JPH0892114A - 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法 - Google Patents

薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法

Info

Publication number
JPH0892114A
JPH0892114A JP6251509A JP25150994A JPH0892114A JP H0892114 A JPH0892114 A JP H0892114A JP 6251509 A JP6251509 A JP 6251509A JP 25150994 A JP25150994 A JP 25150994A JP H0892114 A JPH0892114 A JP H0892114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
saponins
callus
producing
medium
subcultured
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.)
Pending
Application number
JP6251509A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoshi Okawa
直士 大川
Tomohiro Gotou
智啓 後藤
Keizo Aeba
啓三 饗場
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.)
Neos Co Ltd
Original Assignee
Neos Co 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 Neos Co Ltd filed Critical Neos Co Ltd
Priority to JP6251509A priority Critical patent/JPH0892114A/ja
Publication of JPH0892114A publication Critical patent/JPH0892114A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 薬用人参植物体より分裂組織を摘出し、植物
ホルモンを含むカルス誘導用培地で該分裂組織のカルス
を誘導し、該カルス誘導用培地で継代培養後、該カルス
誘導用培地のホルモン組成を変更した再分化誘導用培地
で継代培養を行い、該継代培養時に再分化してくる細胞
塊を分別除去することによって得られる未分化細胞塊
を、培養して成分抽出を行うことを特徴とするサポニン
類の製造方法。 【効果】 本発明のサポニンの製造方法により、年間を
通じてサポニンを安定供給でき、食品、生薬、あるいは
医薬分野の製薬原料として利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サポニンの製造方法、
サポニンを生産する未分化細胞塊及びその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】サポニンなど植物界に広く分布する配糖
体は、植物に含まれる成分としては、微量であり、それ
らを大量に必要とする場合は、大量の植物を必要とし
た。そのため、近年では、植物細胞の大量培養により抽
出されている。
【0003】例えば、薬用人参培養細胞でのサポニン合
成法では、成分抽出原料となる培養細胞は、一部、ある
いは全体が形態的に分化した培養細胞を利用している(F
uruya, T., et al., Planta medica, 48, 83(1983))
が、これらの培養細胞から得られるサポニンは植物体含
有のサポニンと同一の配糖数の多いサポニンが多く、し
かもそれらの培養細胞の増殖活性は低かった。配糖数の
少ないサポニンは、従来のサポニンにはない薬理効果が
期待されるが、その合成は、通常の配糖数の多いサポニ
ンの糖鎖を化学的又は酵素的に加水分解し、得られるア
グリコンの再配糖化を行う必要があり、容易には得られ
なかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薬用人参植
物体から、従来のサポニンにはない薬理効果が期待され
る短糖鎖サポニンを得るためのサポニン類の製造方法及
び該サポニン類を生産する細胞を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記技術に
鑑み、研究を重ねた結果、薬用人参植物体から誘導され
たカルスを、一定期間以上の脱分化状態を経させ、次い
で、再分化条件にて培養を行い、再分化する細胞塊を除
去することにより、高増殖性を示し、かつ均一な未分化
細胞塊の培養細胞系統を確立し、この未分化培養細胞が
生産するサポニンを得ることができた。
【0006】即ち、本発明は、薬用人参植物体の組織
を、カルス誘導用培地で継代培養後、得られたカルスを
再分化誘導用培地で継代培養をし、該継代培養時に再分
