JPH06104062B2 - Method for producing useful substances using hairy roots - Google Patents

Method for producing useful substances using hairy roots

Info

Publication number
JPH06104062B2
JPH06104062B2 JP3020302A JP2030291A JPH06104062B2 JP H06104062 B2 JPH06104062 B2 JP H06104062B2 JP 3020302 A JP3020302 A JP 3020302A JP 2030291 A JP2030291 A JP 2030291A JP H06104062 B2 JPH06104062 B2 JP H06104062B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid medium
hairy
hairy roots
hairy root
culture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3020302A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04237493A (en
Inventor
節治 東稔
正仁 田谷
正博 紀ノ岡
浩二 峯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Priority to JP3020302A priority Critical patent/JPH06104062B2/en
Publication of JPH04237493A publication Critical patent/JPH04237493A/en
Publication of JPH06104062B2 publication Critical patent/JPH06104062B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アグロバクテリウム・
リゾジェネスによって誘導した毛状根を用い、色素を生
産する方法に関するものである。
The present invention relates to Agrobacterium
The present invention relates to a method for producing a pigment using a hairy root induced by Rhizogenes.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物を使って医薬品等の有用物質を生産
する場合、普通は通常の植物体が使われるが、最近、そ
ういった植物体よりも格段に生長速度の速い(従って、
物質の生産速度の速い)毛状根を利用しようという動き
が活発である。
2. Description of the Related Art When plants are used to produce useful substances such as pharmaceuticals, ordinary plants are usually used. Recently, however, they have a significantly faster growth rate than those plants (hence,
The movement to utilize hairy roots, which has a high production rate of substances, is active.

【0003】植物の細胞・組織培養法による植物の二次
代謝物の工業的生産法として、植物に毛根病菌アグロバ
クテリウム・リゾジェネス(Agrobacterium rhizogenes)
を接種し、生えてきた毛状根を培養する方法が知られて
いる。この方法は、次の原理に基づくものである。すな
わち、アグロバクテリウム・リゾジェネスを植物の茎・
葉・根などに接種すると、感染部位から毛状根と呼ばれ
る根が発生する。この根は、リゾジェネス中に存在する
巨大プラスミド(Ri プラスミド)の遺伝子の一部が植
物の遺伝子に組み込まれることにより発生する。そし
て、毛状根クローンを確立し、高生産性株を選抜するこ
とによって、効率の良い二次代謝物質生産が可能とな
る。従って、この性質を利用して、根に有用物質を含む
植物にアグロバクテリウム・リゾジェネスを接種し、発
生した毛状根を切り出してタンクなどの装置で培養し、
増殖させた毛状根を破壊して有用物質を取り出すことが
できる。
As a method for industrially producing a secondary metabolite of a plant by a plant cell / tissue culture method, the plant has a root bacterium, Agrobacterium rhizogenes.
It is known to inoculate the hairy roots and culture the growing hairy roots. This method is based on the following principle. That is, Agrobacterium rhizogenes
When inoculated on leaves and roots, roots called hairy roots develop from the infected site. This root is generated when a part of the gene of the giant plasmid (R i plasmid) existing in Rhizogenes is integrated into the plant gene. Then, by establishing hairy root clones and selecting high-producing strains, efficient production of secondary metabolites becomes possible. Therefore, by utilizing this property, Agrobacterium rhizogenes is inoculated into a plant containing a useful substance in the root, the generated hairy root is cut out and cultured in a device such as a tank,
The useful hairy substance can be taken out by destroying the grown hairy root.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、有用物質が毛状根の組織、細胞内に貯えられること
が多く、培養後の毛状根を培養液から分離、採取し、有
機、無機の溶媒を用いて抽出を繰り返す必要がある。
However, in this method, useful substances are often stored in the tissues and cells of hairy roots, and the hairy roots after culturing are separated and collected from the culture solution to obtain organic, It is necessary to repeat the extraction with an inorganic solvent.

