JP5781983B2 - 抗植物ウイルス剤 - Google Patents

Description

本発明は、抗植物ウイルス剤に関する。より詳細に本発明は、植物の黄斑、モザイク、縮葉、萎縮、矮化、奇形、壊死などの症状を示す植物ウイルス病に対する予防的および治療的な効果を奏する抗植物ウイルス剤に関する。

農地あるいは一般家庭で栽培される植物は、しばしば植物ウイルスに感染し、その結果、農作物としての商品価値、生産量、外観等が著しく低下することがある。植物ウイルス病は穀類、野菜類、果樹類などの重要作物に深刻な被害を与えることがある。植物細胞に侵入したウイルスは、全面的に宿主植物の代謝に依存して増殖する。そのため、植物の代謝経路を正常に保ったままウイルスの増殖のみを特異的に阻害することは困難である。このため、植物ウイルス病は難防除病害とされている。
植物ウイルス病に対する防除薬剤がいくつか提案されている。しかしながら、いままでに提案されてきた抗植物ウイルス剤は、その生産性、植物疾患の実際の抑制効果、動植物に対する安全性などに問題を有し、その多くが実用化されていない。また、予防的な効果を奏する抗植物ウイルス剤の提案はあるが、治療的な効果を奏する抗植物ウイルス剤の提案は僅かであった。

本発明者らは、アスコルビン酸のエステル化またはグリコシル化によって得られるアスコルビン酸誘導体が、植物のウイルス性病害の予防および治療に共に効果的であり、しかもそれ自体はほとんど効果を示さないアスコルビン酸よりもはるかに高い効力を有することを見出している（特許文献１）。

アスコルビン酸は還元剤、抗酸化剤あるいはラジカル消去剤として古くから知られている。アスコルビン酸自体は容易に酸化されデヒドロアスコルビン酸に変化するが、前記のアスコルビン酸誘導体の多くはこのような酸化反応を受け難いことを特徴としている。
デヒドロアスコルビン酸は酸化剤であるが、動物の体内に吸収されアスコルビン酸に還元されれば、抗酸化剤あるいはラジカル消去剤としての効果を発揮すると考えられている。デヒドロアスコルビン酸はアスコルビン酸に比較して動物に吸収されやすい点で注目されている。例えば、特許文献２には、養魚用飼料としてデヒドロアスコルビン酸を用いることが記載されている。また特許文献３および特許文献４には、脳内あるいは細胞内に吸収されやすいデヒドロアスコルビン酸を患者に投与することにより、各種疾患の治療を行うことが提案されている。

またデヒドロアスコルビン酸は、単純ヘルペスウイルス、インフルエンザウイルス、ポリオウイルス等の動物ウイルスの増殖を抑制することが知られている（非特許文献１）。
しかしながら、デヒドロアスコルビン酸またはその誘導体を植物の病害防除に使用するということは知られておらず、また本発明者らによる前記成果からも、デヒドロアスコルビン酸が植物ウイルスに効果を有するとは考え難かった。

ＷＯ２０１１／０３０８１６ 特開平０６−１１３７５４号公報 特表２００３−５１４８５７号公報 特表２００４−５１４６５０号公報

Uozaki et al: Experimental and Therapeutic Medicine 1: 983-986,2010.

本発明は、植物ウイルス病に対する予防的および治療的な効果を奏する抗植物ウイルス剤を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った。その結果、抗植物ウイルス効果を有すると考えられていなかったデヒドロアスコルビン酸が、意外にも非常に高い抗植物ウイルス活性を有することを見出した。本発明は、この知見に基づいてさらに検討することによって完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、式（I）で表されるデヒドロアスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸誘導体およびそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含む抗植物ウイルス剤である。

式（I）中、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立して、水素原子、−ＳＯ₃Ｈ、−ＰＯ₃Ｈ₂、グリコシル基または−ＣＯＲ¹¹を表し、Ｒ¹¹は、無置換の若しくは置換基を有するＣ１〜３０アルキル基または無置換の若しくは置換基を有するＣ２〜３０アルケニル基を表す。