化してくる細胞塊を除去することによって得られる未分
化細胞塊を、培養して成分抽出を行うことを特徴とする
サポニン類の製造方法である。
【0007】また、本発明は、薬用人参植物体から誘導
されるカルスを、カルス誘導用培地で継代培養し、軟質
化したカルスを再分化誘導用培地で培養し、再分化した
細胞塊を除去することを特徴とする未分化細胞塊の製造
方法である。
【0008】さらに、本発明は、再分化誘導用培地で再
分化しない、薬用人参植物体から誘導される未分化細胞
塊でもある。
【0009】本発明において、薬用人参植物体とは、ウ
コギ科(Araliaceae)のPanax 属の植物で、例えば、オ
タネニンジン(Panax ginseng C.A.Meyer)、トチバニン
ジン(Panax japonicus C.A.Meyer)等が挙げられ、特に
トチバニンジンが好ましい。
【0010】本発明に用いられるカルス誘導用培地は、
植物ホルモンを含んだ、一般的に植物細胞の培養に用い
られる培地が使用でき、例えば、MS基本培地やB5基
本培地に植物ホルモンを添加したものが使用できる。
【0011】上記培地は、通常、硝酸塩、アンモニウム
塩、燐酸塩、硫酸塩、K、Fe、Mg塩等の無機栄養塩
類、ビタミン類(ニコチン酸等)、アミノ酸(グリシン
等)、ミオイノシトール等の有機物質、及び1〜5%の
炭素源(ショ糖、グルコース、フルクトース、マルトー
ス等)を含み、その他に0.5〜1%の寒天を添加し、
固形培地としてもよい。
【0012】上記培地に添加する植物ホルモンとして
は、オーキシンとサイトカイニン類が挙げられ、オーキ
シン及びサイトカイニンを併用するのが好ましい。
【0013】上記オーキシンとしては、天然オーキシン
(Indole-3-acetic acid、Indole-3-acetonitrile 等)
と、合成オーキシン(2,4-Dichlorophenoxyacetic aci
d、Indole-3-butyric acid 等)が挙げられ、ジベレリ
ンは除く。同濃度であれば、2,4-Dichlorophenoxyaceti
c acidを用いるのがよく、カルスを効率よく誘導でき
る。
【0014】上記サイトカイニン類としては、天然サイ
トカイニン(Zeatin等)と合成サイトカイニン(Kineti
n,6-Benzylamino purine等)が挙げられ、6-Benzylamin
o purineを用いるのが好ましい。
【0015】上記植物ホルモンは、オーキシンを必須と
し、少なくとも一種以上含んでいればよい。
【0016】上記植物ホルモンの添加濃度は、10-7
10-5M、好ましくは、10-6〜10-5Mである。
【0017】また、オーキシンとサイトカイニン類を併
用する場合は、サイトカイニン類の濃度は、10-7〜1
-5Mであり、オーキシン濃度がサイトカイニン類の濃
度以上であることが好ましい。
【0018】本発明の再分化誘導用培地は、上記カルス
誘導用培地のオーキシンを、ジベレリンンを除く天然オ
ーキシン又はその誘導体に替えたものであり、その濃度
は、10-7〜10-5M、好ましくは、10-7〜10-6
である。また、サイトカイニン類の添加濃度は、添加オ
ーキシンの1/10〜1/100とするのが好ましい。
【0019】上記ジベレリンンを除く天然オーキシン又
はその誘導体は、具体的には、Indole-3-acetic acid、
Indole-3-butyric acid 、Indole-3-acetonitirile、In
dole-3-propionic acid 、4-Chloroindole-3-acetic ac
id、Indole-1-acetic acid、2-Methyl-indole-3-acetic
acid 、α-Naphthaleneacetic acid が挙げられ、好ま
しくは、Indole-3-butyric acid である。
【0020】また、サイトカイニン類は、カルス誘導用
培地と同じものを使用できるが、Kinetin が好ましい。
【0021】本発明では、先ず、薬用人参植物体の組織
を、カルス誘導用培地で継代培養を行うが、該継代培養
は、通常、継代周期が、4〜6週間毎で3〜10世代、
好ましくは、4〜5週間毎で、3〜7世代である。
【0022】尚、3世代以上経過したカルスは、誘導初
期のカルスと比較して軟質となる。
【0023】この軟質のカルスを、カルス誘導用の培地
から、寒天を除いた液体培地に継代し、18〜27℃、
好ましくは、20〜25℃での暗所、100〜120r
pmの旋回振盪培養を行う。
【0024】この液体振盪培養でカルスは、直径0.3
〜2cmの球状細胞塊の形態で盛んに増殖する。
【0025】次に、得られた球状細胞塊を再分化誘導用
培地で継代培養を行うが、該継代培養期間は、2〜5週
間毎で1世代以上、好ましくは、2〜3週間毎で、2世
代以上である。
【0026】上記再分化誘導用培地での培養では、培養
時に再分化する細胞塊があるが、このような細胞塊は取
り除き、再分化しない未分化細胞塊のみを培養する。
【0027】再分化する細胞塊を取り除く方法として
は、ピンセットや金属針などでつまみ上げたり、0.5