【0005】従って、毛状根の細胞から有用物質を分
離、抽出する操作が複雑であり、製造コストが上昇す
る。また、増殖中の毛状根を連続的に培養タンクから取
り出すことは困難であり、バッチ方式による生産しか行
うことができない。従って、一旦抽出操作を行った毛状
根は、二度と培養に使えないので、再び毛状根クローン
選抜を行う必要がある。
Therefore, the operation of separating and extracting the useful substance from the cells of the hairy root is complicated and the manufacturing cost is increased. Further, it is difficult to continuously remove the growing hairy roots from the culture tank, and only batch production can be performed. Therefore, the hairy root once subjected to the extraction operation cannot be used for the culture again, and it is necessary to select the hairy root clone again.

【0006】本発明の課題は、食用ビート由来の毛状根
細胞から色素を連続的、効率的に分離、抽出することが
できるような、毛状根を用いた有用物質の生産方法を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a method for producing a useful substance using hairy roots, which enables continuous and efficient separation and extraction of pigments from hairy root cells derived from edible beets. That is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、アグロバクテ
リウム・リゾジェネスが保持するRi プラスミドによっ
て食用ビート植物体を形質転換し、この形質転換によっ
て生じた毛状根を液体培地中で培養し、次いでこの液体
培地中の酸素濃度を低下させて前記毛状根から前記液体
培地中へとベタニン色素及びブルガキサンチン色素を放
出させる、毛状根を用いた有用物質の生産方法に係るも
のである。
According to the present invention, an edible beet plant is transformed with an R i plasmid carried by Agrobacterium rhizogenes, and the hairy roots produced by this transformation are cultured in a liquid medium. Then, the oxygen concentration in the liquid medium is reduced to release the betanin pigment and the burgaxanthin pigment from the hairy root into the liquid medium, which relates to a method for producing a useful substance using the hairy root. .

【0008】[0008]

【作用】本発明者は、アグロバクテリウム・リゾジェネ
スの保持するRi プラスミドにより誘導された毛状根の
培養について研究を重ね、本発明に到達した。
The present inventor has reached the present invention by conducting extensive research on the culture of hairy roots induced by the R i plasmid carried by Agrobacterium rhizogenes.

【0009】即ち、本発明者は、液体培地中の溶存酸素
濃度が毛状根の状態と極めて密接な関係を有しているこ
とを見出した。具体的には、液体培地中で毛状根を増殖
させ、培養したところで、液体培地中の溶存酸素濃度を
下げると、毛状根細胞から液体培地へと有用物質が放出
され、再度溶存酸素濃度を上げると、再び毛状根が増殖
を開始することが解った。従って、有用物質が放出され
た後の液体培地を取り出すことで、有用物質を容易に抽
出することができる。また、液体培地中の溶存酸素濃度
を順次上昇、低下させることにより、毛状根から液体培
地中へと有用物質を放出させる抽出操作と、毛状根を液
体培地中で培養する培養操作とを順次連続して行うこと
ができる。従って、上記抽出操作を行い、液体培地を交
換し、上記培養操作を行うという方法を繰り返すこと
で、有用物質を連続的に生産することができる。
That is, the present inventors have found that the dissolved oxygen concentration in the liquid medium has a very close relationship with the state of hairy roots. Specifically, when hairy roots are grown in a liquid medium and cultured, when the dissolved oxygen concentration in the liquid medium is lowered, useful substances are released from the hairy root cells into the liquid medium, and the dissolved oxygen concentration is again detected. It was found that the hairy roots started to grow again when they were raised. Therefore, the useful substance can be easily extracted by removing the liquid medium after the useful substance is released. Further, an extraction operation for releasing useful substances from the hairy roots into the liquid medium by sequentially increasing and decreasing the dissolved oxygen concentration in the liquid medium, and a culture operation for culturing the hairy roots in the liquid medium. It can be performed sequentially and continuously. Therefore, the useful substance can be continuously produced by repeating the method of performing the extraction operation, replacing the liquid medium, and performing the culture operation.

