JPH08310902A

JPH08310902A - ホルモースを有効成分とする発芽抑制剤

Info

Publication number: JPH08310902A
Application number: JP12156595A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yao; 正矢尾
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【構成】ホルモースを有効成分とする発芽抑制剤。【効果】発芽抑制剤として除草剤に使用できる。さら
に、発芽抑制効果と植物生長促進効果を併せもつため、
出芽した特定植物の生長促進と同時に雑草の発芽を抑え
ることができる。植物に代謝されるため環境への蓄積が
少なく環境汚染の心配がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホルムアルデヒドの縮
合により得られる多種類の糖あるいは糖アルコールから
なる混合物であるホルモースの利用に関し、詳しくは、
種子の発芽抑制剤としての利用に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ存在下でホルムアルデヒドを縮
合すると糖類似物質が得られることは従来よりよく知ら
れている。この反応では、特定の炭素数の糖のみを選択
的に得ることは困難であり、得られるのは、炭素数が２
以上の様々な単糖および／または糖アルコールからなる
混合物である。このようにホルムアルデヒドを縮合して
得られた、多種類の単糖および／または糖アルコールか
らなる混合物を総称してホルモースという。

【０００３】ホルモースはホルムアルデヒドから簡単に
合成できるので、炭水化物の供給という点で食糧問題上
注目されており、また、将来的には二酸化炭素の利用方
法としての有用性も注目されている。しかし、上記のよ
うに種々の糖や糖アルコールの混合物であるホルモース
から単一の化合物のみを得ることは困難であるため、混
合物の状態で利用する試みがなされ、工業製品の原料や
生物に利用される炭素源として様々の検討が行われてい
る。

【０００４】工業製品の原料としての利用に関しては、
非イオン性界面活性剤、凍結防止剤、潤滑剤、可塑剤、
およびポリエステルやポリエーテル樹脂のような合成樹
脂等への利用の検討が行われている。また、生物の炭素
源としての利用に関しては、豚精子によるホルモースの
代謝、また、菌類および細菌類の増殖用培地へのホルモ
ース添加などが検討されている。さらに、ホルモースを
代謝する微生物によって生産される有用な中間代謝物の
利用なども考えられている。このように、ホルモースの
用途については、様々な可能性について検討されている
ものの、未だ実用化に至っていないのが現状である。ま
た、ホルモースの植物に対する作用についてはこれまで
全く検討されておらず、植物に関連した用途は開発され
ていない。

【０００５】一方、従来より様々な除草剤の開発が行わ
れている。これらは、植物の光合成の阻害、酸素呼吸の
阻害、蛋白質合成の阻害、植物ホルモンの作用を乱す等
の機構により雑草を枯死させて除草作用を発揮するもの
であり、代表的なものとしては、フェノキシ系、安息香
酸系、脂肪酸系、カーバメート系、有機リン系などの除
草剤が挙げられるが、これはいずれも生物により代謝さ
れないため土壌中など環境に蓄積され、環境汚染の原因
となる場合が多い。また、発芽抑制剤としては、出芽前
処理用として上記除草剤が用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
に現在様々な可能性について検討されているホルモース
の新しい用途を提供することを目的とする。本発明の他
の目的は、環境汚染を引き起こさない発芽抑制剤を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ホルモース
の用途について様々な検討を行った結果、ホルモースが
植物種子の発芽に対する抑制作用を有することを見出
し、本発明に至った。

【０００８】本発明は、これらの知見より得た発芽抑制
剤に関し、その要旨は、ホルモースを有効成分とする種
子の発芽抑制剤である。

【０００９】

【作用】以下、本発明について詳細に説明する。本発明
で使用するホルモースは、例えば以下に述べる方法によ
って得られるが、これに限定されるものではない。

【００１０】ホルモースは一般に、ホルムアルデヒド
(ＨＣＨＯ) をアルカリ触媒の存在下に加熱し、縮合反
応を起こすことにより得られる。反応に用いられる溶剤
は水が好ましいが、アルコールやケトンなどの水溶性溶
剤や、アルカンや芳香族系などの非水溶性溶剤も使用で
きる。水溶性溶剤中で縮合反応を起こす場合には、ホル
ムアルデヒドの代わりに、ホルムアルデヒドの水溶液で
あるホルマリンを用いることもできる。

【００１１】アルカリ触媒としては、アルカリ金属また
はアルカリ土類金属の水酸化物もしくは水酸化亜鉛など
が用いられる。反応生成物の収率を向上させるために
は、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ
土類金属の水酸化物であることが好ましく、特に水酸化
カルシウムが好ましい。

【００１２】アルカリ触媒の使用量は、反応開始時のモ
ル比で、１≦ (ホルムアルデヒド／アルカリ) ≦25の範
囲であることが好ましい。これは、ｐＨ条件を、ホルム
アルデヒドの縮合反応が進行する10以上12以下にするた
めであるが、１≦ (ホルムアルデヒド／アルカリ) ≦５
の範囲がより好ましい。