式（I）中、Ｒ¹が水素原子、または−ＣＯＲ¹¹（Ｒ¹¹は前記と同じ意味を表す。）であり、Ｒ²が水素原子であることが好ましい。

本発明の抗植物ウイルス剤は、高い抗植物ウイルス活性を有する。本発明の抗植物ウイルス剤を正常植物に施用すると、植物ウイルスの感染を効果的に防止することができる（予防効果）。また、本発明の抗植物ウイルス剤を、植物ウイルスに感染した植物に施用すると、植物疾患の発症を抑制することができる（治療効果）。

本発明の抗植物ウイルス剤は、式（I）で表されるデヒドロアスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸誘導体およびそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含むものである。なお、本発明におけるデヒドロアスコルビン酸誘導体は、Ｌ−デヒドロアスコルビン酸の異性体であるＤ−デヒドロアスコルビン酸、Ｄ−デヒドロイソアスコルビン酸およびＬ−デヒドロイソアスコルビン酸、またはＬ−デヒドロアスコルビン酸および前記各異性体の誘導体のいずれか一種、若しくはそれらの混合物を含む意である。

本発明に用いられるデヒドロアスコルビン酸誘導体は、式（I）中のＲ¹およびＲ²が、それぞれ独立して、水素原子、−ＳＯ₃Ｈ、−ＰＯ₃Ｈ₂、グリコシル基または−ＣＯＲ¹¹である。

グリコシル基は、単糖若しくは低分子量の少糖などの糖残基（具体的には、糖部分のヘミアセタール性ヒドロキシ基を除去して結合位置とした分子の部分構造）である。単糖としては、グルコース，ガラクトース，フルクトース，ラムノース等が、少糖としては、ルチノース，ビシアノース，ラクトース，マルトース、シュクロース等が挙げられる。従って、グリコシル基は、例えば、グルコシル基、ガラクトシル基、フルクトシル基、ラムノシル基等を含む。また、グリコシル基にはこれら基の任意の組み合わせが、１→２結合、１→３結合、１→４結合又は１→６結合で結合し、二糖となった基も含まれる。

Ｒ¹¹は、無置換の若しくは置換基を有するＣ１〜３０アルキル基または無置換の若しくは置換基を有するＣ２〜３０アルケニル基を表す。
ここで、「無置換の」の用語は、該基が母核となる基のみであることを意味する。なお、「置換基を有する」との記載がなく母核となる基の名称のみで記載しているときは、別段の断りがない限り「無置換の」の意味である。
一方、「置換基を有する」の用語は、母核となる基のいずれかの水素原子が、母核と異なる構造の基で置換されていることを意味する。従って、「置換基」は、母核となる基に置換された他の基である。置換基は１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。２つ以上の置換基は同一であってもよいし、異なるものであってもよい。例えば、置換基を有するＣ１〜３０アルキル基は、母核となる基がＣ１〜３０アルキル基で、これのいずれかの水素原子が異なる構造の基（「置換基」）で置換されているものである。

Ｃ１〜３０アルキル基は、１〜３０個の炭素原子を有する飽和脂肪族炭化水素基である。Ｃ１〜３０アルキル基は、直鎖であってもよいし、分岐鎖であってもよい。
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、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘンイコシル基、ｎ−トリアコンチル基等を挙げることができる。

Ｃ２〜３０アルケニル基は、２〜３０個の炭素原子を有し且つ炭素−炭素二重結合を少なくとも１つ有する脂肪族炭化水素基である。Ｃ２〜３０アルケニル基は、直鎖であってもよいし、分岐鎖であってもよい。
具体的には、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、２−ペンタデセン−８−イル基等を挙げることができる。

Ｃ１〜３０アルキル基またはＣ２〜３０アルケニル基の「置換基」となり得る基としては、ヒドロキシル基；メルカプト基；アミノ基；ニトロ基；塩素原子、フッ素原子、臭素原子等のハロゲン原子；メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基、１−ナフチルオキシ基等のアリールオキシ基；フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、２−クロロエトキシ基、２，２，２−トリクロロエトキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロポキシ基等のハロアルコキシ基；メチルチオ基、エチルチオ基等のアルキルチオ基；フェニルチオ基、１−ナフチルチオ基等のアリールチオ基；メチルアミノ基、ジエチルアミノ基等のアルキルアミノ基；アニリノ基、１−ナフチルアミノ基等のアリールアミノ基；シアノ基；等を例示することができる。

