JP3650792B2 - 植物のオリゴ糖増量剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物に含まれるオリゴ糖の含有量を向上させる薬剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
オリゴ糖は単糖のオリゴマーの総称で、腸内細菌によって利用され、整腸作用等の生理活性を持つことが知られている。また、低カロリーで虫歯や肥満、糖尿病を誘発しない糖として注目されており、いわゆる機能性食品としての研究が行われている。オリゴ糖の中には、ビフィズス因子としての整腸効果や高脂血症、糖尿病の治療薬等医薬面での有用性も報告されている(特開平1−199554号公報)。また、これらのオリゴ糖のうち、フルクトースが5個結合したイヌロペンタオースの製造法及びその強い活性を利用した新しい用途が開示されている(特開平3−292887号公報)。
【0003】
従来、オリゴ糖は、多くの食品に含まれていることが知られているが、例えば蔗糖の代替としての使用、機能性甘味物質として食品への添加;酪農分野における下痢防止、離乳後の子豚の体重増加及び飼料効率の改善及び家畜やペット糞の臭気低減を目的としたフルクタンの添加等、外生的に食品等に添加するものがほとんどであり、作物、野菜等の食品自身に含まれるオリゴ糖成分を向上させようとする試みはほとんど知られていない。
【0004】
一方、植物が光合成によって炭酸ガスを固定化して得た糖は、デンプンとして貯蔵する前に非構造性の多糖として、一時的に貯蔵されることが知られており、牧草の越冬性に関連するとして古くから研究されている。しかし、研究の大部分が育種による越冬性の向上に関するもので、蓄積する非構造性の多糖をオリゴ糖として食品の観点からとらえた研究は知られていない。
【0005】
そこで、植物に含まれるオリゴ糖を食品に外生的に添加するのではなく、作物、野菜等の食品自身の成分として利用し、更に、これらの植物に含まれるオリゴ糖の含有量を向上させる安全で有効な薬剤が見出されれば、更に好ましいことである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、植物に含まれるオリゴ糖の含有量を向上させる薬剤を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる実情において、本発明者らは鋭意研究を行った結果、植物を5−アミノレブリン酸又はその塩を有効成分とする薬剤で処理すれば、作物や野菜に含まれるオリゴ糖の含有量が顕著に増加することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、5−アミノレブリン酸又はその塩を有効成分として含有する植物のオリゴ糖増量剤を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の植物のオリゴ糖増量剤(以下、単に「本発明の薬剤」ということもある。)は、5−アミノレブリン酸又はその塩を有効成分とする。かかる5−アミノレブリン酸又はその塩は、植物の成長促進剤として有用であることが知られている(特開平4−338305号公報)が、5−アミノレブリン酸と植物に含まれるオリゴ糖含有量の関係及び植物の成長促進とオリゴ糖含有量の関係については全く知られていない。また、5−アミノレブリン酸又はその塩は、除草剤や殺虫剤としても有効であることが知られているが、これらの効果と植物のオリゴ糖含有量の関係についても全く知られていない。
【0010】
5−アミノレブリン酸の塩としては、例えば塩酸塩、リン酸塩、硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の酸付加塩及びナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等の金属塩が挙げられる。
なお、これらの塩は使用時において水溶液として用いられ、その作用は5−アミノレブリン酸単独使用の場合と同一である。5−アミノレブリン酸とその塩はそれぞれ単独でも、これらの2種以上を混合して用いることもできる。
【0011】
5−アミノレブリン酸又はその塩は、公知の化合物であり、化学合成、微生物による生産、酵素による生産のいずれの方法によっても製造することができる。微生物又は酵素による生産方法を用いる場合、その生産物は、植物に対して有害な物質を含まない限り分離精製することなく、そのまま用いることができる。
【0012】
本発明の対象となる植物は特に限定されないが、オリゴ糖含有量を高めた植物を機能性食品として利用する場合には、もともとのオリゴ糖含有量の高い植物を用いるのが有利である。かかる植物としては、例えば百合科、キク科、アヤメ科、ラン科等に属する植物を挙げることができ、具体的には、キクイモ(ヤーコーン)、ジャガイモ、ラッキョウ、タマネギ、エシャロット、ネギ、ホウレンソウ、シュンギク、アスパラガス、チコリー、ダリア、ビーツ、バナナ等が挙げられる。また、食用以外の植物に対しても適用でき、かかる植物としては、牧草、イネ科、ムギ科、クローバー等の飼料用植物、チューリップ等の鑑賞用植物等が挙げられる。