【００１３】縮合反応における反応温度は、25℃以上10
0 ℃以下であることが好ましい。反応温度が上昇すると
反応時間が短縮されるが、反応温度が高過ぎると好まし
くない副反応が進行しやすいので、工業的な生産におい
ては40〜80℃の範囲であることがより好ましい。

【００１４】反応時間は、ホルムアルデヒドおよびアル
カリ触媒の濃度、反応温度などの反応条件により異な
る。例えば、ホルムアルデヒドおよびアルカリ触媒の濃
度がそれぞれ6.8 重量％、1.1 重量％で、反応温度50℃
の場合、約２時間である。

【００１５】縮合反応後、反応液から触媒を分離するに
は、例えば、反応液に二酸化炭素を供給し水酸化物であ
る触媒を炭酸塩に変換して沈殿を生成させ、これをろ過
等により分離除去することにより行うことができる。こ
うして触媒を分離した反応液を蒸留すると、液体状のホ
ルモースを得ることができる。

【００１６】このようにして得られたホルモースは、糖
および／または糖アルコールの混合物であり、その組成
は、使用する触媒の種類、濃度、ホルムアルデヒドの濃
度、反応温度、反応時間、溶媒等により異なるが、通常
の条件下で生成するホルモースであればいずれも本発明
で使用でき、特に限定されない。ホルムアルデヒドの縮
合により得られたホルモースは、グルコース、フコー
ス、ガラクトース、マンノース等の単糖類、グリセロー
ル、ヒドロキシグリセロール、ヒドロキシメチルグリセ
ロール、ペンタエリスリトール等の糖アルコールなどを
含有する。

【００１７】ホルモースは、植物種子に対して発芽を抑
制する作用を有し、発芽抑制剤として有効である。しか
もホルモースは植物により代謝されるので、土壌等の自
然環境に蓄積して環境汚染を引き起こすことがないし、
また発芽後の植物に対しては生長促進の効果も有する。
発芽抑制の対象草種としては、単子葉植物、双子葉植物
のいずれの種類にも有効であり、特に限定されない。

【００１８】ホルモースを発芽抑制剤として用いる場
合、その施用量は、発芽抑制対象の草種、施用方法、施
用場所（例えば、畑地である水田であるか）、また気象
や土壌等の環境などにより異なる。土壌処理する場合、
通常10アール当たりホルモースとして10〜10000 ｇ、好
ましくは 100〜1000ｇである。

【００１９】本発明の発芽抑制剤は、上記ホルモース反
応で得られた、種々の糖および／または糖アルコール混
合物である液体状のホルモースを希釈してあるいは希釈
せずにそのまま使用できるが、水に溶かして使用するの
が最も好ましい。また、適宜液体担体で希釈するか、適
宜固体担体と混合あるいは吸着させ、必要に応じて界面
活性剤、溶剤およびその他の製剤用補助剤を添加して、
粉剤、粒剤、乳剤、水和剤、懸濁剤などに製剤化して用
いることもできる。製剤に使用する液体担体としては、
例えば水、アルコール類等が、また、固体担体として
は、珪藻土、タルク、クレー、酸性白土、カオリン、ベ
ントナイト、石灰粉末等が使用できる。界面活性剤とし
ては、陰イオン性あるいは非イオン性のものが使用でき
る。

【００２０】また、本発明の発芽抑制剤は、他の除草
剤、殺虫剤、殺菌剤、植物生長調節剤、肥料、土壌改良
材などと混合して用いることもできる。使用方法として
は、発芽抑制剤の場合は土壌処理にて使用するのが一般
的である。

【００２１】本発明で発芽抑制剤として使用するホルモ
ースは、種子発芽は抑制するが、一方、発芽した植物に
は代謝される。従って、例えば、栽培する特定の作物の
出芽後にホルモースを施用することにより、その作物の
生長を促進すると同時に雑草の発芽を抑制するというよ
うな目的への使用も可能である。

【００２２】また、本発明のホルモースは植物体内で代
謝され得るので、土壌に残留しても植物により利用さ
れ、従って環境に蓄積して動植物に悪影響を与えること
がない。よって、ホルモースを利用することにより、環
境に蓄積されない、すなわち環境汚染の心配のない種子
発芽抑制剤の提供が可能となる。

【００２３】

【実験例】以下の実験例で用いたホルモースは、次の方
法で得た。ホルマリン (37重量％ホルムアルデヒド水溶
液) 500 ｇ、蒸留水2000ｇ、メタノール200 ml、および
水酸化カルシウム30ｇを反応器に仕込み、アルゴン気流
下で攪拌を行いながら昇温し、反応器を50℃で一定の反
応時間 (試験毎に設定) 保持した。反応終了後、二酸化
炭素を10リットル吹き込み、CaCO₃を主成分とする白色
沈殿を生成させた。この白色沈殿を濾過により分離除去
し、エバポレータで濾過液より水およびメタノールを留
去し、シロップ状のホルモースを得た。ホルムアルデヒ
ドに対するホルモースの収率は100 ％であった。得られ
たホルモースは、アラビノース、リボース、グルコー
ス、フコース、ガラクトース、マンノース等を含有して
おり、反応時間の違いにより組成は変化し、単糖類の生
成量が増加する。上記のようにして得たホルモースを、
以下の実験例に用いた。

