JP2017176053A - ムラサキ科植物の栽培方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができるムラサキ科植物の栽培方法を提供する。【解決手段】波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光を人工的にムラサキ科植物の植物体の葉又は茎に照射することで、ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることを特徴とするムラサキ科植物の栽培方法による。【選択図】図１

Description

本発明は、ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができるムラサキ科植物の栽培方法に関する。

一般に、日本各地や中国、朝鮮半島に自生する多年草であるムラサキ科植物の根には、有用成分であるシコニン又はその誘導体が含まれており、古来より生薬として用いられてきた。
また、シコニン又はその誘導体は、抗菌作用、効炎症作用、皮膚活性化作用、肉芽増殖作用、育毛効果等を有することが知られており、皮膚の美容効果も期待できるので、近年、化粧水や美容液における有用成分としても用いられている。
そして、化粧水や美容液等において生薬としてシコニン又はその誘導体を用いるには、ムラサキ科植物からシコニン又はその誘導体を抽出する必要があり、シコニン又はその誘導体を効率良く生産するためのムラサキ科植物の栽培方法に関する発明がいくつか開示されている。

特許文献１には「ムラサキの栽培方法」という名称で、生薬あるいは天然染料として利用されており、かつ絶滅危惧種に指定されているムラサキの栽培方法に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示される発明は、有底筒状の育苗容器に砂を入れ、その砂の上にムラサキの種子を数粒撒き、その後前記種子が見えなくなるまで、更にその種子上に砂を撒いて播種し、播種後０〜−１０℃の低温に７〜３０日間曝すと共に砂の表面が乾いたら散水し、その後は徐々に温度上昇させて発芽させ、発芽後背丈が７〜１５ｃｍになった時点で、育苗容器から取り出して根に付いた砂を分離して農地に移植し、その育苗容器から取り出すまでの間は引き続き砂の表面が乾いたら散水し、移植後は農地にて育成し開花させて種子を採取することを特徴とするものである。
上記構成の特許文献１に開示される発明によれば、ムラサキの種子から高率で発芽させることができ、その発芽した苗は育苗用容器中で生存率を高く維持することができ、農地に移植後も順調に生育させることができる。この結果、本発明のムラサキの栽培方法は、生薬あるいは紫根染料等の多くの消費量に対応することができる大量生産に適した栽培方法を提供することができる。

特許文献２には「薬用植物の栽培方法」という名称で、主に根部及び地下茎部を利用する薬用植物の栽培方法に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示される発明は、文献中に記載される符号をそのまま用いて説明すると、養分に富んだ培土１を充填し底板２に排水孔３を複数設けた栽培用筒体４を、温度、日照量、風速及び水分をコントロール出来るハウス５内の土壌６に立設し、栽培用筒体４に根部及び地下茎部７を利用する薬用植物８を植えて、ハウス５により乾燥環境を創出し、栽培用筒体４内の培土１に水を供給してその水分量をコントロールし、栽培用筒体４の側壁及び底板２により根部及び地下茎部が垂直に伸長する方向付けを行い生育を規制して、底板２の排水孔３によりハウス５内の土壌６の地下水分及び養分を吸収させて、栽培用筒体４内の薬用植物８の根部及び地下茎部７を肥大化育成することを特徴とするものである。
上記構成の特許文献２に開示される発明によれば、天候に左右されず、栽培用筒体内の養分に加えてハウス内の土壌からも養分を吸収して、栽培用筒体内の根部及び地下茎部が短期間で分枝しないで真っ直ぐ且つ肥大化して、有用成分を一定量以上含むこととなり、収穫や採取後の加工も容易となって、その結果、コストパフォーマンスに優れた薬用植物を得ることが出来るという効果を有する。

特開２０１１−２１７６７５号公報 特開２０１０−２９１８１号公報

特許文献１に開示される発明では、人工栽培するムラサキ科植物の個体数を増やすことで、薬用成分の生産量を増加させている。
また、特許文献２に開示される発明では、根部及び地下茎部の収量を増やすことで、薬用成分の生産量を増加させている。
しかしながら、特許文献１，２に開示される発明はいずれも、ムラサキ科植物の根部及び地下茎部における有用成分の含有量を増やそうとするものではなかった。
従って、特許文献１，２に開示される発明においてさらに有用成分の収量を増加させようとする場合は、ムラサキ科植物の個体数を増やす必要があり、栽培面積の拡大が不可避であった。