【0013】
このうち、ジャガイモ、ラッキョウ、ホウレンソウ、チューリップが好ましく、特にフルクタンの増量を目的とする場合は、ホウレンソウ、チューリップが好ましく、フルクタン以外のオリゴ糖の増量を目的とする場合は、ジャガイモが好ましい。
【0014】
本発明において、植物のオリゴ糖としては、特に制限されないが、植物の貯蔵糖質として存在するもので、単糖が2個以上、20個くらいまでグリコシド結合で結ばれた構造のものや、配糖体として存在するものが含まれる。このうち、フルクトース由来のオリゴマーであるフルクタンの増加効果が顕著である。
【0015】
本発明の薬剤は、5−アミノレブリン酸又はその塩を有効成分として含まれていれば特に制限されず、本発明の効果を損なわない限り、植物成長調節剤、糖類、アミノ酸、有機酸、アルコール、ビタミン、ミネラル等を配合することができる。ここで用いられる植物成長調節剤としては、例えば、エピブラシノライド等のブラシノライド類、塩化コリン、硝酸コリン等のコリン剤、インドール酪酸、インドール酢酸、エチクロゼート剤、1−ナフチルアセトアミド剤、イソプロチオラン剤、ニコチン酸アミド剤、ヒドロキシイソキサゾール剤、過酸化カルシウム剤、ベンジルアミノプリン剤、メタスルホカルブ剤、オキシエチレンドコサノール剤、エテホン剤、クロキンホナック剤、ジベレリン、ストレプトマイシン剤、ダミノジット剤、4−CPA剤、アンシミドール剤、イナベンフィド剤、ウニコナゾール剤、クロルメコート剤、ジケブラック剤、メフルイジド剤、炭酸カルシウム剤、ピペロニルブトキシド剤等を挙げることができる。
【0016】
糖類としては、例えばグルコース、シュクロース、キシリトール、ソルビトール、ガラクトース、キシロース、マンノース、アラビノース、マジュロース、リボース、ラムノース、フルクトース、マルトース、ラクトース、マルトトリオース等が挙げられる。
【0017】
アミノ酸としては、例えばアスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、チロシン、グリシン、アルギニン、アラニン、トリプトファン、メチオニン、バリン、プロリン、ロイシン、リジン、イソロイシン等を挙げることができる。
【0018】
有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、フタル酸、安息香酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、マロン酸、リンゴ酸、コハク酸、グリコール酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、マレイン酸、カプロン酸、カプリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ピルビン酸、α−ケトグルタル酸、レブリン酸等を挙げることができる。
【0019】
アルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、グリセロール等が挙げられる。
【0020】
ビタミン類としては、例えばニコチン酸アミド、ビタミンB6 、ビタミンB12、ビタミンB5 、ビタミンC、ビタミンB13、ビタミンB1 、ビタミンB3 、ビタミンB2 、ビタミンK3 、ビタミンA、ビタミンD2 、ビタミンD3 、ビタミンK1 、α−トコフェロール、β−トコフェロール、γ−トコフェロール、δ−トコフェロール、p−ヒドロキシ安息香酸、ビオチン、葉酸、ニコチン酸、パントテン酸、α−リポニック酸等を挙げることができる。ミネラルとしては、例えばチッソ、リン酸、カリ、ホウ素、マンガン、亜鉛、銅、鉄、モリブデン、苦土等を挙げることができる。
【0021】
本発明の薬剤の剤型としては、粉末、粒剤、液剤等が挙げられるが、これらの剤型とするには溶剤、分散媒、増量剤等を用いて、常法に従って製造することができる。
【0022】
本発明の薬剤を植物に適用するには、特に制限されないが、例えば茎葉処理用(茎葉処理剤)として使用してもよいし、土壌処理用(土壌処理剤)として使用してもよい。また、植物を植えつけたり、挿し木等する前に吸収させてもよい。さらに、水耕栽培時に水中に添加しておいてもよい。
【0023】
本発明の薬剤を茎葉処理剤として用いる場合、5−アミノレブリン酸又はその塩を1〜1000ppm 、好ましくは10〜500ppm 、特に好ましくは50〜300ppm の濃度で含有せしめ、これを10アール当り10〜1000l、特に50〜300l使用するのが好ましい。単子葉植物等葉面に薬剤が付着しにくい植物に対して用いる場合には、展着剤を併用することが望ましい。用いる展着剤の種類及び使用量については、特に制限されない。