【0010】[0010]

【実施例】アグロバクテリウム・リゾジェネスが保持す
るRi プラスミドによって形質転換すべき植物体と、こ
れから誘導される毛状根から得られる有用物質の組み合
わせとして、以下のものを挙げることができる。
Examples The following are examples of combinations of useful substances obtained from plant bodies to be transformed with the R i plasmid carried by Agrobacterium rhizogenes and hairy roots derived therefrom.

【0011】 植物体:食用ビート(デトロイト・ダークレッド) 有用物質:ベタニン、ブルガキサンチンPlant: Edible beet (Detroit dark red) Useful substances: Betanin, Bulgaxanthin

【0012】アグロバクテリウム・リゾジェネス菌とし
て、以下のものを例示できる。 アグロバクテリウム・リゾジェネス 25818 (ATCC 25818) アグロバクテリウム・リゾジェネス 15834 (ATCC 15834) アグロバクテリウム・リゾジェネス 8196 アグロバクテリウム・リゾジェネス A 4 (ATCC 43057) また大腸菌などの他の菌にRi プラミスドまたはその一
部のT−DNAを遺伝子導入した菌も使用できる。
Examples of Agrobacterium rhizogenes include the following. Agrobacterium rhizogenes 25818 (ATCC 25818) Agrobacterium rhizogenes 15834 (ATCC 15834) Agrobacterium rhizogenes 8196 Agrobacterium rhizogenes A4 (ATCC 43057) Bacteria in which a partial T-DNA is introduced can also be used.

【0013】植物体をアグロバクテリウム・リゾジェネ
ス菌で処理すると、リゾジェネス菌中のRiプラスミド
の一部(T−DNA)が植物細胞の核DNA の中に導入 (形質
転換) される。
When a plant is treated with Agrobacterium rhizogenes, a part of the Ri plasmid (T-DNA) in Rhizogenes is introduced (transformed) into the nuclear DNA of the plant cell.

【0014】植物体の茎・根・葉などにRiプラスミド
T−DNA を導入し、形質転換させた毛状根を得る方法と
しては、例えば、次の方法があげられる。
As a method for obtaining transformed hairy roots by introducing Ri plasmid T-DNA into the stems, roots, leaves, etc. of plants, the following method can be mentioned, for example.

【0015】1.植物個体への直接接種法 2.葉片を用いたリーフディスク法( R. B. Horsch et a
l., SCIENCE 227. 1229 (1985)) 3.植物体のプロトプラストを利用した共存培養法( Z.
M. Wei et al., Plant Cell Rep., 5;93−96 (198
6)) 4.植物体のプロトプラストとアグロバクテリウム・リゾ
ジェネスのスフェロプラスト法 (R. Hain et al., Plan
t Cell Rep., 3、 60 (1984)) 5.アグロバクテリウム・リゾジェネス菌のRiプラスミ
ドまたはその一部のT−DNA をマイクロジェクションな
どの方法で直接細胞内に注入する方法。
1. Direct inoculation method for plant individuals 2. Leaf disk method using leaf pieces (RB Horsch et a
L., SCIENCE 227. 1229 (1985)) 3. Co-culture method using plant protoplasts (Z.
M. Wei et al., Plant Cell Rep., 5; 93-96 (198)
6)) 4. Protoplasts of plants and spheroplast method of Agrobacterium rhizogenes (R. Hain et al., Plan
t Cell Rep., 3, 60 (1984)) 5. A method of directly injecting Ri plasmid of Agrobacterium rhizogenes or a part of T-DNA thereof by a method such as microinjection.

