JPH0420596B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、組織培養による地衣成分の生産、特
にそのような生産に使用する地衣植物組織から誘
導した未分化共生体に関する。 （従来の技術） 地衣植物はある種の菌類と藻類とから成立つて
いる共生体であつて、植物学的にも特異な地位を
占める一群の植物を言う。しかも、地衣植物は顕
微鏡で観察すると、その内部構造が皮層（地衣体
の最も外側にあつて地衣体を保護している組織、
菌糸が集合して互いに融合してできている）、藻
類層（地衣体を構成している藻類を菌糸が取り囲
み保持している組織）、髄層（菌糸がゆるく錯綜
し、地衣体の基本となつている組織）、偽根（下
面の皮層から突出し、地衣体を基物に固着させる
組織）に分化し、極めて大きな製造上の特徴を有
している。（ただし、下面の皮層から偽根が生じ
ていない場合もある。） かかる地衣植物の代謝生産物であるいわゆる地
衣成分は、多くの高等・下等植物の成分とは全く
趣きを異にし、化学的に特殊な限られた一部門で
ある。朝比奈の分類によれば、地衣成分には下記
のものが挙げられる（朝比奈、柴田著「地衣成分
の化学」河出書房（1948年））。 Ａ 脂肪族地衣成分 第１群：酸類 a.一塩基性ラクトン酸、b.二塩基性酸、c.三
塩基性酸 第２群：リーベルマン反応を呈する中性物質
（ゼオリン系化合物） 第３群：多価アルコール類 Ｂ 芳香族地衣成分 第１群：プルヴイン酸誘導体 第２群：デプシド類 a.オルチン系化合物、b.オルチン・ベタオル
チン混合系化合物、c.ベタオルチン系化合物 第３群：デプシドーン類 a.オルチン系化合物、b.ベタオルチン系化合
物 第４群：キノーン類 a.オキシアントラキノーン誘導体、b.フエナ
ントレンキノーン誘導体 第５群：キサントーン誘導体 第６群：ヂフエニレンオキシド誘導体 第７群：含窒素化合物（ヂケトピペラチン誘導
体） Ｃ 炭水化物 第１群：多糖類 更に具体的には、次の如き化合物が地衣成分の
代表例として挙げられる：

【表】

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【表】

【表】 本発明者らは、地衣植物が生産するこれら地衣
成分を探索し、その中から人間生活に有用な物質
を見いだすと共に、その工業的生産の道を開くこ
とを究極の目的として研究を開始したのである
が、地衣植物それ自体は生長に長い時日を要する
ものであるから、探索の為の地衣成分の必要量を
天然に存在する地衣植物に求めることは、実質的
に不可能である。従つて、上記の目的を達成する
ためには、まず地衣成分を人為的に生産可能にす
ることが必要となる。ところが、地衣植物細胞に
その本来の地衣成分生産能を保持させたままこれ
を効率良く増殖させる方法はこれまで知られてい
ない。たとえば、地衣植物の菌細胞や藻細胞をそ
れぞれ別々に増殖させたり、そのように別々に増
殖させたものを一緒にして更に培養することも試
みられたが、それらの場合、細胞の生育は認めら
れるものの、本来の地衣成分生産能は著しく損な
われる（天然の地衣植物が生産する化学物質を生
産しなかつたり、あるいはそのような化学物質と
は異なつたものを生産する）。 （発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする技術的課題は、地衣
植物細胞にその本来の地衣成分生産能を保持させ
たまま、これを効率良く増殖させることである。 （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の技術的課題を解決すべく
種々研究を重ねた結果、分化した地衣植物の同一
個体から少なくとも１個の菌細胞と少なくとも１
個の藻細胞を含むように組織部分を採取し、これ
を培養して誘導された未分化共生が天然の地衣植
物と殆ど同じ地衣成分生産能を保持しているこ