【0024】
本発明の薬剤を土壌処理剤として使用する場合、5−アミノレブリン酸又はその塩として、10アール当り1〜1000g、特に10〜500g用いるのが好ましい。なお、水耕栽培時も、ほぼ同量用いるのが好ましい。
【0025】
本発明の薬剤を用いて植えつけ前につけ込んで5−アミノレブリン酸又はその塩を吸収させるような方法をとる場合、つけ込む液の5−アミノレブリン酸又はその塩の濃度は0.001〜10ppm 、特に0.01〜5ppm であることが望ましく、つけ込み時間は1時間以上〜1週間以内、特に3時間以上1日以内が望ましい。
【0026】
本発明の薬剤の処理方法、特に使用時期、栽培条件等は特に制限されないが、植物のオリゴ糖含有率が高いときに処理することが好ましく、低温期や乾燥期が特に好ましい。また、処理は1回でも十分な効果は得られるが、複数回処理することにより、更に効果を高めることもできる。この場合には、先の各方法を組合わせることもできる。
【0027】
本発明の薬剤により、植物のオリゴ糖を増量させることができる。このため、例えば、その植物ごと食用として用いることが好ましいが、必要に応じて植物からオリゴ糖を抽出することもできる。本発明の薬剤によりオリゴ糖含有量の増加した植物からオリゴ糖を抽出・単離する方法は、特に制限されず公知の方法が用いられ、例えば、植物をそのまま又は乾燥あるいは細断、粉砕等抽出に好適な形状に加工した後、水にて水溶性画分を抽出し、大まかに夾雑物を取り除いた後、エタノールやアセトンを加えて沈澱させる方法、シリカゲル、ODS等を担体としたカラムクロマトグラフィーで精製する方法等が挙げられる。
また、植物のオリゴ糖は、上記抽出された水溶性画分をレゾルシン塩酸法(Roe法)を用いて、定量することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明の薬剤を用いれば、安全で、簡易に、しかも有効に植物のオリゴ糖含有量を増加させることができ、作物や野菜に機能性食品としての性質を付与することができる。
【0029】
【実施例】
次に、本発明を実施例を挙げて具体的に説明するが、これらは、単に例示であって本発明を制限するものではない。
【0030】
実施例1
1993年春期に、1/5000アールのマグネルポットを用い、化成肥料(窒素分:リン分:カリウム分=15:15:15)を基肥とし、無加温のガラス室中で、慣行法に従いホウレンソウ(スーパーキング)を栽培した。収穫23日前に、5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)又は50ppm 含み展着剤アプローチBI(花王社製)を0.1wt%の割合で含む水溶液を1ポット当たり20ml(1000l/10アール)処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、地上部を破砕し、水にて水溶性画分を抽出し、レゾルシン塩酸法(Roe法)を用いてオリゴ糖含有量を測定した。結果を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】
表1から明らかなように、本薬剤の処理によりホウレンソウに含まれるオリゴ糖含有量が増加している。
【0033】
実施例2
1993年秋期に、1/5000アールのマグネルポットを用い、化成肥料(窒素分:リン分:カリウム分=15:15:15)を基肥とし、無加温のガラス室中で、慣行法に従いホウレンソウ(アトラス及び次郎丸)を栽培した。収穫23日前に、5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)、50、100又は300ppm 及び展着剤アプローチBI(花王社製)を0.1wt%の割合で含む水溶液を1ポット当たり20ml(1000l/10アール)処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、実施例1と同様にオリゴ糖含有量を測定した。アトラスの結果を表2に、次郎丸の結果を表3に示す。
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
表2及び表3から明らかなように、5−アミノレブリン酸の処理により、ホウレンソウに含まれるオリゴ糖含有量が増加している。
【0037】
実施例3
1994年秋期に、実施例1と同様に育てたソウレンソウ(オーライ)に対し5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)、50、100又は300ppm 含む水溶液を1ポット当たり20ml(1000l/10アール)土壌処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、実施例1と同様にオリゴ糖含有量を測定した。結果を表4に示す。
【0038】
【表4】
【0039】
