JPH06205618A - カンゾウ属植物の栽培方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】カンゾウ属植物の養液栽培において、培養液の
ｐＨおよび窒素源組成を調整することによって根部の伸
長およびグリチルリチン含量増大を図る。 【構成】カンゾウ属植物をｐＨ３．５〜４．５の培養液
または（および）硝酸態窒素とアンモニア態窒素との比
が０．５以下の培養液で養液栽培する。 【効果】根の著しい伸長と、グリチルリチン含量の増
加。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い生理作用を有し甘
味料としての使用量も多いグリチルリチンおよびその他
の有用成分の供給材料として有用なカンゾウ属植物の養
液栽培方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カンゾウ属植物はマメ科に属し、中国、
欧州などの乾燥地帯においてのみ自生する多年生植物で
ある。その根および根茎を乾燥させたものは甘草と称
し、漢方で古くから鎮けい、緩和、鎮痛、鎮咳、去たん
薬として汎用されているが、その主成分としてはトリテ
ルペノイド系サポニンであるグリチルリチン（Ｃ₄₂Ｈ₆₂
Ｏ₁₆）の存在が知られている。このグリチルリチンには
抗アレルギ−作用や副腎皮質ホルモン様作用、さらには
最近では抗エイズ作用などが認められており、医薬品と
して有用なものであることが知られている。また、グリ
チルリチンはショ糖の約１５０倍という独特な甘味を有
しており、醤油や菓子などの矯味原料としても大量に消
費されている。にもかかわらず、市場に流通しているカ
ンゾウ属植物はほとんどすべてが野生品でまかなわれて
おり、トルコ、アフガニスタン、中国、ソ連などからの
輸入に頼っている。しかし、近年これらの地域での資源
の枯渇が問題になりつつある。また、カンゾウ属植物の
圃場栽培においても栽培地域、天候等の影響によりグリ
チルリチンの含量に差が生じるため、安定にかつ大量に
生産することは困難であると考えられている。そこで、
グリチルリチンの効率良い大量生産を可能にすることが
できる新しいカンゾウ属植物の栽培方法が検討されてい
る。このような状況の下、特開平０１−１０２０９２に
おいて、甘草をｐＨが約５〜１０で、硝酸態窒素とアン
モニア態窒素との比が５以上の培養液で養液栽培し、得
られた甘草の根および根茎からグリチルリチンを採取す
るグリチルリチンの製造法が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】ところが、この様な
方法で養液栽培された植物は根毛ばかりが発達し、かつ
有用成分含量が低いことが知られており、そのためカン
ゾウ属植物のように有用成分を肥大根に含む植物の養液
栽培方法としては適当ではない。そこで、肥大根に有用
成分のグリチルリチン等を含有するカンゾウ属植物にお
いては、有用成分含量が高くかつ伸長肥大した根を作ら
せることが必要であるが、有効な方法はまだ報告されて
いない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、グリチル
リチンをはじめとした有用成分を大量にしかも短期間で
得るため、まず湛液式水耕栽培に付したスペインカンゾ
ウを用いて、根の太さ（根、ｍｍ）とグリチルリチンの
含量（重量％）の関係を調べた。その結果、根径０．５
ｍｍ以下の根（以下細根）にはグリチルリチンが全く含
まれていなかったが、それ以上に太い根（以下主・側
根）では根径が大きくなるにしたがいグリチルリチンの
含量（重量％）も高まることが判明した。たとえば、根
径が０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ未満の根は０．３４％、
１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ未満の根は１．１９％であっ
た。したがって、カンゾウ属植物を養液栽培してグリチ
ルリチンを大量に得るには、主・側根部を肥大させる必
要があり、さらにこれらの根が長いほどグリチルリチン
の収量は上がると推測した。そこで、我々は種々検討の
結果、カンゾウ属植物の養液栽培において生育初期に培
養液のｐＨを３．５〜４．５に調整すると、予想外にも
主・側根部が著しく伸長すること、また硝酸態窒素とア
ンモニア態窒素との比が０．５以下の培養液で養液栽培
すると、予想外にもグリチルリチンなどの有用成分含量
が増大することを見出し、これに基づいて本発明を完成
した。即ち、本発明は、（１）カンゾウ属植物をｐＨ
３．５〜４．５の培養液で養液栽培することを特徴とす
るカンゾウ属植物の栽培方法、（２）カンゾウ属植物を
硝酸態窒素とアンモニア態窒素との比が０．５以下の培
養液で養液栽培することを特徴とするカンゾウ属植物の
栽培方法、（３）カンゾウ属植物がスペインカンゾウで
ある第（１）または第（２）項記載の栽培方法、（４）
カンゾウ属植物の苗を用いる第（１）項記載の栽培方
法、（５）硫酸または水酸化ナトリウムで培養液のｐＨ
を調整する第（１）項記載の栽培方法、および（６）カ
ンゾウ属植物をｐＨ３．５〜４．５の培養液で養液栽培
後、硝酸態窒素とアンモニア態窒素との比が０．５以下
の培養液で養液栽培することを特徴とするカンゾウ属植
物の栽培方法に関する。