本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、人工栽培するムラサキ科植物の個体数を増やすことなく、有用成分の収量を効率的に増加させることができるムラサキ科植物の栽培方法を提供することにある。

上記課題を解決するため第１の発明であるムラサキ科植物の栽培方法は、波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光を人工的にムラサキ科植物の植物体の葉又は茎に照射することを特徴とするものである。

また、第２の発明であるムラサキ科植物の栽培方法は、上記第１の発明であって、ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることを特徴とするものである。

さらに、第３の発明であるムラサキ科植物の栽培方法は、上記第１又は第２の発明であって、日の出及び／又は日没時点を基準にして、その前後３時間のうちの少なくとも１時間の間、紫色光を照射することを特徴とするものである。

加えて、第４の発明であるムラサキ科植物の栽培方法は、上記第１乃至第３のそれぞれの発明であって、葉又は茎に対して紫色光を間欠照射することを特徴とするものである。

上記構成の第１乃至第４のそれぞれの発明において、ムラサキ科植物の栽培時に、その葉又は茎に波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光を人工的に照射することで、ムラサキ科植物に対して人為的にストレスを与えることができ、これによりムラサキ科植物体内においてこのストレスに対抗する物質としてシコニン又はその誘導体を生成させて根に蓄積させるという作用を有する。
なお、シコニン又はその誘導体としては例えば、以下に示すものが知られているが、本発明においては下記に示すもの以外の同等の作用を有する未確認の化合物についても包含する概念である。また、以下に示す試験結果においては、シコニン又はその誘導体の蓄積量として、シコニン及びアセチルシコニンの蓄積量を調べた。
・デオキシシコニン（deoxyshikonin）：Ｃ_１６Ｈ_１６Ｏ_４
・イソバレリルシコニン（isovalerylshikonin ）：Ｃ_２１Ｈ_２４Ｏ_６
・シコニン（shikonin ）： Ｃ_１６Ｈ_１６Ｏ_５

・アセチルシコニン（acetylshikonin）： Ｃ_１８Ｈ_１８Ｏ_６

・イソブチリルシコニン（isobutyrylshikonin ）：Ｃ_２０Ｈ_２２Ｏ_６
・β，β−ジメチルアクリルシコニン（β,β-dimethylacrylshikonin ）：Ｃ_２１Ｈ_２２Ｏ_６
・α−メチル−ｎ−ブチリルシコニン（α-methyl-n-butyrylshikonin）：Ｃ_２１Ｈ_２４Ｏ_６
・β−ヒドロキシイソバレリルシコニン（β hydroxyisovalerylshikonin）：Ｃ_２１Ｈ_２４Ｏ_７

上述のような第１乃至第４のそれぞれの発明によれば、ムラサキ科植物の根に蓄積される有用成分であるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができる。
この結果、栽培するムラサキ科植物の個体数を増やすことなく、シコニン又はその誘導体の収量を増加させることができる。
これにより、ムラサキ科植物の栽培面積を増やすことなく、シコニン又はその誘導体の収量を増加させることができるので、シコニン又はその誘導体の生産性を向上できる。
よって、第１乃至第４のそれぞれの発明によれば、有用成分であるシコニン又はその誘導体を、効率良く量産することができる。

本発明の実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。 本発明の実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備におけるフレーム構造の概念図である。 本発明の実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。 本発明の実施例３に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。 試験１の試験結果を示すグラフである。 試験２の試験結果を示すグラフである。 試験３の試験結果を示すグラフである。

