JPH05153997A - イチゴ培養細胞を用いたアントシアニンの製造方法 - Google Patents

イチゴ培養細胞を用いたアントシアニンの製造方法

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JPH05153997A
JPH05153997A JP3317075A JP31707591A JPH05153997A JP H05153997 A JPH05153997 A JP H05153997A JP 3317075 A JP3317075 A JP 3317075A JP 31707591 A JP31707591 A JP 31707591A JP H05153997 A JPH05153997 A JP H05153997A
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JP
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anthocyanin
cells
anthocyanins
strawberry
purified
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JP3317075A
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Tsukasa Mori
司 森
Junichi Shigeta
潤一 茂田
Masao Seki
昌夫 関
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 イチゴ培養細胞を培養して得られたアントシ
アニン含有細胞から有機溶媒を用いてアントシアニンを
抽出し、この抽出液を濃縮してアントシアニン含有物を
製造する方法、及び得られたアントシアニン含有物を、
液体クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィ
ー、ゲルろ過のうちのいずれかの精製手段によって精製
し、精製アントシアニンを製造するアントシアニンの製
造方法。 【効果】 アントシアニン含有細胞から効率良くアント
シアニンを抽出でき、着色料などとして十分に使用でき
る液状〜固体状アントシアニン含有物を容易に製造する
ことができる。さらに、液体クロマトグラフィー、高速
液体クロマトグラフィー、ゲルろ過のうちのいずれかの
精製手段によって精製し、精製アントシアニンを製造す
るので、高い収率で精製アントシアニンを得ることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イチゴ培養細胞を用い
てアントシアニンを大量生産するための技術に関し、特
にアントシアニン含有液または不純物を取り除いた精製
アントシアニンを収率よく生産するための技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】アントシアニンは花の色という意味を持
ち、花や果実の赤、紫、青系統の鮮やかな色のほとんど
はこのアントシアニンによっている。シソ、ブドウ、ク
ロマメ、赤カブ、バラ、イチゴなどはアントシアニンに
よりその色を呈している。このアントシアニンは着色料
や塗料の素材として実用価値が高いため、大量生産が検
討されている。また最近ではアントシアニンの血圧降下
作用などの研究もなされており、色素以外にも興味深い
性質を有している。
【0003】従来、栽培植物体からアントシアニンを抽
出する方法に比べ、アントシアニンの生産効率が高く、
アントシアニンを大量にかつ年間を通して平均的に製造
することが可能な方法として、ニンジン、ブドウ、バ
ラ、リンゴ、キクイモなどから誘導されたアントシアニ
ン生産細胞を大量に培養し、この培養細胞からアントシ
アニンを抽出する方法が検討されてきている。
【0004】本発明者らは、このような培養法によって
アントシアニンを大量生産する方法について鋭意研究を
重ねた結果、イチゴの各部から取り出した細胞を用い、
光条件や培地中のホルモン組成(オーキシン、サイトカ
イニン濃度)を適切に設定することにより、イチゴ培養
細胞を大量に製造し、アントシアニンを大量生産する方
法を発明し、特願平1−224000号、特願平2−1
65189号、特願平2−165190号として特許出
願した。この方法によれば、イチゴから得られた細胞を
カルス化し、このカルスを液体培地で増殖させることが
可能となり、培養法によりアントシアニンを大量生産す
ることが可能となった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、先のイ
チゴ培養細胞を用いたアントシアニン製造方法に関連し
て、液体培地内で増殖させるとともに、細胞内にアント
シアニンを生成させた培養細胞から、効率良くアントシ