【0016】Riプラスミドを上記1〜4の方法で導入
した場合は、その後アグロバクテリウム・リゾジェネス
菌の除菌処理が必要で、その方法としては下記のものが
ある。 〇高温処理 (40℃) 〇抗生物質処理 〇毛状根先端部の早いサイクルでの植え継ぎ
When the Ri plasmid is introduced by the above-mentioned methods 1 to 4, it is necessary to eradicate the Agrobacterium rhizogenes bacterium thereafter, and the method includes the following. 〇High temperature treatment (40 ℃) 〇Antibiotic treatment 〇Spring transfer of hairy root tip in fast cycle

【0017】本発明では、例えば、従来植物の組織培養
に用いられている液体培地、つまり、無機成分および炭
素源を必須成分とし、これに植物生長調節物質、ビタミ
ン類およびアミノ酸類から選ばれる少なくとも1種以上
の成分を添加し必要に応じてその他の成分も添加されて
いる液体培地を用いることができる。
In the present invention, for example, a liquid medium conventionally used for tissue culture of plants, that is, an inorganic component and a carbon source are essential components, and at least one selected from plant growth regulators, vitamins and amino acids. It is possible to use a liquid medium to which one or more components are added and other components are added if necessary.

【0018】液体培地中の無機成分としては、窒素、亜
鉛、鉄、銅、モリブデン、ホウ素、リン、コバルト、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、マンガ
ン、塩素、ナトリウム、ヨウ素等があり、具体的には、
硝酸アンモニウム、リン酸2水素アンモニウム、硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸
カルシウム、硝酸カリウム、硫酸亜鉛、硫酸第1鉄、硫
酸第2鉄、1ナトリウムエチレンジアミン4酢酸第2
鉄、硫酸銅、モリブデン酸、モリブデン酸ナトリウム、
ホウ酸、リン酸、リン酸1ナトリウム、リン酸1カリウ
ム、リン酸2ナトリウム、リン酸3ナトリウム、塩化コ
バルト、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシ
ウム、硫酸ナトリウム、硫酸マンガン、ヨウ化カリウム
などを例示できる。
The inorganic components in the liquid medium include nitrogen, zinc, iron, copper, molybdenum, boron, phosphorus, cobalt, potassium, calcium, magnesium, sulfur, manganese, chlorine, sodium, iodine, and the like. Is
Ammonium nitrate, ammonium dihydrogen phosphate, ammonium sulfate, ammonium chloride, sodium nitrate, calcium nitrate, potassium nitrate, zinc sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, 1-sodium ethylenediaminetetraacetic acid secondary sodium
Iron, copper sulfate, molybdic acid, sodium molybdate,
Examples include boric acid, phosphoric acid, 1 sodium phosphate, 1 potassium phosphate, 2 sodium phosphate, 3 sodium phosphate, cobalt chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium sulfate, sodium sulfate, manganese sulfate and potassium iodide. it can.

【0019】また炭素源としては、ショ糖及び、他の炭
水化物、その誘導体、脂肪酸等の有機酸、エタノール等
の1級アルコールなどを例示できる。
Examples of carbon sources include sucrose, other carbohydrates, their derivatives, organic acids such as fatty acids, and primary alcohols such as ethanol.

【0020】植物生長調節物質としては、インドール酢
酸(IAA) ナフタレン酢酸(NAA) 、p−クロロフェノキシ
イソ酪酸、2, 4−ジクロロフェノキシ酢酸(2, 4−D)
などのオーキシン類、カイネチン、ゼアチン、ジヒドロ
ゼアチン等のサイトカイニン類を例示できる。
As plant growth regulators, indoleacetic acid (IAA), naphthaleneacetic acid (NAA), p-chlorophenoxyisobutyric acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D)
And auxins, kinetin, zeatin, dihydrozeatin, and other cytokinins.

