JP3125007B2 - Production method of red pigment by tissue culture of rosemary - Google Patents
Production method of red pigment by tissue culture of rosemaryInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ローズマリー(Rosmar
inus officinalis L.)の組織培養による赤色色素、特
に食品、化粧品などの着色に用いられるアントシアニン
系色素の生産方法に関する。本明細書で、「カルス」と
は植物体から切出された組織片を組織培養用の固体培地
において培養して得られた不定形細胞をいい、「アント
シアニン」とは植物の花又は果皮などの美しい色をもつ
部分に多く存在する赤、青、紫などを示す配糖体をい
う。The present invention relates to a rosemary (Rosmar
inus officinalis L.), and a method for producing a red pigment, particularly an anthocyanin pigment used for coloring foods and cosmetics, by tissue culture. In the present specification, "callus" refers to amorphous cells obtained by culturing a piece of tissue cut from a plant in a solid medium for tissue culture, and "anthocyanin" refers to a flower or pericarp of a plant or the like. Glycosides that show red, blue, purple, etc., which are often present in parts having beautiful colors.
【0002】[0002]
【従来の技術】食品、化粧品などの着色には、従来より
各種の合成色素及び天然色素が用いられているが、合成
色素は変異原性,発癌性等の問題があり、安全性の面か
ら天然物に由来する色素の使用が望まれている。しか
し、天然物からの抽出による色素の生産は、季節、気
候、温度等の自然環境の影響を受け易く、安定した供給
は困難である。そのため組織培養による天然色素の生産
が試みられている。組織培養法は、短時間で目的の色素
を生産でき、工業的規模で効率的に計画生産できるとい
う利点がある。2. Description of the Related Art For coloring foods and cosmetics, various synthetic pigments and natural pigments have been used. However, synthetic pigments have problems such as mutagenicity, carcinogenicity, etc. It is desired to use dyes derived from natural products. However, the production of pigments by extraction from natural products is susceptible to the natural environment such as season, climate, and temperature, and it is difficult to provide a stable supply. Therefore, production of natural pigments by tissue culture has been attempted. The tissue culture method has an advantage that a target dye can be produced in a short time, and a planned production can be efficiently performed on an industrial scale.
【0003】植物体(カルス)の組織培養によって、ア
ントシアニン系色素を生産する方法として、これまでア
カメガシワのカルス(特開昭49ー94897)、ポリ
ゴナムに属するアイ植物のカルス(特開昭53−840
26)、デリスの葉から誘導したカルス(特開昭54−
11281)、ブドウ属植物のカルス(特開昭55−1
18392)、ユーホルピア属のハナキリン(特開昭5
7−2696)、ローゼルのカルス(特開昭64−30
594)などが知られている。また、シソの植物体の組
織培養において、波長190〜500nmの青色光照射
下に組織培養し、又は波長600〜900nmの赤色光
照射下に組織培養して、それぞれ赤色色素生成カルスを
培養した後、培養物から赤色色素を生産する方法が提案
されている(特開昭61−195688、特開昭63−
156865)。上記シソの植物は、葉にアントシアニ
ン系色素を含む赤紫色の通常赤ジソと呼ばれるものであ
る。As methods for producing anthocyanin-based pigments by tissue culture of plants (callus), callus of Akmegashiwa (JP-A-49-94897) and callus of eye plant belonging to Polygonum (JP-A-53-840) have been used.
26), Callus derived from the leaves of Delis
11281), a callus of a grape genus plant (JP-A-55-1)
18392), Euphorpia hanakirin (Japanese Unexamined Patent Publication No.
7-2696), Roselle callus (JP-A-64-30)
594) are known. Further, in tissue culture of perilla plants, tissue culture under blue light irradiation at a wavelength of 190 to 500 nm, or tissue culture under red light irradiation at a wavelength of 600 to 900 nm, after culturing red pigment-producing callus, respectively. A method for producing a red dye from a culture has been proposed (JP-A-61-195688, JP-A-63-195688).
156865). The above-mentioned perilla plant is a so-called reddish violet usually containing red anthocyanin pigments in its leaves.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、シソ科に
属するものの赤紫色の赤ジソと異なる常緑樹のローズマ
リーの植物組織から誘導したカルスを培養すると著量の
アントシアニン系色素を生産し得ることを見出し、この
知見に基づいて本発明に到達した。本発明の目的は、ロ
ーズマリーの組織培養によるアントシアニン系色素を高
い収率で経済的に生産する方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor can produce a significant amount of anthocyanin pigments by cultivating callus derived from evergreen rosemary plant tissue belonging to the Labiatae family, which is different from magenta red ginseng. The inventors have found that the present invention has been made based on this finding. An object of the present invention is to provide a method for economically producing an anthocyanin-based dye in high yield by tissue culture of rosemary.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の赤色色素の生産方法は、シソ科植物のロー
ズマリーの植物組織から誘導したカルスから赤紫色の濃
いローズマリー色素生成細胞塊であるカルスを選抜し、
この選抜したカルスをオーキシン又はサイトカイニンを
含む培地中で培養する方法である。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a method for producing a red pigment according to the present invention comprises a method for producing reddish purple from callus derived from a plant tissue of a rosemary plant of the Labiatae family.