アニンを取り出す方法について検討した。先のイチゴ培
養細胞を用いたアントシアニン製造方法では、アントシ
アニンを生成させた培養細胞から、アントシアニンを抽
出し、イオン交換クロマトグラフィーや薄層クロマトグ
ラフィーでアントシアニンの分離精製を行ったが、この
方法では精製に手間がかかるとともにアントシアニンの
収率が極端に低くなってしまう。また、アントシアニン
の用途によっては、糖などの不純物が混入してしても使
用できる場合があり、このような用途に適当な未精製ア
ントシアニンを高い収率で製造する方法の提供も望まれ
ている。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、アントシアニンを生成させたイチゴ培養細胞から、
安価に効率良くアントシアニン含有液あるいは精製アン
トシアニンを製造する方法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、イチゴ培養細
胞を液体培地中で培養して細胞内にアントシアニンを生
成させ、次いで液体培地からアントシアニン含有細胞を
分取し、次いで該アントシアニン含有細胞から有機溶媒
を用いてアントシアニンを抽出し、次いで該抽出液から
有機溶媒を除去してアントシアニン含有物を製造するこ
とを特徴とするイチゴ培養細胞を用いたアントシアニン
の製造方法である。また、上記アントシアニン含有液か
ら精製アントシアニンを製造するには、上記アントシア
ニン含有物を、液体クロマトグラフィー、高速液体クロ
マトグラフィー、ゲルろ過のうちのいずれかの精製手段
によって精製し、精製アントシアニンを製造する。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
イチゴ培養細胞を用いたアントシアニンの製造方法で
は、まず、イチゴから得られた細胞をオーキシンあるい
はオーキシンとサイトカイニンとを添加した固体培地で
培養してカルスを形成し、次いでアントシアニン生産能
の高いカルスを、オーキシンあるいはオーキシンとサイ
トカイニンとを添加した液体培地を用い、照度3000Lux
以下の光条件下で培養し、次いで照度3000Lux以上の光
条件下で培養して、培養細胞内にアントシアニンを生成
させてアントシアニン含有培養細胞を得る。これらの工
程は、本発明者らによって先に発明がなされた方法(特
願平1−224000号、特願平2−165189号、
特願平2−165190号)に準じて行うことができ
る。
【0009】材料のイチゴは、特定品種に限定されるこ
となく、種々の品種から選択して使用することができ
る。カルス化に適当な細胞としては、イチゴの葉、茎、
根、ランナーなどの各部位から得ることができる。これ
らの部位は、適当な大きさに切断して殺菌した後、無菌
環境下に移して断片とし、固体培地に置床してカルス化
を行う。このカルス化に用いられる固体培地としては、
MS(Murashige & Skoog)培地やLS(Lin& Staba)
培地、B5培地、EM培地などの基本培地に、2,4-ジ
クロロフェノキシ酢酸(2,4-D)などのオーキシンと
ベンジルアデニン(BA)などのサイトカイニン、炭素
源としてサッカロースなどの糖、0.8〜1%程度の寒天を
添加した固体培地が使用される。イチゴから取り出した
細胞をカルス化するための培養は、20〜30℃程度の温度
で、照度3000Lux以下の光条件とするのが望ましい。
【0010】得られたカルスは液体培地に入れ、照度30
00Lux以下で振とう培養する。ここで使用する液体培地
としては、LS培地、MS培地、B5培地、GA培地、
EM培地などを基本培地とし、これに2,4-DやBAを
添加した液体培地が使用される。この液体培地を用いた
大量培養(培養前期)の条件は、温度20〜30℃とされ、
光条件は照度3000Lux以下とする。液体培地内で増殖し
た培養細胞を、上述の培養前期と同様の液体培地を用
い、照度3000Lux以上、好ましくは照度3000〜8000Luxの
光条件下で培養し、培養細胞を更に増殖させながら、培
養細胞にアントシアニンを生成させる(培養後期)。
【0011】次に、アントシアニンが生成した培養細胞
(以下、アントシアニン含有細胞という。)からアント
シアニンを取り出す。培養終了後のアントシアニン含有
細胞は、液体培地中に分散した状態で存在している。液
体培地からアントシアニン含有細胞を分取するには、ろ
過あるいは遠心分離が好適に用いられる。分取したアン
トシアニン含有細胞は、水洗いして付着している液体培
地を洗い流す。水洗した細胞は、付着した水をよく切
り、必要に応じて乾燥しても良い。
【0012】次に、アントシアニン含有細胞に有機溶媒
を加え、アントシアニンを抽出する。この有機溶媒とし
ては、エタノール、メタノール、エチルエーテル、クロ
ロホルム、アセトン、酢酸などの極性溶媒の1種又は2