と、およびこの未分化共生体をその生育に適した
培地で培養することにより地衣成分生産能を保持
したまま人為的に効率良く増殖させ得ることを見
いだし、これらの知見に基づいて本発明を完成す
るに至つた。 本発明の要旨は、天然地衣植物の同一個体から
菌細胞と藻細胞とを含む小片を採取し、これを洗
浄して雑菌を除去したのち、それら細胞の生育に
適した培地で培養することによつて形成された、
天然地衣植物と本質的に同じ地衣成分生産能を有
する地衣植物未分化共生体に存する。 本発明に従つて上記の如く調製した未分化共生
体が天然の地衣植物体と殆ど同じ地衣成分生産能
を有することは、地衣植物の菌細胞のみの増殖体
を培養したときの生産物、地衣植物の藻細胞のみ
の増殖体を培養したときの生産物および菌細胞の
みの増殖体と藻細胞のみの増殖体を一緒に培養し
たときの生産物が、それぞれ天然地衣植物自体の
生産物とは化学物質スペクトラムを異にしている
事実に鑑み、予測不能の知見と言わなければなら
ない。すなわち、本発明に従つて誘導された未分
化共生体を培養したときの生産物のみが天然地衣
植物自体の生産物と殆ど変わらない化学物質スペ
クトラムを与えるのである。 たとえば、地衣植物の１種であるコエダアカミ
ゴケ（Cladonia pseudomacilenta）は地衣成分
としてウスニン酸およびスカマート酸を生産する
が、その菌細胞と藻細胞を別々に増殖させ、その
後に両者を合して一緒に培養した場合にはウスニ
ン酸の生産もスカマート酸の生産も認められない
のに対し、本発明に従つて菌細胞と藻細胞を一緒
に採取、培養して誘導された未分化共生体は、ウ
スニン酸もスカマート酸も生産することが実験的
に確証されている。 本発明は、次に例示する地衣植物の各科のもの
について、一般的に適用出来るものである：テロ
スキステス科、ムカデゴケ科、スミイボゴケ科、
サルオガセ科、アンチゴケ科、ウメノキゴケ科、
ロウソクゴケ科、チヤシブゴケ科、トリハダゴケ
科、ホウネンゴケ科、イワタケ科、ハナゴケ科、
センニンゴケ科、キゴケ科、ヘリトリゴケ科、サ
ラゴケ科、アステロチリア科、ヨロイゴケ科、ツ
メゴケ科、ハナビラゴケ科、カワラゴケ科、クロ
サビゴケ科、ヘツプゴケ科、イワノリ科、リキナ
科、モジゴケ科、チブサゴケ科、キツコウゴケ
科、アナイボゴケ科、サネゴケ科、アオバゴケ
科、サンゴゴケ科、ピンゴケ科、ヒヨウモンゴケ
科、イワボシゴケ科、キゴウゴケ科、ニセサネゴ
ケ科、ホシゴケ科、ケツトゴケ科、ホウキタケ
科、マツタケ科など。 ここで「未分化共生体」とは、地衣植物の特徴
的な分化構造を有しないが、地衣藻と地衣菌の間
の共生効果を示す系であり、少なくとも１個の藻
細胞と少なくとも１個の菌細胞から成る系を言
う。 また「共生効果」とは、地衣藻と地衣菌の間に
働き、両者の生育ならびに代謝産物の生産を促進
する相乗的な効果を言い、その原因となるもの
は、両者の間の栄養源の移動を含む、微量生理活
性物質の移動であると考えられている。 本発明で使用する地衣植物の未分化共生体は、
地衣植物を原料とし、これから誘導することによ
り得られる。レカノラ目サルオガセ科に属するア
カサルオガセを例にとり、これから当該未分化共
生体を誘導する場合についての具体的操作手順例
は、以下の通りである。 先ず、アカサルオガセの地衣体を脱イオン無菌
水で充分洗浄した後、適当な大きさに滅菌メスで
切断して小片とする。この際、小片には藻部分と
菌部分の両者が含まれることが必要である。この
小片を適宜の培地、たとえばムラシゲースクーグ
培地の如き固体培地上に載置し、０〜40℃の一定
温度条件下、通常、明所において培養する。 かかる培養により、３週間目頃に地衣体表面か
ら未分化共生体が形成されるので、無菌的にこれ
を適当な組成の新しい培地上に移植し、０〜40℃
好ましくは20〜35℃の一定温度下、通常、明所に
おいて培養を続ける。好ましくは、このようにし
て得られた未分化共生体を液体培地に懸濁し、液
