JPH0297395A

JPH0297395A - 植物栄養剤の製造方法

Info

Publication number: JPH0297395A
Application number: JP24809088A
Authority: JP
Inventors: Sachiyo Yokoyama; 横山　幸代
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は微生物によるインドール酢酸類の製造方法に関
するものである。

詳しくはインドールの３の位置にカルボン酸をもつイン
ドール酢酸誘導体の製造方法に関するものである。

植物栄養剤には現在のところ、オーキシン、ジベレリン
、サイトカイニン、アブシジン酸、エチレンの５種が確
認されている。植物栄養剤及び植物成長物質は化学調節
における主役の１人である。成長作用はもともと植物自
体がもっている特異的な作用に基づくという点で、生理
的生長の延長圧にあり、また植物栄養剤は植物にしか効
果を示さないという大きな特徴がある。

植物栄養剤は細胞の分裂、肥大、伸長などを促進させる
正方向に働く作用と成熟や落葉、休眠などを促進する作
用に分けられる。

この中でオーキシンは細胞の伸長、発根の促進などを基
本に作用とする物質であり、植物細胞一般に含まれると
みられるインドール酢酸（Ｉ　ａ）が代表的である。

インドール酢酸を無傷植物に与えても明確な効果を現わ
さないことが多い。しかし内生のオーキシンを含まぬ植
物の切片に与えると伸長をひきおこすことが知られてお
り、この生理作用はインドール酢酸類の活性検定によく
用いられる。植物の示すさまざまな生理現象にインドー
ル酢酸が関与していることが知られている。届先性をは
じめ生長点が存在すると、腋芽が発生しない頂芽優勢と
いう現象や発根などにインドール酢酸が主要な役割を果
たしていることが示されている。花粉がめしべに付着し
受精が起こると子房などの肥大が始まり果実が形成され
る。しかし受精が起こらないのに種無しの果実が得られ
ることがある。インドール酢酸は単為結実を誘起する作
用を有する。葉や果実が茎から脱落していく現象にイン
ドール酢酸が関与しており、インドール酢酸は脱離を遅
らせる作用があると考えられている。植物の葉や茎の切
片を高濃度のインドール酢酸を含む培養液で培養すると
細胞の塊りが発生し、この細胞群をカルスと呼ぶがイン
ドール酢酸はこのカルスの発生を促進させる作用を有す
る。

現在インドール酢酸の単離には植物からの抽出法と化学
的合成法がある。

オランダのコトレヒト大学グループは１９３４年、人尿
からインドール酢酸をとり出し、その後チーマンはカビ
の一種リゾプスから、又ケーブルは酵母から、さらにカ
リフォルニア工科大学グループは１９４６年に１００ｋ
ｇの未熟なトウモロコシから２７■のインドール酢酸を
とりだした。具体的に組織からインドール酢酸をとり出
すにはエタノールなどで抽出した後、抽出液を減圧濃縮
し、有機溶媒を蒸発させる。残った水層を酸性にする前
に重炭酸ソーダなどでＰＨ８，０にし、そのとき有機溶
媒で抽出されるのがインドール酢酸である。初期抽出で
はインドール酢酸類、ジベレリン、アブシジン酸、ブラ
シノステロイドなどがほぼ同じように抽出されるので、
これをイオン交換吸着剤などでつぎつぎと精製するが、
使い捨ての５ＥＰ−ＰＡＫ−Ｃ，。

アラムを使うのが普通である。そのようにして精製した
ものを高速液体クロマトグラフで純化し、さらに水から
再結晶を（り返す。このように組織からのインドール酢
酸の分離には多大の労力と大量のカラム吸着剤が必要で
実際的ではない。

化学合成法はインドールを原料としてオートクレーブ中
高温高圧で相当する塩化カルボン酸と反応させる方法（
ｕｓ　ｐａｔ、３．３２０．２８１）が知られているが
、インドールが高価なことと実験には高温高圧という危
険性と高度な技術が必要でインドール酢酸類は高価なも
のになってしまう。このことが今日まで有用な植物栄養
剤であるインドール酢酸の農業への大量利用を制限して
来た。もし、安価にインドール酢酸が単離できれば農業
に果たす役割は無限と考えられる。

本発明者はこうした要求に応するべく研究を重ねた結果
、植物廃物を基質にして紅色無硫黄菌を培養することに
より、インドール酢酸類を多量生産することに成功し、
本発明に到達した、本発明で基質として使用する植物廃
物はワラ屑、おが屑、鋸屑、又はその堆肥等の植物廃物
を任意に混合して原料の取扱いを容易にすることができ
る。本発明で使用する金属塩としては、第一鉄塩、マン
ガン塩、クロム塩、銅塩の少なくとも一種を主成分とす
る二種以上の混合物を用いることができる。又は適当な
岩石、鉱石を使用することもできる。又、本発明で用い
られる紅色無硫黄細菌としてはロドシュードモナス属（
Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）又はロドスプリラ
ム属（Ｒｈ。

ｄｏｓｐｉｒｉ　ｌｌｕｍ）の菌株である。勿論、これ
らの細菌を自然に又は紫外線や突然変異剤を用いて人工
的に変異させた変異株中より選択された菌株も使用する
ことができる。

培養にあたっての培養温度は一般にその種の培養に用い
られる温度であり、使用する細菌によって任意に選択さ
れるが通常２０〜５０°Ｃの範囲が良い。

培地のＰＨも一般に使用される６〜９の範囲が良い。

本発明では細菌の培養は他の条件の選択しだいで好気的
条件または嫌気的条件のいずれにおいても行うことがで
きる。−射的には好気的に培養を行うと菌体の生育がよ
く、また嫌気的に培養を行うと色素形成能が増大する。