本発明の実施の形態に係るムラサキ科植物の栽培方法について図１乃至図４を参照しながら詳細に説明する。

はじめに、図１を参照しながら実施例１に係るムラサキ科植物の栽培方法の基本構成について説明する。
図１は本発明の実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。
実施例１に係るムラサキ科植物の栽培方法は、図１に示すように、屋外の地表面１１上にムラサキ科植物９を植え付けて栽培する際に、その葉又は茎９ａに波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を人工的に照射することで、ムラサキ科植物９の根９ｂに蓄積される有用成分であるシコニン又はその誘導体の量を、紫色光１２を照射しないムラサキ科植物９よりも増大させたものである。
一般にムラサキ科植物９では、植物体内において生合成されたシコニン又はその誘導体は根９ｂに蓄積される。
このため、ムラサキ科植物９から得られるシコニン又はその誘導体の量を増大させるためには、ムラサキ科植物９全体の収量、とりわけ、その根９ｂの収量を増加させることが有効であった（特許文献１，２を参照）。
これに対し、本発明の発明者らは鋭意研究の結果、ムラサキ科植物９の栽培時に、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を人工的に照射することで、根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができることを見出した。

なお、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに、波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を人工的に照射した際に、その根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量が増大する詳細なメカニズムについては現時点では解明されていないが、波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２は、光合成に利用し難い波長域の光であるためムラサキ科植物９にとってストレスになると考えられる。
そして、ムラサキ科植物９では紫色光１２の照射によるストレスの付加が引き金となり、植物体内において抗菌作用等を有するシコニン又はその誘導体が生成されて根９ｂに蓄積されると考えられる。
この根拠として、ムラサキ科植物９に波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を連続照射した場合と、紫色光１２を間欠照射（照射と非照射の繰り返し）した場合とを比較すると、後者の方がムラサキ科植物９の根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量が増加する傾向が認められた。

よって、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培方法によれば、栽培するムラサキ科植物９の個体数を増やすことなしに、ムラサキ科植物９（特に根９ｂ）から抽出されるシコニン又はその誘導体の量を増加させることができる。
この結果、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培方法によれば、ムラサキ科植物９から効率良く有用成分であるシコニン又はその誘導体を得ることができる。よって、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培方法によれば、生薬としてのシコニン又はその誘導体の生産性を向上することができる。

ここで上述の実施例１に係る薬用植物ムラサキの栽培方法の基本構成に対して、任意で付加可能な技術内容について個別に説明する。
（１）紫色光１２の照射時期について
通常、ムラサキ科植物９体内において生合成されたシコニン又はその誘導体は、根９ｂに一方的に蓄積され続けるのではなく、必要がなければ植物体内において生分解される、あるいは代謝されるなどして植物体内から消失してしまう。
このため、ムラサキ科植物９の栽培期間中の全期間にわたって波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射し続けたからといって根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を最大化できるわけではない。
従って、ムラサキ科植物９の栽培期間において、ムラサキ科植物９の収穫時点以前の、少なくとも１ヶ月間、好ましくは３ヶ月間、より好ましくは７ヶ月間、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに対して波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することで、より効率良く根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができる。

（２）紫色光１２の照射強度について
加えて、ムラサキ科植物９に波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射する場合は、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａの表面における紫色光１２の照射強度を１０Ｗ／ｍ^２以上に設定することで、より好ましくは１０〜４５Ｗ／ｍ^２の範囲内とすることでムラサキ科植物９に適度なストレスを与えることができ、これにより根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果を発揮させることができる。
この点をより具体的に説明すると、紫色光１２の照射強度を１０Ｗ／ｍ^２、３０Ｗ／ｍ^２に設定した場合は、３０Ｗ／ｍ^２に設定した場合の方がシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果が大きかった。他方、紫色光１２を照射しなかった試験区（Cont.）と、紫色光１２の照射強度を６０Ｗ／ｍ^２に設定して照射した場合とを比較すると、照射強度を６０Ｗ／ｍ^２に設定した場合の方がシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果が大きいものの、紫色光１２の照射強度を３０Ｗ／ｍ^２に設定した場合との比較では、シコニン又はその誘導体の蓄積量に大差はなかった。このため、紫色光１２の照射強度が３０Ｗ／ｍ^２を超える場合は、シコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果が発揮される一方で、紫色光１２の照射に伴う強光阻害が起きて、シコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果が相殺されている可能性がある。