種以上が使用され、特にエタノール、メタノールが好適
に使用される。またこれら溶媒は、塩酸や酢酸を添加し
て酸性にして用いても良い。この溶媒抽出は、使用する
溶媒の沸点以上に加熱して溶媒を還流する方式で行わ
れ、抽出時間は1時間以上行うのが好ましい。この溶媒
抽出する際に、アントシアニン含有細胞を破砕し、もし
くは乾燥した細胞を粉砕して用いても良い。さらに、抽
出の際に超音波振動を加えてアントシアニンの溶解を促
進しても良い。
【0013】この溶媒抽出後、ろ過又は遠心分離によっ
て残渣(アントシアニン抽出後の細胞)を取り除き、ア
ントシアニンを含む抽出液を得る。取り除いた残渣の培
養細胞にアントシアニンが残存している場合には、この
残渣に有機溶媒を加え、再び還流抽出し、抽出液を分取
して先の抽出液と混合する。
【0014】得られた抽出液は、ロータリーエバポレー
タ等の溶媒留去手段によって溶媒を留去する。これによ
って液状〜固体状のアントシアニン含有物が得られる。
このアントシアニン含有物には、アントシアニンの他、
イチゴ培養細胞に含まれる種々の成分が混入している
が、抽出の際に使用した有機溶媒の種類により、不純物
の種類や量は異ってくる。即ち、極性の強い有機溶媒で
は、アントシアニンの抽出効率が高くなるが、糖、アミ
ノ酸その他の可溶性不純物が比較的多く抽出され、極性
の低い有機溶媒では、アントシアニンの抽出効率が低い
が、糖やアミノ酸などのアントシアニン以外の不純物の
量が比較的少なくなる。このアントシアニン含有物は、
アントシアニン以外の成分を含むものの、食品などの着
色料、繊維類の染料などとして用いる場合には、前述し
た不純物が混入していても、余り影響を受けずに使用す
ることができる。
【0015】このアントシアニン含有物は、そのままの
状態で使用される他、精製アントシアニン製造用の材料
として用いられる。本発明では、このアントシアニン含
有物を原料とし、液体クロマトグラフィー、高速液体ク
ロマトグラフィー、ゲルろ過のいずれかの方法によって
精製し、精製アントシアニンを製造する。これら精製方
法のうち、液体クロマトグラフィー及び高速液体クロマ
トグラフィーに用いられるカラム充填剤として、オクタ
デカシル系などの逆相系カラム充填剤が好適に用いられ
る。また、ゲルろ過用充填剤としてはアントシアニンの
分子量に対応したゲルろ過剤が使用され、水系あるいは
有機溶媒系のいずれも使用することができる。
【0016】これら精製方法のうちのいずれかの方法で
アントシアニン含有物を精製することにより、高い収率
で精製アントシアニンを得ることができる。特に高速液
体クロマトグラフィーまたはゲルろ過を用いると、アン
トシアニン含有物中に含まれるアントシアニン複合体か
ら、ペラゴニジン配糖体、シアニジン配糖体などの個々
のアントシアニンを比較的容易に分離することができ
る。
【0017】本発明によるアントシアニンの製造方法で
は、イチゴ培養細胞を液体培地中で培養して細胞内にア
ントシアニンを生成させ、液体培地からアントシアニン
含有細胞を分取し、有機溶媒を用いてアントシアニン含
有細胞からアントシアニンを抽出し、残渣を取り除いた
後、濃縮して液状〜固体状のアントシアニン含有物を製
造するので、製造が容易であり、生産コストを低減でき
る。
【0018】さらに、得られたアントシアニン含有物を
精製する場合に、液体クロマトグラフィー、高速液体ク
ロマトグラフィー、ゲルろ過のうちのいずれかの精製手
段によって精製し、精製アントシアニンを製造すること
により、高収率で精製アントシアニンを得ることができ
る。
【0019】
【実施例】以下、本発明によるイチゴ培養細胞を用いた
アントシアニンの製造方法の実施例を示す。 (試料の調整)イチゴ(四季なりイチゴ:Fragaria×an
anassa)の幼苗を、5%中性洗剤溶液で10分間攪拌洗浄
した後、70%エタノールに入れて30秒超音波洗浄した。
その後5%NaClO水溶液に8分間浸漬して滅菌し、各
試料をクリーンベンチ内に入れ、滅菌水で3回洗浄し
た。この幼苗から葉を切り出し、細かく裁断して1mm〜
数mmの断片とした。
【0020】(カルスの形成)LS培地に2,4-Dを1
mg/リットル、BAを0.5mg/リットル添加し、1%の寒天を加
えた固体培地を用い、葉の断片試料をこの固体培地に置
床し、温度25℃、照度800Luxの16時間日長の条件で2週
間培養した。この培養によりカルスが得られ、得られた
カルスのうち白色で柔らかいカルスを選抜し、次の培養
を行った。
【0021】(カルス細胞の一次培養)上記固体培地に
よるカルス形成で得られたカルスを切開して分割し、分
割片を500mlフラスコに入れ、この中に2,4-Dを1mg/
リットル、BAを0.1mg/リットル添加したLS培地(液体培
地)100mlを入れ、照度800Lux、培養温度25℃、80r.p.