【0021】ビタミン類としては、ビオチン、チアミン
(ビタミンB1)、ピリドキシン( ビタミンB6)、パント
テン酸、アスコルビン酸(ビタミンC)、イノシトー
ル、ニコチン酸などを例示できる。
Examples of vitamins include biotin, thiamine (vitamin B 1 ), pyridoxine (vitamin B 6 ), pantothenic acid, ascorbic acid (vitamin C), inositol and nicotinic acid.

【0022】アミノ酸としては、グリシン、アラニン、
グルタミン、システインなどを例示できる。液体培地中
の成分の濃度は、広い範囲で変えることができる。通常
は、無機成分を約 0.1μM 〜約1000mM程度、炭素源を約
1g/l 〜約120g/l 程度、さらに植物生長調節物質を
約 0.01 μM 〜約10μM 程度、ビタミン類およびアミノ
酸類を、それぞれ約 0.1mg/l 〜約100mg/l 程度とす
ることができる。
As amino acids, glycine, alanine,
Examples thereof include glutamine and cysteine. The concentrations of the components in the liquid medium can be varied within wide limits. Usually, about 0.1 μM to about 1000 mM of inorganic components, about 1 g / l to about 120 g / l of carbon sources, about 0.01 μM to about 10 μM of plant growth regulators, vitamins and amino acids, respectively. It can be about 0.1 mg / l to about 100 mg / l.

【0023】本発明では、液体培地中の毛状根の初期植
え付け量を広い範囲で変えることができる。通常は液体
培地50mlに対して、毛状根を約10mg〜約1g(新鮮重
量)程度植え付けることが望ましい。
In the present invention, the initial planting amount of hairy roots in the liquid medium can be varied within a wide range. Usually, it is desirable to inoculate about 10 mg to about 1 g (fresh weight) of hairy roots to 50 ml of liquid medium.

【0024】毛状根の培養において、光は必ずしも必要
でない。培養温度は約10℃〜約35℃、特に約23℃〜約28
℃が好適である。つまり、約10℃未満では毛状根の増殖
速度が小さく、約35℃を超えても同様に毛状根の増殖速
度が小さくなるからである。
Light is not always necessary in the culture of hairy roots. The culture temperature is about 10 ° C to about 35 ° C, especially about 23 ° C to about 28 ° C.
C is preferred. That is, if the temperature is lower than about 10 ° C, the growth rate of hairy roots is low, and if the temperature is higher than about 35 ° C, the growth rate of hairy roots is also low.

【0025】培養操作時においては、液体培地中の溶存
酸素濃度を比較的に高く保持するには、以下の方法が考
えられる。 ・液体培地を回転振盪すること。 ・空気等のO2含有ガスで培地をバブリングする。
The following method can be considered for maintaining a relatively high dissolved oxygen concentration in the liquid medium during the culture operation. -Rotating the liquid culture medium. -Bubbling the medium with an O 2 -containing gas such as air.

【0026】抽出操作時における液体培地中の溶存酸素
濃度は、3ppm 以下とすることが好ましい。抽出操作時
に液体培地中の溶存酸素濃度を低下させるには、以下の
方法がある。 ・液体培地の回転振盪を止め、気液界面の更新を止めて
溶存酸素濃度を低下させる。 ・N2ガス等との置換により、気体中のO2濃度を下げる。 ・バブリングガス中のO2濃度を下げる。 ・バブリングガス量を低下させる。
The dissolved oxygen concentration in the liquid medium during the extraction operation is preferably 3 ppm or less. The following methods are available to reduce the dissolved oxygen concentration in the liquid medium during the extraction operation. -Stop the rotary shaking of the liquid medium and stop the renewal of the gas-liquid interface to lower the dissolved oxygen concentration.・ Reduce the O 2 concentration in the gas by replacing it with N 2 gas.・ Reduce the O 2 concentration in the bubbling gas.・ Reduce the amount of bubbling gas.

【0027】抽出操作の後、有用物質が放出された後の
液体培地を、新たな液体培地と一部または全部入れ換え
ることが好ましい。
After the extraction operation, it is preferable that the liquid medium after the useful substance is released is partially or wholly replaced with a new liquid medium.