さらに本発明の方法はバッチ式、流加式、連続式いずれ
によってもよい。

培養時間は特に制限されないが、通常植物廃物等添加後
３日目項からインドール酢酸類の生産量が急増する。そ
の後はインドール酢酸の生産量が増加するが２０日以上
培養するのは工業上意味が薄い。

培養終了後、培養液中に蓄積されたインドール酢酸類は
既知の方法で採取分離精製されうる。たとえば培養液か
らエタノールなどで抽出し、抽出液からエタノールを留
去したのち、得られたインドール酢酸類混合物を多孔性
樹脂、シリカゲル、アルミナなどを吸着剤とし、石油エ
ーテル、アセメン、メタ−ノール、酢酸エチル等を溶媒
として使用しカラムクロマトグラフィーによりインドー
ル酢酸を分離することができる。

しかし通常は培養条件を適当に選んで培養し、かつ適当
な抽出溶媒を選択することにより培養液のエタノール液
でインドール酢酸が主体を占めればクロマト操作をする
ことなく溶媒抽出液から溶媒留去後、水から再結晶を行
ってインドール酢酸の純結晶を得ることができる。本発
明によれば安価なインドール酢酸を収率良く製造するこ
とが可能である。

以下の実施例では、本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定
されない。

なお、以下の実施例においてインドール酢酸類の定量は
液体クロマトグラフィーで行った。

実施例　１水２０ｆｆｉにおがくず堆肥５ｋｇ、硫酸マンガン２０
ｇ、硫酸第１鉄１ｏｇ、塩化コバルＨＯｇ、消石灰１０
０ｇを混合し、それをさらに消石灰を用いてＰＨが６−
７になるように調節し、オートクレーブ中で１２０℃で
２０分間処理して殺菌する。これを種培地としてロドシ
ュードモナス・スフェロイデスＩＦ　０１２２０３を植
菌し３０°Ｃで２０時時間表う培養する。こをさらに１
５００ルツクスの照明Ｆ１週間培養する。培養後混合物
を口過し、口演を常温減圧濃縮し約１１の液体を得た。

これを３βのエタノールで２回抽出を行った。これを減
圧濃縮して５００ｒｎｌの残留物を得た。これは液体ク
ロマトグラフで分析の結果インドール酢酸２４％、イン
ドール酪酸が１０％生産されていた。これを１１のシリ
カゲルカラムクロマトグラフで分離した結果１０５ｇの
インドール酢酸を得た。これを水より再結晶し、融点１
６７℃の純品を得た。これはインドール酢酸の文献値（
１６７°Ｃ，Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ　２８．１２４６（
１９６３）と一致した。元素分析値Ｃ：　６８．１９　
、Ｈ：　５．３５、Ｎ：８．０８（理論値Ｃ：６８．５
０、Ｈ：５．１８、Ｎ　：　７．９９）赤外線吸収スペ
クトルによっても取得した結晶がインドール酢酸である
ことが確認された。

実施例　２水２０βにパーク堆肥５ｋｇ、熊本県植木町の山±５ｋ
ｇ、消石灰１ｋｇを混合しＰＨが７−８に調節し、オー
トクレーブ中１２０°Ｃｌ２Ｏ分間振とう殺菌した。こ
れにロドスピリラムルブラムＩＦＯ３９８６を植菌し３
０℃にて２０００ルツクス照明下、１週間通気培養した
。培養終了後、固体を口過し口演を常温減圧濃縮した、
約５００−の残液を液体クロマトグラフで分析の結果、
インドール酢酸２２％、インドール酪酸８％、ビタミン
Ｂ＋□０．２％が確認された。

水溶液をエタノール２βで抽出し、さらに減圧濃縮して
約２００ｇの固体を得た。これを水１１より再結晶し、
約１５０ｇのインドール酢酸類を得た。

この結晶を２１のシリカゲルカラムクロマトグラフを使
い、エタノール酢酸エチルで留去しインドール酢酸９０
ｇをインドール酪酸３０ｇを単離できた。

インドール酪酸は融点１２４°Ｃで文献値（Ｊ、Δｍ、
Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ　５２．５０２９（１９３０））と一
致した。赤外線吸収スペクトルによってもこれがインド
ール酪酸であることが確認できた。

【図面の簡単な説明】

図面は、インドール酢酸の高速液体クロマトグラフ図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）植物廃物を基質にして金属塩の存在下に紅色無硫
黄細菌を培養することを特徴とするインドール酢酸（
I ａ）の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ａ）：Ｒ＝Ｃ
Ｈ＿２（ I ｂ）：Ｒ＝ＣＨ＿２ＣＨ＿２
（２）特許請求の範囲第１項の記載の基質として植物廃
物がおがくず堆肥、バーク堆肥、ピースモス及び類似物
又は、それらを含有する植物廃物であるインドール酢酸
の製造方法。
（３）特許請求の範囲第１項の記載の紅色無硫黄細菌と
してロドシュードモナス属又は、ロドスピリラム属に属
する細菌を用いることを特徴とするインドール酢酸の製
造方法。
（４）特許請求範囲第１項記載のインドール酢酸の製造
方法において（ I ｂ）のＲがＣＨ＿２ＣＨ＿２である
インドール酪酸の製造方法。