〜2cmの穴を有するメッシュを使用してもよい。
【0028】数回の分別除去で得られた未分化細胞塊
は、再分化することなく、均一な培養細胞系統として継
代維持されている。
【0029】さらに、上記未分化細胞塊を、18〜27
℃、好ましくは、20〜25℃で、100〜120rp
mの旋回振盪培養を行う。
【0030】上記未分化細胞塊又はその培養液からサポ
ニンを抽出する方法としては、カラムやHPLCなどの
公知の方法に従う。
【0031】尚、本発明の製造方法を、トチバニンジン
で行った場合は、サポニンは、2種類得られ、一つは構
造既知の化合物であるが、もう一つは、トチバニンジン
からは得られない化合物である。
【0032】本発明の製造方法により得られる一般式
(1)、(2)及び(3)で表わされる化合物におい
て、1−ヘキソースとしては、グルコース、ガラクトー
ス、マンノースが例示される。
【0033】また、一般式(2)及び(3)で表わされ
る化合物において、R1 、R2 の組み合わせとしては、
1 及びR2 が水素、R1 がヘキソースでR2 が水素、
1が水素でR2 がヘキソース、の三種類が挙げられ、
好ましくはR1 及びR2 が水素である。
【0034】本発明では、未分化細胞塊の大量培養は、
再分化誘導用培地で行うが、再分化誘導用培地に、炭素
源、酢酸メバロン酸経路上の各物質、植物ステロール生
合成阻害剤、サポニン生産を向上させる細菌等の微生物
又はその抽出成分を、単独又は組み合わせて添加して大
量培養することもできる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、上記組織培養方法によ
り薬用人参植物体から高増殖活性を持ち、且つサポニン
を生産する培養細胞系統が得られることにより、年間を
通じてサポニンを安定供給でき、食品、生薬、あるいは
医薬分野の製薬原料として利用することができる。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
【0037】実施例1 京都府内山林に自生のトチバニンジン(Panax japonicu
s C.A.Meyer)植物体を採集した。植物体の根茎を、70%
MeOH、1%次亜塩素酸、3%過酸化水素水の順で表面殺
菌し、根茎の分裂組織部分を、1962年のMurashige
and Skoog (MS)の栄養塩(表1)、2%Sucrose 、10
-6M 2,4−D(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid)、
10-6M BAP(6-Benzyl-amino purine)、0.7%
寒天の組成のファルコンシャーレのカルス誘導用培地に
植えた。25℃の暗所で培養を行ったところ、約2週間
後に組織片から不定形の細胞塊(カルス)が生じた。
【0038】約1ヶ月後、生じたカルスのみを同一の新
鮮培地に移植し、以後、4週間毎に継代培養を行った。
カルス誘導から3〜4代目にカルスが白色軟質となり、
さかんに増殖するようになった。
【0039】誘導より6代目に、カルス誘導用培地から
寒天を除いた組成の100mlフラスコ(培地量:40
ml)の液体培地にカルスを移植し、23℃、暗所、1
20rpm の液体旋回振盪培養を開始した。20日後、培
養器を500mlフラスコ(培地量:120ml)にス
ケールアップし、以後、20日毎に継代培養した。この
液体振盪培養細胞は、直径3〜20mmの球状細胞塊の
形態で増殖した。
【0040】液体振盪培養を開始して3代目の球状細胞
塊を、NH4 態窒素(NH4 NO3)を除いたMS栄養
塩(NH4 freeMS)、2% Sucrose、10-6M IBA
(3-Indole butyric acid)、10-7M Kinetin の液体
培地(再分化誘導用培地)に植えかえたところ、継代2
〜3代目で球状細胞塊の中には不定根が生じた細胞塊が
確認された。球状細胞塊と不定根の発生が見られる細胞
塊との分離を継代培養毎に繰り返した結果、球状細胞塊
系統と不定根系統の2種類の培養細胞系統が得られた。
【0041】不定根系統は、再分化誘導用培地の栄養塩
を1975年のB5培地の栄養塩(表1)に変更した液
体培地(液体振盪継代用培地)で、良好に根を伸長し、
根の分枝も観察された。
【0042】同様に、球状細胞塊も液体振盪継代用培地
でよく成長し、20日間の培養で、継代時の植え込み量
2.5gに対して、約40gの新鮮重量増加(約16
倍)を示した。
【0043】
【表1】
【0044】液体振盪継代用培地で、20日間培養を行
った球状細胞塊を乾燥させ、MeOHでソックスレー抽出を
行った(2.5〜3時間)。抽出液を乾固し、日本ミリ
ポア社製Sep-Pak C18 カートリッジに保持させて水洗浄
を行った。その後のMeOH溶出の分画をHPLCのSampleとし
た。
【0045】HPLC分析は、ネオス社製Fluofix カラム
(4mm径×150mm)、カラム温度:40℃、移動相:
20%から80%のCH3 CNのグラジュエント(20mM
リン酸緩衝液を含む。)、流速:1ml/min、検出:UV
(203nm )の条件で行った。