上記Ｒ¹¹は、無置換の若しくは置換基を有するＣ８〜２０アルキル基または無置換の若しくは置換基を有するＣ８〜２０アルケニル基が好ましい。より好ましいＲ¹¹は、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、および９−ヘキサデセニル基である。

本発明に用いられる好ましいデヒドロアスコルビン酸誘導体の一種は、Ｒ¹が水素原子または−ＣＯＲ¹¹で、且つＲ²が水素原子であるものである。

本発明に用いられるデヒドロアスコルビン酸またはデヒドロアスコルビン酸誘導体の塩は、農園芸学的に許容される塩であれば、特に制限されない。例えば、ナトリウム塩、カリ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等を挙げることができる。

本発明に用いられるデヒドロアスコルビン酸誘導体およびその塩は、公知の合成手法により得ることができる。例えば、脂肪酸化合物とデヒドロアスコルビン酸とのエステル化反応によって、Ｒ¹またはＲ²に−ＣＯＲ¹¹を導入できる。リン酸化合物とデヒドロアスコルビン酸とのエステル化反応によって、Ｒ¹またはＲ²に−ＰＯ₃Ｈ₂を導入できる。硫酸化合物とデヒドロアスコルビン酸とのエステル化反応によって、Ｒ¹またはＲ²に−ＳＯ₃Ｈを導入できる。また、Ｒ¹またはＲ²に相当する位置に各種置換基が導入されたアスコルビン酸誘導体から、酸化反応によって、デヒドロアスコルビン酸誘導体が得られる。
なお、デヒドロアスコルビン酸誘導体およびその塩の構造は、ＩＲスペクトル、ＮＭＲスペクトル、マススペクトル、元素分析等の公知の分析手段により、同定、確認することができる。また、上記合成手法によってデヒドロアスコルビン酸誘導体およびその塩の混合物が得られたときには、抽出、蒸留、クロマトグラフなどの公知の精製方法によって、目的とする物質を単離することができる。

本発明の抗植物ウイルス剤は、前記デヒドロアスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸誘導体およびその塩からなる群から選ばれる化合物を有効成分として１種単独でまたは２種以上を組み合わせて含有していてもよい。
また、本発明の抗植物ウイルス剤は、抗植物ウイルス活性が阻害されない限り他の任意の成分を含有していてもよい。他の任意成分としては、例えば、充填剤、増量剤、結合剤、付湿剤、崩壊剤、滑沢剤、稀釈剤、賦形剤、展着剤、殺菌剤、殺カビ剤、殺バクテリア剤、殺ダニ剤、殺虫剤、除草剤、成長調節剤、溶剤等を挙げることができる。
より優れた抗植物ウイルス剤が得られるという観点から、本発明の抗植物ウイルス剤には、ウイルスに対する植物の一般的な抵抗性を促進する物質を含有させることが好ましい。そのような抵抗性を促進する物質としては、プロベナゾールやチアジニル等の殺菌剤、イソニコチン酸、サリチル酸等を挙げることができる。

また、デヒドロアスコルビン酸、デヒドロアスコルビン酸誘導体またはその塩が溶剤中で均一に分散、溶解するように、本発明の抗植物ウイルス剤には、界面活性剤を含有させることが好ましい。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤などを挙げることができる。

本発明の抗植物ウイルス剤の剤型は、特に制限されない。施用対象となる植物に応じて、水和剤、乳剤、水溶剤、顆粒剤、粉剤、錠剤などから剤型を適宜選択することができる。本発明の抗植物ウイルス剤の調製方法は、特に制限されず、剤型に応じて公知の調製方法の中から適宜選択することができる。

本発明の抗植物ウイルス剤の施用方法は、特に制限されず、各含有成分の性質や、対象となる植物の種類等に応じて適宜決定することができる。例えば、茎葉散布、浸漬処理、土壌潅注、種子消毒、くん煙処理等による使用方法を好ましいものとして挙げることができる。本発明の抗植物ウイルス剤は、土壌栽培、水耕栽培などの栽培形態によって制限されずに使用可能である。また、成長点培養等の特殊な環境での使用でも優れた効果を奏することができる。
本発明の抗植物ウイルス剤の施用量は、気象条件、製剤形態、施用時期、施用方法、施用場所、防除対象病害、対象作物等に応じて、適宜決定することができる。