【０００５】本発明は、カンゾウ属植物をｐＨ３．５〜
４．５の培養液で養液栽培することによって行うことが
できる。用いられるカンゾウ属植物としては、根部にグ
リチルリチンを生成するものであればいずれのものでも
よく、たとえばスペインカンゾウ、ロシアカンゾウ、ウ
ラルカンゾウ、シナカンゾウ、ナンキンカンゾウ、ペル
シャカンゾウなどがあり、好ましくはたとえばスペイン
カンゾウ、ウラルカンゾウ、シナカンゾウなどが用いら
れる。ｐＨ３．５〜４．５の培養液で養液栽培する場合
は、これらのカンゾウ属植物の生育初期のものを用いる
のがよく、たとえば芽が約３ｃｍ程度に伸長し、長さ約
１０ｃｍ程度の主根が１０本ほど発生した苗などが用い
られ、好ましくはたとえば挿し木後約１０〜２０日後の
発根した苗などが用いられる。培養液としては、通常養
液栽培で一般的に用いられる培養液をｐＨ約３．５〜
４．５、好ましくは４．０前後に調整したものなどを用
いることができる。たとえば大塚ハウス肥料（大塚化学
（株）製、たとえば大塚ハウス１ないし８号またはそれ
らの混合物など）、ハイポネックス（ハイポネックス社
（株）製）、住化ミネラップ液肥（住友化学工業（株）
製）、たとえば特開平１−１０２０９２、特願平２−１
１５９７３などに記載の培養液またはそれらの混合物な
どを適宜ｐＨ３．５〜４．５に調整したものなどを用い
てもよい。たとえば大塚ハウス肥料（大塚ハウス１号、
２号の混合水溶液、大塚ハウス２ないし７号の混合水溶
液など）などをｐＨ３．５〜４．５に調整した培養液な
どが好ましい。ｐＨの調整剤としては、養液栽培に支障
のない酸、塩基または緩衝液などが用いられ、たとえば
硫酸、塩酸、硝酸、リン酸などの鉱酸、たとえば水酸化
ナトリウム、水酸化カリウムなどの水酸化アルカリ金
属、アンモニア水などの塩基、たとえばｐＨ調整剤アッ
プ、ｐＨ調整剤ダウン（以上大塚化学（株）製）などの
緩衝液などが用いられるほか、たとえば特願平２−１１
５９７１に記載のアンモニア態窒素を主体とするｐＨ調
整剤などが用いられる。これらのｐＨ調整剤は、水で適
宜の濃度に希釈した水溶液として用いることもできる。
好ましいｐＨ調整剤としては、たとえば硫酸などの鉱
酸、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物な
どが用いられる。上記特定ｐＨ条件下の養液栽培方法と
しては、養液栽培一般に用いられる方法、たとえば水
耕、水気耕、噴霧耕などを用いることができる。具体的
には、湛液式水耕栽培の場合、１株あたり通常３〜５０
ｌ、好ましくは５〜３０ ｌの培養液を用いる。培養温
度は支障のない限り限定されないが通常０〜４０℃、好
ましくは２０〜３５℃、培養期間は通常１〜２０カ月、
好ましくは２〜１０カ月である。具体的には２５〜３５
℃で２〜４カ月培養する。培養液は１５〜３０日毎にす
べてを交換するかまたは培養液中に不足しているイオン
を足せばよい。また、栽培中にエア−ポンプなどで根に
酸素を供給するのがよく、好ましい結果が得られる。ま
た、噴霧耕栽培の場合には培養液を通常１５〜１２０
分、好ましくは３０〜６０分に１度、３０秒〜２分間噴
霧すればよい。１株あたりの培養液の使用量、培養温
度、培養期間は上記湛液式水耕栽培と同様である。