体培地中で振とう培養あるいは通気撹拌培養等の
いわゆる液体培養を実施することが望ましい。こ
れは液体培養が工業的規模での培養に適してお
り、しかも液体培地中では、共生体中の地衣藻と
地衣菌の間の物質の移動が迅速に行われ、そのた
め共生効果が固体培地を用いる場合よりも著しく
発現して、生育も活発になるからである。 未分化共生体の培養に用いる培地としては天然
または合成、有機または無機の培地が使用され
る。たとえば、各種既知の無機合成培地を基本と
し、これに共生効果を妨げない範囲内で栄養素、
炭素源、各種天然抽出物質等の有機物を添加した
ものであつてよい。 上記無機合成培地の代表例としては、ホワイト
培地、ヒルデブランド培地、リンスマイヤー−ス
クーグ培地、ムラシゲースクーグ培地等が挙げら
れる。その他、これらの培地の組成を改良したも
のも使用することができる。 上記栄養素としては、チアミン塩酸塩、ピリド
キシン塩酸塩、ニコチン酸等のビタミン類、グリ
シン、アスパラギン等のアミノ酸、イノシツト、
ソルビツト等の６価アルコール等が使用されてよ
い。上記炭素源としては、炭水化物（シヨ糖、ブ
ドウ糖、麦芽糖など）、有機酸（酢酸など）、アル
コール類（メタノール、グリセリンなど）が使用
可能である。上記各種天然抽出物質としては、カ
ゼイン加水分解物、ココナツツミルク、酵母エキ
ス、麦芽エキス等が例示され、単独または適当に
組合わせて使用してよい。 本発明で採用される明所培養法は、培養器を
10000ルツクス以下に設置して行う培養方法であ
り、光源としては太陽光、螢光灯、白熱電灯、水
銀灯等が挙げられる。 （作用） 以上のようにして培養増殖した未分化地衣共生
体から地衣成分を分離採取するには、公知の方法
に従えばよい。例えば、溶媒抽出法で地衣成分を
分離採取する場合、上記アカサルオガセを例にと
つてその操作手順例について、以下に説明する。 先ず、培養液を過して未分化共生体を集め、
60℃で24時間あるいは110℃で３時間にて乾燥さ
せ、水分を除去する。次いで、ソツクスレー抽出
法、温浸法または冷浸法でアセトン抽出を行う。
この場合、アセトン以外の極性溶媒（例えばメタ
ノール、エタノール等）も使用できる。得られる
アセトン抽出液を濃縮し、アセトンを留去する。
濃縮液を水と酢酸エチルに分配する。この場合、
酢酸エチル以外の有機溶媒（例えばクロロホル
ム、二塩化メチレン、ｎ−ヘキサン、エチルエー
テル、ベンゼン、酢酸メチル、ｎ−ペンタン、シ
クロヘキサン、石油エーテル等）も使用できる。
次いで、酢酸エチル層と水層とに分離し、得られ
る酢酸エチル層から酢酸エチルを留去し、酢酸エ
チル抽出分を得る。この酢酸エチル抽出分からカ
ラムクロマトグラフイーあるいは薄層クロマトグ
ラフイーを用いて目的とする地衣成分であるウス
ニン酸を得ることができる。 このようにして得られるウスニン酸は203℃前
後の融点を有し、次に各種溶媒系、例えばヘキサ
ン／エーテル／ギ酸＝130／80／20（容量比、以下
同様）、ヘキサン／酢酸エチル／ギ酸＝50／40／
７、ベンゼン／ジオキサン／ギ酸＝90／45／４等
により、シリカゲルＧ薄層クロマトグラフイーを
行うと、市販標品ウスニン酸のスポツトと完全に
一致する。また、赤外吸収スペクトルおよび核磁
気共鳴スペクトルも標品のスペクトルと一致す
る。この結果、ウスニン酸であると同定できる。 （実施例） 次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 京都市にて採集したレカノラ目サルオガセ科に
属するアカサルオガセを長さ１cm程度の小片に切
断し、これを充分に水洗した後更に無菌箱内で無
菌蒸留水中に数回浸漬して洗浄する。このように
して得られるアカサルオガセの地衣小片を下記組
成を有する合成寒天培地に無菌的に置床する。培
地としては、ムラシゲースクーグの無機塩培地に
チアミン塩酸塩0.1ppm、ピリドキシン塩酸塩
0.5ppm、ニコチン酸0.5ppm、グリシン2ppm、