本発明の抗植物ウイルス剤を施用可能な植物は、特に限定されず、食用植物若しくは非食用植物のいずれでもよい。例えば、イネ、コムギ、トウモロコシ等の穀類、ダイズ、アズキ、ラッカセイ等の豆類、カンキツ、リンゴ、ナシ、ブドウ、モモ等の果樹類、トマト、レタス、キャベツ、タマネギ、ネギ、ピーマン等の野菜類、キュウリ、スイカ、メロン、カボチャ等の瓜類、ジャガイモ、サツマイモ、ナガイモ、ニンジン、ダイコン等の根菜類、ワタ、テンサイ、ホップ、サトウキビ、ゴム、コーヒー、タバコ、茶等の加工用作物類、ライグラス、チモシ、オーチャードグラス等の牧草、ベントグラス、コウライシバ等の芝類等が挙げられる。

本発明の抗植物ウイルス剤がターゲットとする植物ウイルスは、特に限定されない。例えば、一本鎖ＤＮＡをゲノムとして持つジェミニウイルス類、二本鎖ＤＮＡをゲノムとして持つカリフラワーモザイクウイルス、一本鎖ＲＮＡをゲノムとして持つタバコモザイクウイルス、トマトブッシースタントウイルス、二本鎖ＲＮＡをゲノムとして持つイネラギッドスタントウイルスなどを好ましいものとして挙げることができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これらにより本発明の範囲が限定されるものではない。

（本発明の抗植物ウイルス剤に用いられるデヒドロアスコルビン酸誘導体の例）
デヒドロアスコルビン酸のエステル化反応若しくはグリコシル化反応、またはアスコルビン酸誘導体の酸化反応で合成された、デヒドロアスコルビン酸誘導体およびその塩の例を、表１−１〜表１−８に示す。表中のＲ¹およびＲ²は、式（I）のＲ¹およびＲ²に対応するものである。

〔評価試験〕
比較例１
感染部位で蛍光タンパク質ＹＦＰを発現するカブモザイクウイルス（系統ＴｕＭＶ−ＴｕＲ１−ＹＦＰ）を含有するウイルス接種液を調製した。カブ（品種：早稲大蕪）８株の本葉第２葉にカーボランダム法により前記ウイルス接種液でウイルスを接種した。
ウイルス接種の１時間後に、葉の主脈を挟んで片側のみ（処理区）にＴｗｅｅｎ２０の０．０１％水溶液を塗布した。同じ葉の主脈を挟んで反対側を無処理区とした。
ウイルス接種日から３日経過した日に、接種葉上の蛍光を計測し、ＹＦＰによる蛍光を発現している感染点の数を計測した。同じ葉の無処理区における感染点数を１００％として、処理区の感染点数率を求めた。

比較例２
Ｔｗｅｅｎ２０の０．０１％水溶液の代わりに、２０ｍＭアスコルビン酸２−硫酸エステルおよび２０％Ｔｗｅｅｎ２０の水溶液を用いた以外は、比較例１と同じ手法で、処理区の感染点数率を求めた。

実施例１
Ｔｗｅｅｎ２０の０．０１％水溶液の代わりに、２０ｍＭデヒドロアスコルビン酸および２０％Ｔｗｅｅｎ２０の水溶液を用いた以外は、比較例１と同じ手法で、処理区の感染点数率を求めた。

比較例１における処理区の感染点数率はほぼ１００％であった。比較例２における処理区の感染点数率は約６０％であった。これに対し、実施例１における処理区の感染点数率は約２０％であった。これから、デヒドロアスコルビン酸は接種後の処理によって、感染率を顕著に低減させる効果を有することがわかる。

Claims (2)

1. デヒドロアスコルビン酸またはその塩を含む抗植物ウイルス剤。
2. 界面活性剤をさらに含む、請求項１に記載の抗植物ウイルス剤。