Callus, a rosemary pigment-producing cell mass,
This is a method of culturing the selected calli in a medium containing auxin or cytokinin.
【0006】以下、本発明について詳しく説明する。本
発明において使用する植物材料は、シソ科植物のローズ
マリーの葉、茎、花、根或いは種子その他の組織が挙げ
られる。先ず、このようなローズマリーの植物体を殺菌
して無菌状態とする。殺菌は例えば、植物材料を脱イオ
ン水で十分に洗浄し、続いて70%エチルアルコールに
数十秒間浸漬した後、次亜塩素酸ナトリウム溶液に5〜
10分間浸漬して表面に付着している雑菌を殺菌し、更
に滅菌水で残存殺菌剤を洗浄除去することにより行う。
次に、殺菌した植物材料を滅菌メスで適当な大きさの小
片に切断し、この切断片をオーキシン又はサイトカイニ
ンを含む培地上に置床する。置床後、20〜30℃、好
ましくは24〜26℃の一定温度条件下の明所、好まし
くは100ルックス以上、更に好ましくは3,000〜
100,000ルックスの昼光色光照射下において培養
を行う。光源としては、太陽光、蛍光灯、白熱電灯、水
銀灯などを用いることができる。光照射しない場合には
色素が生産されない。培養期間は約2〜4週間である。Hereinafter, the present invention will be described in detail. Examples of the plant material used in the present invention include leaves, stems, flowers, roots, seeds, and other tissues of rosemary of a Labiatae plant. First, such a rosemary plant is sterilized to a sterile state. Sterilization can be accomplished, for example, by thoroughly washing the plant material with deionized water, then immersing it in 70% ethyl alcohol for several tens of seconds,
It is carried out by immersing for 10 minutes to sterilize various germs attached to the surface, and washing and removing the residual germicide with sterilized water.
Next, the sterilized plant material is cut into small pieces of an appropriate size using a sterile scalpel, and the cut pieces are placed on a medium containing auxin or cytokinin. After placing, a light place under a constant temperature condition of 20 to 30 ° C, preferably 24 to 26 ° C, preferably 100 lux or more, more preferably 3,000 to
Culture is performed under irradiation of 100,000 lux of daylight light. As the light source, sunlight, a fluorescent lamp, an incandescent lamp, a mercury lamp, or the like can be used. Without light irradiation, no dye is produced. The cultivation period is about 2 to 4 weeks.
【0007】この植物体のカルスを誘導するための培地
及びそれを増殖させるための培地としては、通常の組織
培養用の無機合成寒天培地を利用する。例えば、ムラシ
ゲ−スクーグ(Murashige-Skoog)培地,ガンボーグ−
B5(Gamborg-B5)培地,ホワイト(White)培地,ヘ
ラー(Heller)培地及びこれらの改変培地などが用いら
れる。このような培地に、炭素源、窒素源、無機塩類、
有機物、植物ホルモンなどを含有してもよい。炭素源と
しては、ショ糖、グルコース、マルトース、フルクトー
スなどの糖類、デンプンなどが用いられる。窒素源とし
ては、硝酸塩、アンモニウム塩、グリシン、尿素などが
用いられる。無機塩類としては、リン、カリウム、カル
シウム、マグネシウム、マンガン、銅、亜鉛、モリブデ
ン、硼素、鉄、コバルトなどの元素を含有するものが用
いられる。有機物としては、イノシトール、ニコチン
酸、塩酸ピリドキシン、塩酸チアミン、パントテン酸カ
ルシウム、p−アミノ安息香酸、葉酸、ビオチン、リボ
フラビン、アスコルビン酸、クエン酸、リンゴ酸、ココ
ナッツミルク、酵母エキスなどが用いられる。[0007] As a medium for inducing callus of the plant and a medium for growing the same, an ordinary inorganic synthetic agar medium for tissue culture is used. For example, Murashige-Skoog medium, Gamborg-
A B5 (Gamborg-B5) medium, a White medium, a Heller medium, a modified medium thereof, and the like are used. In such a medium, a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts,
It may contain organic substances, plant hormones and the like. As the carbon source, sugars such as sucrose, glucose, maltose and fructose, starch and the like are used. As the nitrogen source, nitrates, ammonium salts, glycine, urea, and the like are used. As the inorganic salts, those containing elements such as phosphorus, potassium, calcium, magnesium, manganese, copper, zinc, molybdenum, boron, iron, and cobalt are used. As organic substances, inositol, nicotinic acid, pyridoxine hydrochloride, thiamine hydrochloride, calcium pantothenate, p-aminobenzoic acid, folic acid, biotin, riboflavin, ascorbic acid, citric acid, malic acid, coconut milk, yeast extract and the like are used.