【００２４】(実験例１)表１に示した縮合反応時間や濃
度の異なるホルモースを用いて、種子の発芽への影響を
調べた。供試した植物は、カイワレ大根 (ピーコック社
製、サラダガーデン用) およびイネ (品種：山光) であ
る。

【００２５】カイワレ大根の場合、内径10cmのシャーレ
の中にガーゼを敷き、種子20粒を分散させて置床し、ホ
ルモース水溶液を加え、気温20℃、暗所下に置き、３日
後の発芽率を調査した。

【００２６】イネの場合は、内径５cmのビーカーにイネ
種子30粒を入れ、ホルモース水溶液を加え、気温20℃、
暗所下に置き、２週間後の発芽率を調査した。また、比
較例として、３％ホルモース水溶液の代わりに水（比較
例１）および３重量％グルコース水溶液（比較例２）を
用いて、同様の試験を行った。

【００２７】表１に試験結果を示す。カイワレ大根、イ
ネともに、水を用いた比較例１およびグルコース水溶液
を用いた比較例２の発芽率が100 ％であったのに対し、
ホルモース水溶液では実験No. １から５のいずれのケー
スにおいても明らかに発芽を抑制し、ホルモースに発芽
抑制作用があることが認められた。

【００２８】

【表１】

【００２９】(実験例２)気温20℃、暗所下において、水
中でイネ (品種：山光) 種子を発芽させ、２週間そのま
まの状態にし、葉鞘長約６〜10cmに生長させた。次に、
表２に示す各濃度のホルモースを含む寒天培地に移植
し、気温25℃、日長14時間、光度2000ルクスの条件下で
生長させ、２週間後の葉鞘長を測定した。

【００３０】また、比較例として、ホルモースの代わり
にグルコース３重量％を含む寒天培地（比較例１）およ
び無添加の寒天培地（比較例２）を用いて、同様の試験
を行った。

【００３１】表２に試験結果を示す。試験を行った範囲
の濃度では、ホルモースを加えた場合、葉鞘の伸びはグ
ルコースを加えた場合よりは少ないものの、無添加の場
合と比較すると葉鞘は明らかに長くなっており、このこ
とからホルモースは植物の生長を促進する作用を有する
ことがわかる。また、この試験結果より、ホルモースは
グルコースと同様にイネに代謝されることが認められ、
環境への蓄積がないことが示唆される。

【００３２】

【表２】

【００３３】（実験例３）１％のホルモースおよびグル
コース水溶液にそれぞれ葉頂部を除去したネギ10本を浸
した。３日毎にホルモースおよびグルコースの濃度変化
を求めた。分析には、Sugar SP081 を３本直列に使用
し、検出にはＲＩを使用した。なお、カラム槽の温度は
80℃、溶離液には水を用いた。グルコースは単一のピー
クであるが、ホルモースは混合物のため全てのピークの
和をその面積とした。結果を図１に示す。

【００３４】葉頂部を除去したネギの大部分は再び葉が
成長するとともに、ホルモースおよびグルコースの濃度
がそれぞれ減少した。これらの結果は、ホルモースおよ
びグルコースがネギの成長のために消化されていること
を示す。

【００３５】

【実施例】

（製剤化例１）上記実験例で使用したホルモースの１％
水溶液100 mlにゼオライト10ｇを含浸し、蒸発により水
を除去した。この操作を３回繰り返し、ホルモースをゼ
オライトに担持した製剤12ｇを得た。

【００３６】（実施例１）300 mlのビーカーに土壌50ｇ
を敷きつめ、貝割れ大根の種子20粒を上記製剤化例で得
られた製剤６ｇと共に蒔いた。さらに、水10ｇを加え
た。１週間後、貝割れ大根の発芽を観察したが、いずれ
も発芽しなかった。

【００３７】（実施例２）実施例１と同様にしてパンジ
ーの種子の発芽抑制効果を調べた結果、発芽抑制効果が
認められた。

【００３８】

【発明の効果】本発明により、ホルモースの新規な用途
として、発芽抑制剤としての用途を提供できる。植物に
代謝されるホルモースを利用することにより、環境への
蓄積が少なく、環境汚染の心配のない発芽抑制剤を提供
しうるものである。また、種子に対する発芽抑制ととも
に、発芽した植物に対しては生長促進効果を有するの
で、栽培する特定の植物の出芽後に施用して、雑草の発
芽を抑制すると同時にその植物の成長を促進するような
使用方法も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ホルモースおよびグルコースが植物に代謝され
ることを示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホルモースを有効成分とする種子の発芽
抑制剤。