【0046】TLC分析は、Merck 社製Kieselgel 60
254 を用い、Sampleをスポットした後、CHC
3 :CH3 OH:H2 O=65:35:10(下層)
で展開し、濃硫酸噴霧後、120℃で加熱して発色させ
た。植物体根茎から抽出したチクセツサポニン群は、赤
−青紫の発色を示し、UV下で蛍光を発した。
【0047】HPLC分析では、20以上のピークが検出さ
れた。個々のピークをHPLCで分取し、TLC分析を行っ
たところ、赤紫の発色とUV下での蛍光を示すのは、2
ピークだけだった。以下、この2ピークの物質(高極性
の方をTSB1、低極性の方をTSB2とした。)について、更
に分取を重ね、2物質をそれぞれ単離精製した(図
1)。
【0048】TSB2の 1H−NMRを測定したところ、ol
eanoric acidの基本骨格の12、18位Hの特徴的ピー
クと、糖の5つのピークが見られ、積分値からoleanori
c acidの一配糖体であることが解った。更に、oleanori
c acidから合成されたoleanoric acid 3-O-glucosideの
1H−NMRスペクトルと非常に類似しており、3位H
のピークが一致していること、glucoside の6´位Hの
特徴的ピークが見られないことなどから、3位のOH基
にglucronic acidが配糖していることが解った。このol
eanoric acid 3-O-glucronide は砂糖大根(Suger beet)
にその存在が知られているが、チクセツニンジンから
は、このようなサポニンは報告されていない。
【0049】TSB1は、植物体に微量検出されるチクセツ
サポニンIVa のHPLCの溶出時間とTLC の移動度が一致
し、同一物質であることが示唆された。更に、TSB1の二
次元 1H−NMR分析(2D− 1H−COSY and NOESY)
により、チクセツサポニンIVaとの構造の一致が確認さ
れた。
【0050】
【化4】
【0051】
【化5】
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、球状細胞塊の含有成分のHPLC分析
チャートを示す。
【図2】図2は、oleanoric acidの 1H−NMRスペク
トル(重ピリジン)を示す。
【図3】図3は、oleanoric acid 3-O-glucosideの 1
−NMRスペクトル(重ピリジン)を示す。
【図4】図4は、TSB1の 1H−NMRスペクトル
(重ピリジン)を示す。
【図5】図5は、TSB2の 1H−NMRスペクトル
(重ピリジン)を示す。
【図6】図6は、TSB1の二次元 1H−NMRスペク
トル(COSY)を示す。
【図7】図7は、TSB1の二次元 1H−NMRスペク
トル(NOESY)を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07J 63/00 7433−4C C12N 5/04 C12P 19/56 7432−4B 33/00 9452−4B //(C12P 19/56 C12R 1:91) (C12P 33/00 C12R 1:91)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薬用人参植物体の組織を、カルス誘導用
    培地で継代培養後、得られたカルスを再分化誘導用培地
    で継代培養をし、該継代培養時に再分化してくる細胞塊
    を除去することによって得られる未分化細胞塊を、培養
    して成分抽出を行うことを特徴、とするサポニン類の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 薬用人参植物体から誘導されるカルス
    を、カルス誘導用培地で継代培養し、軟質化したカルス
    を再分化誘導用培地で培養し、再分化した細胞塊を除去
    することを特徴とする未分化細胞塊の製造方法。
  3. 【請求項3】 再分化誘導用培地で器官を形成しない、
    薬用人参植物体から誘導される未分化細胞塊。
  4. 【請求項4】 カルス誘導用培地のオーキシン及びサイ
    トカイニン類の濃度が、それぞれ10-7〜10-5Mであ
    り、且つ、オーキシン濃度が、サイトカイニン類の濃度
    以上であることを特徴とする、請求項1に記載のサポニ
    ン類の製造方法。
  5. 【請求項5】 カルス誘導用培地での誘導カルスの継代
    培養期間が、継代周期4〜6週間毎で、3〜10世代で
    あることを特徴とする、請求項1又は4に記載のサポニ
    ン類の製造方法。
  6. 【請求項6】 再分化誘導用培地のオーキシンの濃度
    が、10-7〜10-6Mであり、サイトカイニン類の濃度
    が、オーキシンの濃度の1/10〜1/100であるこ
    とを特徴とする、請求項1に記載のサポニン類の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 再分化誘導用培地に、炭素源、酢酸メバ
    ロン酸経路上の各物質、植物ステロール生合成阻害剤、
    サポニン生産を向上させる細菌等の微生物、又はその抽