【0008】植物ホルモンとしては、2,4−ジクロロ
フェノキシ酢酸(以下、2,4−Dと略称する)、α−
ナフタレン酢酸(以下、NAAと略称する)、インドー
ル酢酸(以下、IAAと略称する)、インドール酪酸
(以下、IBAと略称する)などのオーキシン類や、N
6−フルフリルアミノプリン(以下、カイネチンと略称
する)、N6−ベンジルアデニン(以下、BAと略称す
る)などのサイトカイニン類などを使用することができ
る。カルスの増殖及び色素の生産性の観点から、オーキ
シンとしては2,4−Dが、またサイトカイニンとして
はカイネチンがそれぞれ好ましい。オーキシンの使用濃
度は10-7〜10-4M、好ましくは10-5〜5×10-5
Mであり、サイトカイニンの使用濃度は10-7〜10-5
M、好ましくは10-6〜5×10-6Mである。この濃度
が高過ぎると、カルスが生育しないので好ましくなく、
逆に低過ぎる場合には緑化したり、生育しなかったりす
るので好ましくない。[0008] As plant hormones, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (hereinafter abbreviated as 2,4-D), α-
Auxins such as naphthalene acetic acid (hereinafter abbreviated as NAA), indole acetic acid (hereinafter abbreviated as IAA), indole butyric acid (hereinafter abbreviated as IBA), N
Cytokinins such as 6 -furfurylaminopurine (hereinafter abbreviated as kinetin) and N 6 -benzyladenine (hereinafter abbreviated as BA) can be used. From the viewpoint of callus growth and pigment productivity, auxin is preferably 2,4-D and cytokinin is preferably kinetin. The concentration of auxin used is 10 -7 to 10 -4 M, preferably 10 -5 to 5 × 10 -5.
M, and the concentration of cytokinin used is 10 -7 to 10 -5.
M, preferably 10 −6 to 5 × 10 −6 M. If this concentration is too high, callus will not grow,
Conversely, if it is too low, it is not preferable because it is greened or does not grow.
【0009】約2〜4週間の培養期間の経過後、各切断
片からカルスが誘導され、この誘導培養したカルスから
赤紫色の濃いローズマリー色素生成細胞塊であるカルス
を選抜する。これを適当な組成の新しい寒天培地上に移
植し、20〜30℃、好ましくは24〜26℃の一定温
度下において培養を続ける。また、液体培地での培養も
行うことができる。このカルスを継代培養したものを増
殖培養していくと、赤色色素の収量を向上させることが
できる。増殖培養終了後、抽出溶媒として0.1〜1.
0重量%の塩酸酸性メタノールを用いて色素を抽出した
後、溶媒を濾過などにより除去すると赤色色素が得られ
る。[0009] After a culture period of about 2 to 4 weeks, calli are induced from each of the cut pieces, and callus, which is a red-purple dark rosemary pigment-producing cell mass, is selected from the calli cultured for induction. This is transplanted onto a fresh agar medium having an appropriate composition, and the culture is continued at a constant temperature of 20 to 30 ° C, preferably 24 to 26 ° C. In addition, culture in a liquid medium can be performed. When the callus is subcultured and propagated, the yield of red pigment can be improved. After completion of the growth culture, 0.1 to 1.
After the pigment is extracted with 0% by weight hydrochloric acid-methanol, the solvent is removed by filtration or the like to obtain a red pigment.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、シ
ソ科植物のローズマリーの植物組織から誘導したカルス
から赤紫色の濃いローズマリー色素生成細胞塊であるカ
ルスを選抜し、この選抜したカルスを特定の培地中で培
養することにより、食品や化粧品などの着色剤として好
適な天然赤色色素であるアントシアニン系色素を純粋な
形で生産することができ、天然植物から製造する場合に
比較して極めて収率よく経済的に生産できる。As described above, according to the present invention, callus derived from the plant tissue of the Labiatae plant rosemary
Mosquito, which is a deep red-purple rosemary pigment-producing cell mass from
By culturing the selected calli in a specific medium, it is possible to produce an anthocyanin-based pigment, which is a natural red pigment suitable as a coloring agent for foods and cosmetics, in a pure form. It can be produced economically with a very high yield as compared with the case of production from plants.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明は
以下の実施例に限定されるものでない。先ず、ローズマ
リーの葉を流水で洗浄し、70%エチルアルコールに3
0秒間浸漬した後、次亜塩素酸ナトリウム水溶液(有効
塩素濃度1.5%)に15分間浸漬することにより滅菌
を行い、その後滅菌水で3回洗浄した。このように殺菌
した無菌葉を滅菌メスを用いて1cm2程度の面積の小
片に切断した。この切断片を2,4−Dが2ppm、カ
イネチンが0.2ppm、ショ糖が3%,寒天が0.8
%含まれるpHを5.8に調整したムラシゲ−スクーグ
(Murashige-Skoog)培地に置床した。置床後、25℃
で3,000ルックスの蛍光灯による白色光照射下で培
養した。Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following examples. First, wash the rosemary leaves with running water, and add 3% to 70% ethyl alcohol.