（３）紫色光１２の照射時間帯について
また、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ｂに対し、日の出及び／又は日没時点を基準にして、その前後３時間のうちの少なくとも１時間の間、紫色光１２を照射してもよい。
より具体的に説明すると、例えば、ある日の日の出時刻が６：００、日没時刻が１８：００である場合は、紫色光１２の照射時間帯を下記（ａ）〜（ｃ）のいずれかのように設定すればよい。
（ａ）３：００〜９：００までの６時間の内の少なくとも１時間
（ｂ）１５：００〜２１：００までの６時間の内の少なくとも１時間
（ｃ）上記（ａ）の時間帯、及び、上記（ｂ）の時間帯
この場合も、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果を発揮させることができる。
例えば、ムラサキ科植物９に対し、波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を、一日のうちの４−８時までの４時間照射してもよい。この場合、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果を発揮させることができる。
さらに、例えば、上記時間帯（一日のうちの４−８時までの４時間）に加えて、一日のうちの１６−２０時までのさらに４時間紫色光１２の照射を追加してもよい。この場合、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量増大効果を一層高めることができる。
つまり、日の出及び／又は日没時点を基準にして、その前後３時間のうちの少なくとも１時間以上人工的に紫色光１２を葉又は茎９ａに照射することで、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させることができる。なお、この紫色光１２の照射時間の「１時間」とは、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに実質的に紫色光１２が当たっている時間を意味している。従って、ムラサキ科植物９に対して紫色光１２を間欠照射する場合、葉又は茎９ａに実質的に紫色光１２を１時間照射するには、間欠照射（例えば、１５分間照射、４５分間非照射の繰り返し）を４時間行う必要がある。
また、このように日の出及び／又は日没時点を基準にして、その前後３時間にムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに対して人工的に紫色光１２を照射する場合は、ムラサキ科植物９において紫色光１２が光ストレスとしてとして認識されやすくなり、その根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を効率的に増加させることができると考えられる。

（４）紫色光１２の照射方法について
さらに、ムラサキ科植物９に波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を間欠照射してもよい。つまり、ムラサキ科植物９に対して、紫色光１２を点灯と消灯を繰り返しながら照射してもよい。
この場合、ムラサキ科植物９の根９ｂに効率良くシコニン又はその誘導体を蓄積させることができる。
より具体的には、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに対して紫色光１２を、一日における所望時間の間で、かつ、１時間のうちの１５分間照射、残りの４５分間は消灯することを繰返す間欠照射を行うことで、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量増加効果を発揮させることができる。

なお、上記技術内容（１）〜（４）のそれぞれは、上述の実施例１に係る薬用植物ムラサキの栽培方法の基本構成にそれぞれ単独で付加してもよいし、２つ以上の技術内容を適宜組み合わせて付加してもよい。
いずれの場合も、ムラサキ科植物９の根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させることができる。

ここで図１を参照しながら、実施例１に係る薬用植物ムラサキの栽培方法を実現するための具体的な栽培設備について詳細に説明する。
図１に示すように、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａは、地表面１１に植え付けられたムラサキ科植物９の周囲にフレーム構造２を配し、このフレーム構造２により補光装置６ａを直接又は間接的に保持又は固定することで、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射可能に構成してなるものである。
そして、図１に示すようなムラサキ科植物の栽培設備１Ａを用いてムラサキ科植物９を栽培することで、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増大させることができる。

さらに、図１に示すように、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａでは、ムラサキ科植物９を、地表面１１上に立設した中空管体４中に培養土５を充填したものに植え込んでもよい。この場合、ムラサキ科植物９を地表面１１に直に植え付ける場合に比べて、根９ｂの水平方向への広がりを抑えて中空管体４内に太い主根を効率良く生育させることができる。この結果、ムラサキ科植物９の根９ｂの収量を容易に増加させることができるので、この根９ｂから抽出されるシコニン又はその誘導体の量も多くなる。よって、ムラサキ科植物９の栽培時に中空管体４を用いることで、シコニン又はその誘導体の収量を増加させることができる。
さらに、中空管体４を用いてムラサキ科植物９を育てる場合は、地表面１１を掘り起こすことなく根９ｂを収穫することができるので、その収穫作業を容易にするというメリットも有する。
また、中空管体４として、例えば、合成樹脂製（例えば、塩化ビニル等）のパイプや紙筒等を使用することができる。