イソシトール100ppmを加えてPH6.0に調整し、寒
天1.0W／Ｖを加え常法通り殺菌した培地を用い
る。 このような培地に置床したアカサルオガセの小
片を培養温度25℃、2000ルツクスの光照射下で培
養する。３週間目頃に緑色の未分化共生体が生ず
る。 得られた未分化共生体約１ｇ（生重量）を前期
培地から寒天を除いた液体培地100ml中に移植し、
振とう速度80rpmの振とう機上で培養温度25℃、
2000ルツクスの光照射下１ケ月間培養を続ける。
１ケ月後培養液を過して約５ｇ（生重量）の未
分化共生体を得る。 これを乳針で磨砕後、ソツクスレー抽出器でア
セトンにより８時間の抽出を３回繰返す。得られ
るアセトン抽出液を50ml程度に濃縮し、分液ロー
トに移し、同容の水と100mlの酢酸エチルを加え、
振とう後酢酸エチル層を分離する。数回抽出操作
を繰返し、集められた酢酸エチル抽出液を濃縮し
て酢酸エチルを留去し、酢酸エチル抽出分を得
る。 この酢酸エチル抽出分の薄層クロマトグラフイ
ーの結果を第１図に示す。なお、溶媒：ヘキサ
ン／エーテル／ギ酸＝130／80／20（容量比）、発
色：10重量％硫酸噴霧後110℃で５秒間加熱。 標品との比較から、ウスニン酸、サラチン酸、
プロトセトラール酸、ノルスチクチン酸の存在を
確認した。 なお、第１図中、標品ａサラチン酸、ｂスチク
チン酸、ｃプロトセトラール酸、ｄフマールプロ
トセトラール酸、ｅスカマート酸、ｆノルスチク
チン酸、ｇチオフアニン酸、ｈウスニン酸、ｉカ
リシンを示す。 実施例 ２ 枚方市にて採集したレカノラ目ウメノキゴケ科
に属するキクバゴケモドキを広さ0.5cm²程度の微
小片に切断し、これを使用する以外は実施例１と
同様に実施して地衣成分を得、その分析結果を第
１図に示す。標品との比較から、ウスニン酸、プ
ロトセトラール酸、フマールプロトセトラール酸
の存在を確認した。 実施例 ３ 枚方市にて採集したレカノラ目トリハダゴケ科
に属するモエキトリハダゴケを広さ0.5cm²程度の
微小片に切断し、これを使用する以外は実施例１
と同様に実施して地衣成分を得、その分析結果を
第１図に示す。標品との比較から、チオフアニン
酸、スチクチン酸の存在を確認した。 実施例 ４ 京都市にて採集したレカノラ目ハナゴケ科に属
するコエダアカミゴケの子柄を使用する以外は実
施例１と同様に実施して地衣成分を得、その分析
結果を第１図に示す。標品との比較からウスニン
酸、スカマート酸の存在を確認した。 実施例 ５ 京都市にて採集したレカノラ目ヨロイゴケ科に
属するキンブチゴケを広さ0.5cm²程度の微小片に
切断し、これを使用する以外は実施例１と同様に
実施して地衣成分を得、その分析結果を第１図に
示す。標品との比較から、カリシン、スチクチン
酸、ノルスチクチン酸の存在を確認した。 実施例 ６〜29 実施例１と同様にして、下記の地衣植物から得
た微少片を組織培養し、得られた未分化共生体を
液体培地で培養した。培養物の中には、既知文献
記載の地衣成分の存在を確認された。

【表】

【表】 （発明の効果） 上記したところから明らかなように、本発明の
未分化共生体は天然の地衣植物体と同様の地衣成
分生産能を有するから、これを適宜の培地で培養
して増殖させることにより、地衣成分の探索に必
要な量を人為的に生産することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で得られる地衣成分の
薄層クロマトグラムと標品のそれとを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 天然地衣植物の同一個体から菌細胞と藻細胞
   とを含む小片を採取し、これを洗浄して雑菌を除
   去したのち、それら細胞の生育に適した培地で培
   養することによつて形成された、天然地衣植物と
   本質的に同じ地衣成分生産能を有する地衣植物未
   分化共生体。