【0028】以下、更に具体的な実験例について述べ
る。 (リーフディスク法による毛状根の誘導)食用ビート
(Beta vulgaris)の葉を2%次亜塩素酸ナトリウム水溶
液に浸漬し、殺菌処理をした。この葉を、コルクボーラ
ーで径10mmφの寸法となるように切り取り、アグロバク
テリウム・リオジェネス懸濁液中に浸漬し、アグロバク
テリウム・リオジェネス菌を感染させた。
Hereinafter, more specific experimental examples will be described. (Induction of Hairy Roots by Leaf Disc Method) The leaves of edible beets (Beta vulgaris) were immersed in a 2% aqueous solution of sodium hypochlorite for sterilization. The leaves were cut with a cork borer to have a diameter of 10 mmφ and immersed in an Agrobacterium riogenes suspension to infect Agrobacterium riogenes bacteria.

【0029】次いで、感染後の葉を、20g/l のシュー
クロースを含んだムラシゲ・スクーグ (MS) 寒天固形培
地上に移植した。1〜2週間後に葉から毛状根が発根し
た。
The leaves after infection were then transplanted onto Murashige-Skoog (MS) agar solid medium containing 20 g / l sucrose. Hairy roots took root from the leaves after 1-2 weeks.

【0030】なお、多数得られた形質転換体のうち、ベ
タニン色素、ブルガキサンチン色素含有量及び増殖特性
等の点で優れていた不定根細胞を選抜した。濾紙電気泳
動法によるオバインの分析結果から、この不定根細胞が
毛状根であることを確認した。
From a large number of obtained transformants, adventitious root cells were selected which were excellent in terms of betanin pigment, bulgaxanthin pigment content and growth characteristics. From the results of obain analysis by filter paper electrophoresis, it was confirmed that the adventitious root cells were hairy roots.

【0031】(培養操作及び抽出操作)20g /l シュー
クロースを含有する、ホルモン無添加のムラシゲ、スク
ーグ(MS)液体培地を300cc 準備した。これらを容積500c
c の三角フラスコ中に入れ、綿栓をした。暗室中、25℃
にて、この三角フラスコを、回転数100rpmで回転振盪し
た。この際、気液界面の更新により、液体培地中に酸素
がスムーズに供給される。この溶存酸素濃度は、8ppm
程度である。
(Culture Operation and Extraction Operation) 300 cc of hormone-free Murashige and Skoog (MS) liquid medium containing 20 g / l sucrose was prepared. Volume of these 500c
It was put in the Erlenmeyer flask of c and capped with a cotton plug. 25 ° C in a dark room
Then, the Erlenmeyer flask was rotatably shaken at a rotation speed of 100 rpm. At this time, oxygen is smoothly supplied into the liquid medium by updating the gas-liquid interface. This dissolved oxygen concentration is 8ppm
It is a degree.

【0032】そして、本発明の実施例においては、図1
に示すように、9日間上記のように培養した後、2日間
回転振盪を停止し、再び9日間フラスコを回転振盪し、
2日間回転振盪を停止し、また11日間回転振盪を行い、
2日間回転振盪を停止し、反復培養を行った。そして、
初日から9、11、17、20、22、28、33、35日後にそれぞ
れ細胞量(g/l)を測定し、折れ線グラフとして表した
(停止有)。一方、初日から連続してフラスコを回転振
盪した例についても、11、17、22、28、35日後にそれぞ
れ細胞量を測定し、折れ線グラフとして表した(停止
無)。なお、本発明の実施例においては、フラスコの回
転振盪及び回転振盪の停止の一サイクルを終えると、液
体培地を入れ換えた。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG.
, After culturing as described above for 9 days, the rotary shaking was stopped for 2 days, and the flask was rotary shaken again for 9 days.
Stop the rotary shaking for 2 days, and rotate for 11 days,
The rotary shaking was stopped for 2 days and repeated culture was performed. And
The cell mass (g / l) was measured after 9, 11, 17, 20, 22, 28, 33, and 35 days from the first day, and expressed as a line graph (stopped). On the other hand, also in the example in which the flask was continuously shaken by shaking from the first day, the cell amount was measured after 11, 17, 22, 28, and 35 days and represented as a line graph (without stop). In the examples of the present invention, the liquid medium was replaced after the completion of one cycle of the rotary shaking of the flask and the stop of the rotary shaking.