さらに、ムラサキ科植物９を中空管体４を用いて栽培する場合は、培養土５を充填した中空管体４と地表面１１の間に、複数の貫通孔８ａが穿設された目皿８を介設しておいてもよい。
この場合、ムラサキ科植物９が、中空管体４の下端から地表面１１中に主根（根９ｂ）を伸ばすのを抑制できる。これにより、ムラサキ科植物９の根９ｂの収穫時に、地表面１１中に伸びた根９ｂの一部が切断されて収穫できなくなるという不具合を防止できる。

続いて、図２を参照しながら実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａについてより詳細に説明する。
図２は本発明の実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備における格子部材の概念図である。図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
ムラサキ科植物９を中空管体４に植え付ける場合は、図１，２に示すように、フレーム構造２に格子部材３を設け、この格子部材３の空隙３ａに中空管体４を収容保持するとともに、格子部材３に補光装置６ａを固設してもよい。
この場合、格子部材３を備えることで、中空管体４の保持構造と、補光装置６ａの保持構造を１つの構成により実現することができる。
また、格子部材３を備えることで、補光装置６ａをムラサキ科植物９の葉又は茎９ａの間近に配することができるので、光源７ａから発せられる光の強度が弱くとも、ムラサキ科植物９に対して適度なストレスを付加することが可能になる。
この結果、ムラサキ科植物９の根９ｂに蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができる。

なお、図１に示すムラサキ科植物の栽培設備１Ａでは、格子部材３に支柱１０ａを着脱可能に固設し、この支柱１０ａの所望位置に、砲弾型のＬＥＤを複数集合させてなる光源７ａを複数備えた補光装置６ａを用いる場合を例に挙げて説明している。なお、支柱１０ａ上における光源７ａの取付け位置は自由に変更することができる。
また、光源として図１に示すような砲弾型のＬＥＤを複数集合させてなる光源７ａを用いる場合は、光源７ａからの発熱量も小さいので、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに光源７ａを近接した場合でも、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに熱による障害が起こり難い。

また、実施例１に係る薬用植物ムラサキの栽培方法では、ムラサキ科植物９における紫色光１２の照射部位を葉又は茎９ａに特定している。
一般に、植物体では葉以外の部位においても感光性を有する場合がある。例えば、茎が葉緑素を備える場合は、茎も葉と同様に感光性を有している。
そして、本発明ではこのような植物の感光性を利用して植物体（特に、ムラサキ科植物９）に光によるストレスを与えることで、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させている。
従って、実施例１に係る薬用植物ムラサキの栽培方法では、感光性を有する茎のみに３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射するだけでも、目的とする効果を十分に発揮させることができる。

実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備について図３を参照しながら説明する。
図３は本発明の実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。なお、図１，２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ｂは、補光装置６ｂ以外の構成は実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａと同じである。このため、ここでは補光装置６ｂについて詳細に説明する。
補光装置６ｂは、格子部材３に着脱可能に固設される棒状の支柱１０ｂの表面に、多数のＬＥＤからなる光源７ｂを備えてなるものである。
このような補光装置６ｂによれば、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａの全域にくまなく３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することができる。
なお、図３ではフレーム構造２に設けられる格子部材３に補光装置６ｂを着脱可能に固設する場合を例に挙げて説明しているが、格子部材３を設けることなくフレーム構造２に直接補光装置６ｂを固設してもよい。
また、図３に示すような補光装置６ｂを用いる場合は、図１に示す補光装置６ａのように光源７ａの取付け位置を変更する必要がないので、その取扱いが容易である。
上述のような実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ｂは、実施例１に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａと同じ効果を有する。