【０００６】また、本発明はカンゾウ属植物を硝酸態窒
素とアンモニア態窒素との比が０．５以下の培養液で養
液栽培することにより行われる。この硝酸態窒素とアン
モニア態窒素との比とは、硝酸態窒素の供給源中の窒素
のモル数とアンモニア態窒素の供給源中の窒素のモル数
との比（モル比）を意味する。用いられるカンゾウ属植
物としては、上記に述べたものなどが用いられる。この
養液栽培においては、カンゾウ属植物の生育初期のもの
を用いるよりも主・側根部がある程度生育したものを用
いるのが有利で、たとえば発根後４０〜１８０日経過し
たカンゾウ属植物を用いるのがよい。たとえば、前述の
方法に従ってカンゾウ属植物の苗をｐＨ３．５〜４．５
の培養液でより好ましくは６０〜１２０日間栽培して主
・側根部がある程度生育したものを得て、これを硝酸態
窒素とアンモニア態窒素との比が０．５以下の培養液で
さらに養液栽培するのが良い。硝酸態窒素とアンモニア
態窒素との特定比率下での培養のための培養液として
は、養液栽培で一般的に用いられている培養液、たとえ
ば大塚ハウス肥料（大塚化学（株）製、たとえば大塚ハ
ウス１ないし８号またはそれらの混合物など）などに硝
酸態窒素の窒素源または（および）アンモニア態窒素の
窒素源を適宜添加して、硝酸態窒素とアンモニア態窒素
との比が０．５以下になるように調整したものなどを用
いることができる。好ましくは、培養液中の窒素のでき
るだけ多くあるいはすべてをアンモニア態窒素にするこ
とによって主・側根部のグリチルリチン含量（重量％）
を著しく増加させることができる。培養液中の窒素のす
べてをアンモニア態窒素とした培養液は、たとえば培養
液の製造に一般に用いられる成分で硝酸態窒素を含まな
いものを適宜配合して製造することもできる。ここにお
いて、硝酸態窒素の供給源としては、たとえば硝酸ナト
リウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウムなどの硝酸のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属塩などを、アンモニ
ア態窒素の供給源としては、たとえば硫酸アンモニウ
ム、リン酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化アン
モニウムなど鉱酸のアンモニウム塩などを用いることが
できる。なかでも、硝酸態窒素とアンモニア態窒素との
比を調整するために、硝酸ナトリウム、硫酸アンモニウ
ムなどを用いるのが好ましい。また、この様に調整した
培養液中の総窒素含有量は、２〜３２ミリモル／ｌ、好
ましくは４〜１６ミリモル／ｌである。また、培養液に
一般的に用いられる添加剤、たとえばリン酸イオンや金
属イオンなどを添加してもよい。金属イオンとしては、
たとえばカリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシ
ウムイオン、鉄イオン、ホウ酸イオン、マンガンイオ
ン、亜鉛イオン、銅イオン、モリブテンイオンなどが用
いられ、なかでもたとえばカリウムイオン、カルシウム
イオン、マグネシウムイオンなどを添加すると好ましい
結果が得られる。

【０００７】上記の硝酸態窒素とアンモニア態窒素との
特定比率下での養液栽培方法としては、養液栽培一般に
用いられる方法たとえば水耕、水気耕、噴霧耕などの養
液栽培方法のいずれも用いることができる。具体的に
は、上記ｐＨ３．５〜４．５の培養液での養液栽培で述
べたような方法のいずれも用いることができ、培養液の
使用量、培養温度も同様に本方法で適用できる。本方法
によれば、培養後通常５〜３０日好ましくは８〜２０日
ほどでグリチルリチン含量（重量％）を増加させれる。
本発明方法は、上記の特定ｐＨ条件下での養液栽培法と
上記の硝酸態窒素とアンモニア態窒素との特定比率下で
の養液栽培法とのいずれか一方のみで行われてもよい
し、両者を組み合わせて実施されてもよい。後者の場
合、特定ｐＨ条件下での養液栽培法に続いて、硝酸態窒
素とアンモニア態窒素との特定比率下での養液栽培法を
実施するのが好ましい。このように、本発明を用いるこ
とによってカンゾウ属植物の主・側根部を伸長させるこ
とができ、かつ有用成分のグリチルリチンの含量（重量
％）を増大せしめることができ、結果としてグリチルリ
チンを大量生産することができる。また、カンゾウ属植
物に含まれる他の有用成分、たとえばフラボノイド類な
どの増産も可能にする。かくして得られる主・側根部が
伸長し、有用成分含量の増大したカンゾウ属植物からグ
リチルリチンを抽出するには常法に従って行うことがで
き、たとえば収穫したスペインカンゾウの根部を４０〜
８０℃、好ましくは７０℃で２４〜７２時間、好ましく
は約４８時間電気熱風乾燥機などを用いて乾燥し破砕し
たものから水、親水性有機溶媒、またはこれらの混合物
を用いて抽出する方法などがある。この時、直径０．５
ｍｍ未満の細い根にはグリチルリチンはほとんど含まれ
ないので、地下部を指で櫛けずるようにして除いたほう
がグリチルリチンの抽出効率は良くなる。