m.で振とう培養してカルス細胞の増殖を行った。
【0022】(二次培養)LS培地に2,4-Dを1mg/リ
ットル、BAを0.1mg/リットル添加し、糖濃度3%とした液体
培地100mlを500ml容フラスコに入れた培養器に、上記一
次培養で2週間培養して得られた培養細胞2g(湿重
量)を入れ、光条件を8000Lux連続光照射として培養温
度25℃、80r.p.m.で2週間振とう培養し、培養細胞中に
アントシアニンを生成させてアントシアニン含有細胞を
得た。2週間の培養の後、1つの培養器当り約50g(湿
重量)のアントシアニン含有細胞が得られた。
【0023】(アントシアニン含有液の生産)2週間の
二次培養の後、培養器内容物を吸引ろ過器に入れ、アン
トシアニン含有細胞を分取し、更に水洗した。分取した
アントシアニン含有細胞と2〜3倍量のメタノール(酢酸
酸性メタノール)とをフラスコに入れ、約40℃で加熱す
ると共にフラスコに冷却器を接続して還流抽出を行っ
た。4〜5時間抽出した後、フラスコの内容物を、ろ過器
に入れ、残渣を取り除いて抽出液を分離し、さらにろ過
器の残渣に熱したメタノールを注いでアントシアニンを
回収した。得られた抽出液をロータリーエバポレータに
移し、溶媒を留去して濃縮し、アントシアニン濃縮液を
得た。このアントシアニン濃縮液のアントシアニン含有
率を比色定量法により求めた結果、アントシアニン含有
率は約7%であった。
【0024】(アントシアニンの精製−1)得られた濃
縮液を、マイクロオクタデカシル系カラム(C18カラ
ム)を用いた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)
装置によって精製した。流出溶媒は、水:酢酸:メタノ
ール=80:15:5、導入圧力は50kg/mm2とした。この条
件でアントシアニンを溶出した結果、ペラゴニジン配糖
体、シアニジン配糖体などの個々のアントシアニンが分
離できた。
【0025】(アントシアニンの精製−2)セファデッ
クスG-25(ファルマシア社製)を水で膨潤させて充填
したカラムに、上記濃縮液を入れ、水を溶出液としてゲ
ルろ過を行った。アントシアニンは肉眼で確認できる明
瞭なバンドを形成して流出し、アントシアニンを含む流
出液を集めて濃縮して精製アントシアニンを得た。ま
た、セファデックスLH-20(ファルマシア社製)をメ
タノールで膨潤させて充填したカラムに上記濃縮液を入
れ、メタノールを溶出液としてゲルろ過を行った。この
場合には濃縮液に含まれる不純物のうち、アミノ酸や糖
がメタノールに溶解し難く溶出しないために、アントシ
アニンの精製が良好に行われた。このゲルろ過の場合に
も、アントシアニンが肉眼で確認できる明瞭なバンドを
形成して流出し、アントシアニンを含む流出液を集めて
濃縮し、精製アントシアニンを得た。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるアン
トシアニンの製造方法では、イチゴ培養細胞を液体培地
中で培養して細胞内にアントシアニンを生成させ、液体
培地からアントシアニン含有細胞を分取し、有機溶媒を
用いてアントシアニン含有細胞からアントシアニンを抽
出し、残渣を取り除いた後、濃縮して液状〜固体状のア
ントシアニン含有物を製造するので、製造が容易であ
り、生産コストを低減できる。
【0027】さらに、得られたアントシアニン含有物を
精製する場合に、液体クロマトグラフィー、高速液体ク
ロマトグラフィー、ゲルろ過のうちのいずれかの精製手
段によって精製し、精製アントシアニンを製造すること
により、高収率で精製アントシアニンを得ることができ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イチゴ培養細胞を液体培地中で培養して
    細胞内にアントシアニンを生成させ、次いで液体培地か
    らアントシアニン含有細胞を分取し、次いで該アントシ
    アニン含有細胞から有機溶媒を用いてアントシアニンを
    抽出し、次いで該抽出液を濃縮してアントシアニン含有
    物を製造することを特徴とするイチゴ培養細胞を用いた
    アントシアニンの製造方法。
  2. 【請求項2】 イチゴ培養細胞を液体培地中で培養して
    細胞内にアントシアニンを生成させ、次いで液体培地か
    らアントシアニン含有細胞を分取し、次いで該アントシ
    アニン含有細胞から有機溶媒を用いてアントシアニンを
    抽出し、次いで該抽出液を濃縮してアントシアニン含有
    物を製造し、次いで該アントシアニン含有物を、液体ク
    ロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、ゲル
    ろ過のうちのいずれかの精製手段によって精製し、精製
    アントシアニンを製造することを特徴とするアントシア
    ニンの製造方法。
JP3317075A 1991-11-29 1991-11-29 イチゴ培養細胞を用いたアントシアニンの製造方法 Withdrawn JPH05153997A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991039A (en) * 1996-11-27 1999-11-23 Matsushita Electronic Industrial Co., Ltd. Electric component monitoring device and electronic component monitoring method
TWI711457B (zh) * 2018-05-07 2020-12-01 臺灣力匯有限公司 草莓植株萃取物、萃取方法及其用於免疫調節及抗發炎之用途

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