実施例３に係るムラサキ科植物の栽培設備について図４を参照しながら説明する。
図４は本発明の実施例３に係るムラサキ科植物の栽培設備を示す概念図である。なお、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
実施例３に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ｃは、補光装置６ｃ以外の構成は実施例１又は実施例２に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａ，１Ｂと同じである。従って、ここでは補光装置６ｃについて詳細に説明する。
補光装置６ｃは、格子部材３に架設される支柱１０ｃに、例えば、３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を発する高出力のＬＥＤからなる光源７ｃを備え、ムラサキ科植物９の鉛直上方側からその葉又は茎９ａに紫色光１２を照射できるよう構成されてなるものである。
このような補光装置６ｃによれば、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａの全域にくまなく３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することができる。
また、光量や照射範囲を調整することで、一つの補光装置で複数のムラサキ科植物に照射することもでき、これにより、補光装置６ａや補光装置６ｂを用いる場合に比べて、設置台数を減らすことができるという利点がある。植物の生育に必要な太陽光を出来るだけ遮らないように、設置台数や設置位置を調整したり、補光装置の光源部以外の例えば電源部等（図示せず）は植物の上方以外に設置することが望ましい。
光源７ｃは、紫色光１２を照射可能なものであれば特に限定されないが、砲弾型ＬＥＤより高出力な表面実装型ＬＥＤやＣＯＢ（Chip On Board）型ＬＥＤを単数あるいは複数個使用したものを採用することができる。
また、光源７ｃはＬＥＤ以外でもよく、この場合は、ハロゲンランプや放電ランプ等と波長選択フィルターとを組み合わせて用いることで３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することもできる。
なお、図４ではフレーム構造２に設けられる格子部材３に支柱１０ｃ及び光源７ｃを着脱可能に固設する場合を例に挙げて説明しているが、格子部材３を設けることなくフレーム構造２に直接支柱１０ｃ及び光源７ｃを固設してもよい。
上述のような実施例３に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ｃは、実施例１，２に係るムラサキ科植物の栽培設備１Ａ，１Ｂと同じ効果を有する。

以下に、本発明に係る薬用植物ムラサキの栽培方法による効果を確認するために行った試験結果について図５乃至図７を参照しながら説明する。
はじめに、表１を参照しながら試験１〜３の実施条件について説明する。

上表１に示すように、試験１ではムラサキ科植物９（ムラサキ属ムラサキ、学名：Lithospermum erythrorhizon Siebold et Zucc）に対して３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射する際に、連続照射と間欠照射、及び、照射時間が根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量に与える影響について調べた。
また、試験２では、ムラサキ科植物９に対して３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射する際の照射時期が、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量に与える影響について調べた。
さらに、試験３では、ムラサキ科植物９に対して３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を間欠照射する際に、ＯＮ／ＯＦＦの切替えタイミングが、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量に与える影響について調べた。

なお、上表１中の試験２，３において、照射装置が補光装置６ａから補光装置６ｂに変更されているのは、ムラサキ科植物９の草丈の変化によるものである。
より具体的に説明すると、植え付け直後のムラサキ科植物９は、草丈が低い時期は補光装置６ａのみで植物体全体に波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することが可能であるが、その生育に伴い補光装置６ａだけではムラサキ科植物９の葉又は茎９ａの全域に紫色光１２を照射することが困難になった。そこで、ムラサキ科植物９の株間に補光装置６ｂを配置して葉又は茎９ａの全域に紫色光１２が照射されるようにした。
試験１〜３はともに図１，３に示すようなムラサキ科植物の栽培設備１Ａ，１Ｂを用いて行い、各試験区とも上表１に示す条件以外のムラサキ科植物９の栽培条件は同じになるようにした。また、各試験区においてムラサキ科植物９のサンプル数はそれぞれ下記のように設定した。
・試験１：２０本／区
・試験２：１２本／区
・試験３：１２本／区

図５は試験１の試験結果を示すグラフである。なお、図５では、３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２の照射を行わなかった試験区（図５中の「Cont．」）のシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値を１.０とし、これに対する試験区Ａ〜Ｃのシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値をその比で示した。
また、各試験においてシコニン又はその誘導体の蓄積量を、[ムラサキ科植物９の根の重量（ｇ）]×[アセチルシコニン含量（％）]の式により得られた数値とし、各試験区毎に定量して求めた。なお、「根の重量（ｇ）」は生重量、乾物重のいずれでもよい。
図５に示すように、試験１の結果、３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を連続照射した試験区Ａにおいてシコニン又はその誘導体の蓄積量は、紫色光１２を照射しなかった試験区「Cont．」と比較して増加する傾向が認められた。従って、ムラサキ科植物９に対して３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射することで、その根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させることができることが確認された。さらに、ムラサキ科植物９に対して紫色光１２の間欠照射を行った試験区Ｂ，Ｃでは、試験区Ａよりもシコニン又はその誘導体の蓄積量が顕著に増加する傾向が認められた。
従って、試験１の結果から、ムラサキ科植物９の根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させるには、紫色光１２を連続照射するよりも間欠照射した方が、その効果が高くなることが示された。
さらに、試験１では紫色光１２を、４−８時までの４時間のみ間欠照射（紫色光１２の実質的な照射時間は１時間）を行った試験区Ｃよりも、４−８時の４時間及び１６−１８時の４時間の合計８時間（紫色光１２の実質的な照射時間は２時間）照射を行った試験区Ｂの方が、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量が多かった。従って、ムラサキ科植物９に対して、４−８時の４時間のみ（日没時刻を基準にその前後３時間のうちの少なくとも１時間のみ）紫色光１２を照射するだけでも、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量の増大効果が発揮される可能性は極めて高い。