【０００８】抽出されたグリチルリチンは、副腎皮質の
水電解質若しくは糖質ホルモン様作用、エストロゲン様
作用、鎮咳作用、抗炎症作用、抗アレルギ−作用、解毒
作用、高脂血症改善作用、胃粘膜細胞内サイクリックＡ
ＭＰ濃度増加作用、実験的肝障害回復作用、ホスホリパ
−ゼＡ₂阻害作用、抗ウイルス作用、インタ−フェロン
誘起作用、抗う蝕作用、抗エイズ作用などを有している
ので、ヒトなどの哺乳動物の安全な漢方処方用薬として
用いられる。たとえば、風邪薬、解熱鎮痛消炎薬、鎮痛
鎮けい薬、鎮咳去たん薬、健胃消化薬、止瀉整腸薬など
の処方に配合して用いる。たとえば、安中散、胃苓湯な
どの漢方処方に用いられる。一般に、常法で得られる粉
末、エキスの形で用いられ、経口投与される。たとえ
ば、激しい咳、咽喉痛の寛解に、大人１日量５ｇを水約
６００ｍｌで煎じ、食前又は食間に３回服用すればよ
い。

【０００９】

【実施例】

実施例１ スペインカンゾウ（根茎をバ−ミキュライトに伏せて発
根させ、草丈１ｍに生育させたもの）の茎を１〜３節ず
つに切断して得た挿穂を、切り口に発根促進剤ル−トン
（石原産業（株）製）をごく少量塗布した後、バ−ミキ
ュライに挿し木し、高湿度（相対湿度８０％以上）の自
然日長下で１４日間発根させて苗を得た。得られた苗を
発泡スチロ−ル板（縦５７ｃｍ、横５７ｃｍ、厚さ３ｃ
ｍ）に開けた直径３ｃｍの穴に差し込み、これを培養液
３０ ｌの入った発泡スチロ−ル製の容器（内寸縦２８
ｃｍ、横５８ｃｍ、高さ２０ｃｍ）に浮かべて栽培し
た。根に酸素を供給するためにエア−ポンプで常時培養
液に通気した。培養液として、大塚ハウス１号（大塚化
学（株）製）１５００ｇと大塚ハウス２号（大塚化学
（株）製）１０００ｇとを水１０００ ｌに溶解したも
のを、０．５Ｎ硫酸または０．５Ｎ水酸化ナトリウムを
用いてｐＨ３．５〜４．５、４．５〜５．５、５．５〜
６．５、６．５〜７．５にそれぞれ調整した（それぞれ
ｐＨ４，ｐＨ５，ｐＨ６，およびｐＨ７区とした）もの
を用い、定植時に３０ ｌ供 給した。培養液の交換は１
５日間に１度３０ ｌ用いて行い、４３日間養液栽培 し
た。上記栽培方法でスペインカンゾウを栽培して得られ
た結果を下記の表１に示した。

【表１】 表１より、培養液のｐＨが酸性側に移行するほど栽培し
たスペインカンゾウの主・側根部が伸長し、本発明のｐ
Ｈ４区（ｐＨ３．５〜４．５）の培養液で栽培したもの
はｐＨ５、６および７区（ｐＨ４．５〜７．５）の培養
液で栽培したものと比較すると、主・側根部の長さが約
５０〜８０％も増加していることがわかる。

【００１０】実施例２ 実施例１で用いた苗を、発泡スチロ−ル板（縦５７ｃ
ｍ、横５７ｃｍ、厚さ３ｃｍ）に開けた直径３ｃｍの穴
に差し込み、これを培養液３０ ｌの入った発泡スチロ
−ル製の容器（内寸縦２８ｃｍ、横５８ｃｍ、高さ２０
ｃｍ）に浮かべて栽培した。根に酸素を供給するために
エア−ポンプで常時培養液に通気した。培養液として
は、大塚ハウス５号（大塚化学（株）製）、リン酸カリ
ウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウ
ム、硝酸ナトリウム、硫酸アンモニウムを下記の表２に
示したような割合で含有するものを用いた。