【0033】また、本発明の実施例及び比較例の両者に
つき、初日から11、22、35日後に、ベタニン(BT)及びブ
ルガキサンチン(VX)色素の生産量を HPLC 法 (比色分
析) によって定量し、それぞれ棒グラフとして表した。
Further, in both the examples of the present invention and the comparative examples, the production amounts of betanin (BT) and burgaxanthin (VX) dyes were determined by HPLC method (colorimetric analysis) 11, 22 and 35 days after the first day. It was quantified and expressed as a bar graph.

【0034】図1の結果から解るように、2日間フラス
コの回転振盪を停止することにより、著しい量の色素が
細胞外へと放出されることが解る。これは、回転振盪の
停止時における液体培地中の溶存酸素濃度の低下 (3pp
m 以下となる) により、毛状根細胞が緩んで色素が放出
されるものと考えられる。また、48時間回転振盪を停止
した後再びフラスコを回転振盪して液体培地中へと酸素
を供給すると、毛状根は再び増殖を開始することも解
る。
As can be seen from the results in FIG. 1, by stopping the rotary shaking of the flask for 2 days, a significant amount of the dye is released to the outside of the cells. This is due to the decrease in dissolved oxygen concentration in the liquid medium (3pp
It is considered that the hairy root cells relax and the pigment is released. It is also understood that the hairy roots start to grow again when the rotary shaking is stopped for 48 hours and then the flask is again rotary shaken to supply oxygen into the liquid medium.

【0035】次の実験では、まず、上記したと同様にし
て毛状根をMS培地中で10日間培養した。そして、回転
振盪を停止する直前にまず毛状根の細胞内の色素量を測
定した所、ベタニン(BT)は 3.69mg /l −broth 、ブル
ガキサンチン(VX)は 12.9 mg/l −broth であった。
In the next experiment, hairy roots were first cultured in MS medium for 10 days in the same manner as described above. Immediately before stopping the rotary shaking, the amount of intracellular pigment in hairy roots was measured, and it was found that betanin (BT) was 3.69 mg / l-broth and bulgaxanthin (VX) was 12.9 mg / l-broth. It was

【0036】次いで、回転振盪を停止した後、12時間、
24時間、36時間、48時間後にそれぞれ BT 、VXの細胞外
生産量、即ち液体培地への放出量を測定し、その結果を
図2に示した。これから解るように、特に回転振盪停止
から約24時間を過ぎると、色素の放出量は急激に増加す
る。
Then, 12 hours after stopping the rotary shaking,
After 24 hours, 36 hours, and 48 hours, the amount of extracellular production of BT and VX, that is, the amount released into the liquid medium was measured, and the results are shown in FIG. As can be seen from this, the amount of dye released rapidly increases, especially after about 24 hours from the stop of rotation and shaking.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例及び比較例のそれぞれについ
て、培養時間と色素の細胞外生産量及び細胞量との関係
を示したグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between culture time and the amount of extracellular production of dye and the amount of cells for each of the examples and comparative examples of the present invention.