図６は試験２の試験結果を示すグラフである。なお、図６では、３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２の照射を行わなかった試験区（図５中の「Cont．」）のシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値を１.０とし、これに対する試験区Ｄ，Ｅのシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値をその比で示した。
図６に示すように、試験２の結果、ムラサキ科植物９の栽培期間中の全期間にわたって３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２の照射を行った場合（試験区Ｄ）と、ムラサキ科植物９の栽培期間中の後期にのみ紫色光１２の照射を行った場合（試験区Ｅ）はともに、試験区「Cont．」よりもシコニン又はその誘導体の蓄積量が増加する傾向が認められた。
また、試験区Ｄと試験区Ｅとを比較すると、シコニン又はその誘導体の蓄積量に大差は認められなかった。この結果から、ムラサキ科植物９の根９ｂに含有されるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させるには、収穫時期以前の所望期間の間（より具体的には、収穫時期以前の少なくとも１ヶ月間、好ましくは３ヶ月間、より好ましくは７ヶ月間）、波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２を照射するだけでもムラサキ科植物９の根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量を増加させることができると考えられる。

図７は試験３の試験結果を示すグラフである。なお、図７では、３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光１２の照射を行わなかった試験区（図７中の「Cont．」）のシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値を１.０とし、これに対する試験区Ｆ，Ｇのシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値をその比で示した。
図７に示すように、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに対して紫色光１２を間欠照射する際に、紫色光１２の照射時間の合計を一定にし、紫色光１２の照射状態と非照射状態を頻繁に切り替えた場合（試験区Ｇ）と、そうでない場合（試験区Ｆ）とでは、根９ｂにおけるシコニン又はその誘導体の蓄積量の平均値に大きな差は認められなかった。
よって、試験３の結果から、ムラサキ科植物９の葉又は茎９ａに紫色光１２を間欠照射する場合、紫色光１２照射のＯＮ／ＯＦＦの切替えを頻繁に行った方が、その根９ｂにより多くのシコニン又はその誘導体を蓄積させることができる可能性が高いことが示唆された。

以上説明したように本発明は、ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることができるムラサキ科植物の栽培方法であり、農業、医薬、美容に関する技術分野において利用可能である。

１Ａ〜１Ｃ…ムラサキ科植物の栽培設備 ２…フレーム構造 ３…格子部材 ３ａ…空隙 ４…中空管体 ５…培養土 ６ａ〜６ｃ…補光装置 ７ａ〜７ｃ…光源 ８…目皿 ８ａ…貫通孔 ９…ムラサキ科植物 ９ａ…葉又は茎 ９ｂ…根 １０ａ〜１０ｃ…支柱 １１…地表面 １２…紫色光

Claims (4)

1. 波長３９０〜４２０ｎｍの間にピークを有する紫色光を人工的にムラサキ科植物の植物体の葉又は茎に照射することを特徴とするムラサキ科植物の栽培方法。
2. 前記ムラサキ科植物の根に蓄積されるシコニン又はその誘導体の量を増大させることを特徴とする請求項１に記載のムラサキ科植物の栽培方法。
3. 日の出及び／又は日没時点を基準にして、その前後３時間のうちの少なくとも１時間の間、前記紫色光を照射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のムラサキ科植物の栽培方法。
4. 前記葉又は前記茎に対して前記紫色光を間欠照射することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のムラサキ科植物の栽培方法。