煙が出なくなるまで有機物を揮発させるために低いブンゼン火炎の上で最初に加熱した。その後、るつぼを温度550℃のマッフル炉に移し、完全に灰化するために5-6時間保持した。炉からるつぼを取り出し、それを冷却した。るつぼの内容物は、ウォータージェットを用いた蒸留水の助けを借りて、150mlビーカーに定量的に移した。上記10ml希硝酸、10ml希塩酸を添加した。約5 -10分間、内容物を煮沸し、それを冷却した。どんなブラック粒子でもそれが発見された場合、それは不完全な灰化を示した。全体のプロセスは、灰化のため炉内でより多くの時間を保ちながら新鮮なサンプルで繰り返した。冷却した溶液を蒸留水の助けを借りて、既知のボリュームに構成した。サンプルを除いたすべての試薬を使用してブランクを行い、試験濃度のために適切な補正を適用する。

手順：AAS（M/SGBC科学機器、オーストラリア、モデル932AA）とICP- OES（M/S堀場科学、アメリカ、ジョバンイボン、シリーズ24）は、作業指示に従ってオンにし、安定化させた。機器は、既知の標準液を吸引することにより調整した。試験溶液も吸引し、測定値をppm単位で書き留めた。

8. 結論
本発明の種々の実施形態を上述してきたが、これらは単なるの目的で提示され、限定するものではないことを理解すべきである。したがって、本発明の範囲は、上記実施形態のいずれによっても限定されるべきではないが、以下の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されるべきである。

Claims (17)

1. 外的要因を操作することによって生きた植物で内の応力状態を誘導する方法。
2. 請求項1に記載の方法は、誘導された応力状態は、ライブやライブ植物、植物の部分のフィトケミカルを高めると述べた。
3. 請求項2に記載の方法前記植物化学物質は、セカンダリメトボィテsあると言いました.
4. 請求項3に記載の方法において、前記外部要因が所望の応力状態が発生しエリシターを含む定式化溶液中で植物を栽培含む請求。
5. 請求項4に記載の方法であって、前記策定ソリューションは、天然防腐剤、栄養素および/またはエリシターの一つ以上を含むことを特徴とする内の外的要因。
6. 同時に、植物または植物部分で一緒に植物化学物質や栄養素強化の方法は、請求することを含む方法を言った;
   栄養素やエリシターを含む処方溶液を調製する、請求エリシター植物または植物部分は言っにおいて所望の応力状態を誘導する工程; そして成長はで植物または植物部分が期間のために処方液を工程。
7. 請求項6に記載の方法において、前記栄養素はマクロ栄養素、微量栄養素??所望の量でビタミンの1以上を含むことを特徴とする;とエリシターは生物および非生物エリシターの一つ以上を含むことを特徴とする。
8. 請求項7に記載の方法であって、前記栄養素を前記所望量が一つ以上を含むことを特徴とする
   a)少なくとも100mg/l窒素、硫黄、カルシウム、リン、カリウム及びその塩の形でマグネシウムリットル。
   b)その塩類の形をしている少なくとも0.025mg/lのヨウ素、ホウ素、マンガン、亜鉛、モリブデン銅、コバルトおよび鉄。
   c)少なくとも200クロム、鉄、セレン、亜鉛、銅、ホウ素、バナジウム、複雑なキレート化又はその塩である形態で、個別に、または組み合わせて、カルシウム、マグネシウム、カリウムのmg/ lである。
   d) 少なくとも20mg/lプロビタミンのとビタミン。
9. 請求項7に記載の方法であって、前記エリシターは、前記酵母エキス、キトサン、salisylic酸、ジャスミン花エキス、アルギン酸ナトリウム、アスペルギルス・ニガーエキス、個別に、または二次代謝を高めるために組み合わせてグアーガム製剤の1以上のもの; そして量が少なくとも0.1％を含むことを特徴とする。
10. 請求項7に記載の方法であって、前記防腐剤は、天然の防腐剤の1以上は、ビタミンE、黒酢、グレープフルーツ種子エキス、ニンジン種子エキス、ローズマリー抽出物と汚染を避けるために、タイムエキスからなる備える。
11. 植物または植物部分で強化された植物化学物質を生成するように配合溶液を調製する方法は含み;
    栄養素のストック溶液を調製する工程;
    エリシターのストック溶液を調製する工程;
    防腐剤の原液を調製する工程;そして
    混合の1以上は、栄養素、エリシター、所望の量の防腐剤の銘柄ソリューションは既知の体積を最大にすると述べた。
12. 植物又は含む植物の部分から一緒に植物化学物質や栄養素を抽出する方法; 栄養素と植物化学物質を溶解する第二の溶媒の第2の量を溶解した最初の溶媒の第1の量を含んでも溶媒系を調製する工程;と充電が持つ、植物または植物部分は、抽出の両方の栄養素と植物化学物質への溶媒系を特徴とする。
13. 請求項12記載の方法において、前記第1の溶媒および前記第二の溶媒は、水、エタノール、メタノール、石油エーテルの一つで、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸エチル、ヘキサン、アセトン、ベンゼン、トルエン、EDC、ブタノール、酢酸、アセトニトリルから選択される。
14. 請求項13に記載の方法
    第一溶媒が水の30％を含むことを特徴とする。
    前記第二溶媒は70％メタノールを含むことを特徴とする; とは、溶媒系はメタノール水溶液を含むことを特徴とする。
15. を含む使用の製品;
    植物化学物質とや栄養素を強化した植物の植物または植物部分または抽出。
16. 請求項15に記載の製品は、さらに含む;
    強化された植物化学物質を人工的に言った植物のストレス状態を誘発することによって得られる。
17. すべての方法、システム、実質的にこの仕様の様々なセクションに記載されている製品。