【図2】回転振盪停止後における各色素の細胞外生産量
(液体培地中への放出量)の経時変化を示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing the change over time in the extracellular production amount (release amount into the liquid medium) of each dye after the rotation and shaking were stopped.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

BT ベタニン VX ブルガキサンチン BT Betanin VX Bulgaxanthin

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アグロバクテリウム・リゾジェネスが保
持するRi プラスミドによって食用ビート植物体を形質
転換し、この形質転換によって生じた毛状根を液体培地
中で培養し、次いでこの液体培地中の酸素濃度を低下さ
せて前記毛状根から前記液体培地中へとベタニン色素及
びブルガキサンチン色素を放出させる、毛状根を用いた
有用物質の生産方法。
1. A edible beat plants transformed with R i plasmids Agrobacterium rhizogenes holds, the hairy root caused by the transformation was cultured in a liquid medium, and then oxygen in the liquid medium A method for producing a useful substance using a hairy root, which comprises lowering the concentration to release a betanin pigment and a burgaxanthin pigment from the hairy root into the liquid medium.
【請求項2】 前記毛状根の培養時における前記液体培
地中の酸素濃度に対して液体培地中の酸素濃度を低下さ
せて前記毛状根から前記液体培地中へと有用物質を放出
させる抽出操作と、次いで前記液体培地中の酸素濃度を
上昇させて前記毛状根を前記液体培地中で培養する培養
操作とを交互に繰り返す、請求項1記載の毛状根を用い
た有用物質の生産方法。
2. Extraction for lowering the oxygen concentration in the liquid medium relative to the oxygen concentration in the liquid medium during the culture of the hairy root to release a useful substance from the hairy root into the liquid medium. The production of a useful substance using a hairy root according to claim 1, wherein an operation and a culture operation of culturing the hairy root in the liquid medium by increasing the oxygen concentration in the liquid medium are alternately repeated. Method.
JP3020302A 1991-01-22 1991-01-22 Method for producing useful substances using hairy roots Expired - Lifetime JPH06104062B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3020302A JPH06104062B2 (en) 1991-01-22 1991-01-22 Method for producing useful substances using hairy roots

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3020302A JPH06104062B2 (en) 1991-01-22 1991-01-22 Method for producing useful substances using hairy roots

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04237493A JPH04237493A (en) 1992-08-25
JPH06104062B2 true JPH06104062B2 (en) 1994-12-21

Family

ID=12023358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3020302A Expired - Lifetime JPH06104062B2 (en) 1991-01-22 1991-01-22 Method for producing useful substances using hairy roots

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06104062B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04237493A (en) 1992-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Petit et al. Isolation of Agrobacterium Ti-plasmid regulatory mutants
US5413928A (en) Process for extracting enhanced amounts of plant secondary metabolites with limited loss of plant viability
Jualang Azlan et al. Establishment of Physalis minima hairy roots culture for the production of physalins
JPH06104062B2 (en) Method for producing useful substances using hairy roots
CN112877356B (en) Genetic transformation method for hybrid sweetgum
JP3049126B2 (en) Method for producing madder pigment using hairy root
JPS6339595A (en) Production of alkaloid
JPH012591A (en) Method for producing alkaloids
JPH022382A (en) Production of tropane-type alkaloid
JP2609271B2 (en) How to obtain madder pigment
JP3151207B2 (en) Method and apparatus for tissue culture of plant and method for producing metabolite
Savka Validity of the opine concept in plant-bacterial interactions
JPS63230093A (en) Production of naphthoquinone compound
JPH0648991B2 (en) Method for producing tropane alkaloid
JPS5828282A (en) Tissue culture of boraginaceae plant
JPH01124383A (en) Tissue culture of plant
JPS6339596A (en) Production of alkaloid
JPH0220291A (en) Production of tropane-type alkaloid
JPH01218595A (en) Production of tropan-based alkaloid
JPH02163015A (en) Production of novel tobacco seedling
JPH0251598B2 (en)
JPH08205881A (en) Production of taxane type diterpene
JPH02117393A (en) Production of tropane alkaloid
JPS6112680B2 (en)
JPS5828278A (en) Tissue culture of boraginaceae plant