表4から明らかなように、土壌処理においても5−アミノレブリン酸の処理でホウレンソウに含まれるオリゴ糖の含有量が増加している。
次に、上記抽出された水溶性画分をNa型スルホン化ポリスチレンゲルを担体とした高速液体クロマトグラフィー(HPLC)にて分析した。分析結果を図1に示す。図中、SAMPLE1、2、3及び4は、それぞれ5−アミノレブリン酸濃度0、50ppm 、100ppm 及び300ppm を示す。
【0040】
図1によれば、5−アミノレブリン酸の処理により、オリゴ糖の中でも生理活性の強いフルクタンの画分(図中、「FO」)が増加していることがわかる。
【0041】
実施例4
生産圃場で栽培されているチューリップ(球根生産用ヤン・バン・ザンテンメモリー及び種球育成用メントン)に対して、収穫45日前に5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)、50、100又は300ppm 及び展着剤アプローチBI(花王社製)0.1wt%を含む水溶液を1個体当たり20ml(200l/10アール)茎葉処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、実施例3と同様にオリゴ糖含有量をHPLCにより分析した。ヤン・バン・ザンテンメモリーの結果を図2に、メントンの結果を図3に示す。図中、「FO」はフルクタン、「S」はスクロース、「G」はグルコース、「F」はフルクトースの画分をそれぞれ示し、SAMPLE5と9、6と10、7と11、8と12は、それぞれ5−アミノレブリン酸濃度0、50ppm 、100ppm 、300ppm を示す。
【0042】
図2及び図3より、5−アミノレブリン酸の処理により、いずれの品種においても、オリゴ糖の中でも生理活性の強いフルクタンの画分が増加していることがわかる。
【0043】
実施例5
1994年春期に、1/5000アールのマグネルポットを用い、化成肥料(窒素分:リン分:カリウム分=15:15:15)を基肥とし、無加温のガラス室中で、慣行法に従いジャガイモ(男爵)を栽培した。収穫27日前に5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)又は50ppm 及び展着剤アプローチBI(花王社製)を0.1wt%の割合で含む水溶液を1ポット当たり20ml(1000l/10アール)処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、得られたジャガイモについて、実施例3と同様にオリゴ糖含有量をHPLCにより分析した。結果を図4に示す。図中、「FO」はフルクタンを示し、SAMPLE13、14、15及び16は、それぞれ5−アミノレブリン酸濃度0、50ppm 、100ppm 及び300ppm を示す。
【0044】
図4より、5−アミノレブリン酸の処理により、フルクタン画分に変化は認められないが、図中、「OL」画分に認められるフルクタン以外のオリゴ糖画分が増加していることがわかる。
【0045】
実施例6
1/5000アールのマグネルポットを用い、化成肥料(窒素分:リン分:カリウム分=15:15:15)を基肥とし、無加温のガラス室中で、慣行法に従いラッキョウを栽培した。収穫29日前に5−アミノレブリン酸塩酸塩をそれぞれ0(コントロール)又は100ppm 及び展着剤アプローチBI(花王社製)を0.1wt%の割合で含む水溶液を1ポット当たり10ml(500l/10アール)処理した。その後も慣行法に従い栽培を続け、収穫後、地上部を破砕し水にて水溶性画分を抽出し、レゾルシン塩酸法(Roe法)を用いてオリゴ糖含有量を測定した。結果を表5に示す。
【0046】
【表5】
【0047】
表5から明らかなように、ラッキョウは元来フルクタン含有量の高い作物であるが、本剤の処理によりオリゴ糖含有量が更に増加している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薬剤を処理したホウレンソウのHPLC分析結果である。
【図2】本発明の薬剤を処理したチューリップのHPLC分析結果である。
【図3】本発明の薬剤を処理したチューリップの他の品種のHPLC分析結果である。
【図4】本発明の薬剤を処理したジャガイモのHPLC分析結果である。
Claims (1)
- 5−アミノレブリン酸又はその塩を有効成分として含有することを特徴とする、百合科(タマネギを除く)、キク科又はイネ科(シバ、イネ、ムギ、トウモロコシを除く)植物のフルクタン増量剤。
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JP24916195A JP3650792B2 (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 植物のオリゴ糖増量剤 |
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