After immersion for 0 second, sterilization was performed by immersion for 15 minutes in an aqueous solution of sodium hypochlorite (effective chlorine concentration: 1.5%), and then washed three times with sterilized water. The sterilized leaves thus sterilized were cut into small pieces having an area of about 1 cm 2 using a sterile scalpel. The cut pieces were 2 ppm of 2,4-D, 0.2 ppm of kinetin, 3% of sucrose, and 0.8% of agar.
% Was placed on a Murashige-Skoog medium adjusted to pH 5.8. 25 ° C after placing
At 3,000 lux under a white light irradiation with a fluorescent lamp.
【0012】置床して3週間後、各切断片からカルス組
織が誘導され、その組織中に赤紫色を呈する部分(ロー
ズマリー色素生成細胞塊)が確認された。前記ローズマ
リー色素生成細胞塊のうち、特に色の濃い部分を選び、
表1に示す組成のpH5.8の固体培地に移植し、25
℃で3,000ルックスの蛍光灯による白色光照射下で
3週間培養した。この培養により、全体が赤紫色に着色
したカルスを得た。このカルスを1%塩酸酸性メタノー
ルに5℃で24時間浸漬し、赤色色素を抽出した後、吸
引濾過法により赤色色素溶液を得た。この抽出液は可視
部においては530nmに最大吸収がみられた。(以
下、本頁余白)Three weeks after the implantation, callus tissue was induced from each of the cut pieces, and a reddish purple portion (rosemary pigment-forming cell mass) was confirmed in the tissue. Of the rosemary pigment producing cell mass, select a particularly dark portion,
Transplanted into a solid medium of pH 5.8 having the composition shown in Table 1,
C. for 3 weeks under white light irradiation with a fluorescent lamp at 3,000 lux at 3,000.degree. By this culture, calli were obtained, which were entirely colored purple-red. The callus was immersed in 1% hydrochloric acid-methanol at 5 ° C. for 24 hours to extract a red pigment, and a red pigment solution was obtained by suction filtration. This extract had a maximum absorption at 530 nm in the visible region. (Hereafter, this page margin)
【0013】[0013]
【表1】 [Table 1]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 19/00 - 19/64 C12N 1/00 - 5/28 BIOSIS(DIALOG) JICSTファイル(JOIS) MEDLINE(STN) WPI(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C12P 19/00-19/64 C12N 1/00-5/28 BIOSIS (DIALOG) JICST file (JOIS) MEDLINE ( STN) WPI (DIALOG)
Claims (5)
ら誘導したカルスから赤紫色の濃いローズマリー色素生
成細胞塊であるカルスを選抜し、この選抜したカルスを
オーキシン又はサイトカイニンを含む培地中で培養する
ローズマリーの組織培養による赤色色素の生産方法。1. A deep purple-red rosemary pigment from callus derived from a plant tissue of a rosemary plant of the Labiatae family
A method for producing a red pigment by tissue culture of rosemary in which callus, which is an adult cell mass, is selected and the selected callus is cultured in a medium containing auxin or cytokinin.
の濃度で含む請求項1記載の赤色色素の生産方法。2. An auxin in a medium of 10 -7 to 10 -4 M.
2. The method for producing a red pigment according to claim 1, wherein the red pigment is contained at a concentration of:
シ酢酸である請求項2記載の赤色色素の生産方法。3. The method for producing a red pigment according to claim 2, wherein the auxin is 2,4-dichlorophenoxyacetic acid.
-5Mの濃度で含む請求項1記載の赤色色素の生産方法。4. The method according to claim 1, wherein the cytokinin is contained in the medium at 10 -7 to 10.
The method for producing a red pigment according to claim 1, which is contained at a concentration of -5M .
項4記載の赤色色素の生産方法。5. The method according to claim 4, wherein the cytokinin is kinetin.
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JP04100355A JP3125007B2 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Production method of red pigment by tissue culture of rosemary |
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