【表２】 培養液中の窒素の総含有量は８ミリモル／ｌに調整され
ており、硝酸態窒素とアンモニア態窒素との濃度比（Ｎ
Ｏ₃-Ｎ／ＮＨ₄-Ｎ）がそれぞれ８／０、６／２、４／
４、２／６、０／８となる５区を設けた（それぞれ８／
０、６／２、４／４、２／６、０／８区とした）。この
培養液のｐＨは、０．５Ｎ硫酸あるいは０．５Ｎ水酸化
ナトリウムを用いて約６に調整したものを定植時に３０
ｌ供給した。培養液の交換は３０、５５および６８日
目に各々３０ ｌを用いて行い、７５日間養液栽培し
た。なお、８／０区では培養液のｐＨが上昇する傾向に
あったので、０．５Ｎ硫酸を用いてｐＨ約６になるよう
に調整した。上記の栽培方法で栽培したスペインカンゾ
ウの主・側根部を０．５ｍｍ以上で１ｍｍ未満、１ｍｍ
以上で３ｍｍ未満、３ｍｍ以上で５ｍｍ未満、５ｍｍ以
上で７ｍｍ未満、７ｍｍ以上で１０ｍｍ未満の５つに区
分して、各々のグリチルリチン含量（重量％）をつぎの
様にして測定した。まず、収穫した主・側根部を７０℃
で４８時間電気乾燥した。これを１００メッシュに粉砕
した。得られた粉砕物１００ｍｇに１０％メタノ−ルを
２４ｍｌ加え、１時間超音波（波長４２ｋＨｚ）を当て
た。さらに、１０％メタノ−ルを加え全量２５ｍｌとし
た後、メンブランフィルタ−（東洋濾紙（株）製）を用
いてろ過した。得られたろ液中のグリチルリチン含量
（重量％）を高速液体クロマトグラフィ−（ＨＰＬＣ）
で測定した。なお、ＨＰＬＣの測定条件は以下を用い
た。得られた結果を表３に示した。

【００１１】ＨＰＬＣ条件 検出器：可変波長ＵＶモニタ−（島津製作所（株）製，
ＳＰＤ−２ＡＳ） 固定相：ＴＳＫゲルＯＤＳ１２０Ｔ（東ソ−，φ４．６
×１５０ｍｍ） 移動相：水−アセトニトリル−塩化テトラｎ-プロピル
アンモニウム（３２０：１９０：０．７５ｇ），１ｍｌ
／ｍｉｎ 検出波長：２５４ｎｍ

【表３】 表３より、本発明の硝酸態窒素とアンモニア態窒素との
比が０．５以下の第０／８と２／６区ではグリチルリチ
ン含量（重量％）の著しい増加が見られ、特に０／８区
の根径が５ｍｍ以上７ｍｍ未満の部分では、硝酸態窒素
とアンモニア態窒素との比が１以上である８／０、６／
２、４／４区の２倍以上にも増加していることがわか
る。

【００１２】

【発明の効果】本発明カンゾウ属植物の養液栽培は、根
を著しく伸長させ、グリチルリチン含量を増加させるこ
とができるので、グリチルリチンの安定供給に役立つ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カンゾウ属植物をｐＨ３．５〜４．５の培
   養液で養液栽培することを特徴とするカンゾウ属植物の
   栽培方法。
2. 【請求項２】カンゾウ属植物を硝酸態窒素とアンモニア
   態窒素との比が０．５以下の培養液で養液栽培すること
   を特徴とするカンゾウ属植物の栽培方法。
3. 【請求項３】カンゾウ属植物がスペインカンゾウである
   請求項１または２記載の栽培方法。
4. 【請求項４】カンゾウ属植物の苗を用いる請求項１記載
   の栽培方法。
5. 【請求項５】硫酸または水酸化ナトリウムで培養液のｐ
   Ｈを調整する請求項１記載の栽培方法。
6. 【請求項６】カンゾウ属植物をｐＨ３．５〜４．５の培
   養液で養液栽培後、硝酸態窒素とアンモニア態窒素との
   比が０．５以下の培養液で養液栽培することを特徴とす
   るカンゾウ属植物の栽培方法。