    出成分を単独又は組み合わせて添加することを特徴とす
    る請求項1に記載のサポニン類の製造方法。
  8. 【請求項8】 薬用人参植物体がトチバニンジンである
    請求項1に記載のサポニン類の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8の製造方法により得られる下記
    一般式(1)、(2)及び(3)のサポニン類。 【化1】 〔式中、R1 は、H又は1−ヘキソースである。〕 【化2】 〔式中、R1 、R2 は、H又は1−ヘキソースである
    が、ともに1−ヘキソースではない。〕 【化3】 〔式中、R1 、R2 は、前記に同じ。〕
JP6251509A 1994-09-19 1994-09-19 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法 Pending JPH0892114A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6251509A JPH0892114A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6251509A JPH0892114A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0892114A true JPH0892114A (ja) 1996-04-09

Family

ID=17223875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6251509A Pending JPH0892114A (ja) 1994-09-19 1994-09-19 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0892114A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7645465B2 (en) * 2002-04-08 2010-01-12 Kuan Industrial Co., Ltd. Method of preparing a pharmaceutical composition comprising fermented ginseng
JP2017043575A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 北海道三井化学株式会社 皮膚外用剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7645465B2 (en) * 2002-04-08 2010-01-12 Kuan Industrial Co., Ltd. Method of preparing a pharmaceutical composition comprising fermented ginseng
JP2017043575A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 北海道三井化学株式会社 皮膚外用剤

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hahn et al. Adventitious root cultures of Panax ginseng CV Meyer and ginsenoside production through large-scale bioreactor system
Verma et al. In vitro culture of Digitalis L.(Foxglove) and the production of cardenolides: An up-to-date review
Yu et al. Production of Adventitious Ginseng Roots Using Biorectors
Thanh et al. Optimization of ginseng cell culture in airlift bioreactors and developing the large-scale production system
Asaka et al. Production of ginsenoside saponins by culturing ginseng (Panax ginseng) embryogenic tissues in bioreactors
CN1228441C (zh) 普雷沃氏菌属s-1菌种和利用该菌种生产人参皂草苷代谢物的方法
Verma et al. Direct somatic embryogenesis from hypocotyl segments of Digitalis trojana Ivan and subsequent plant regeneration
Ramawat et al. Factors affecting the production of secondary metabolites
Lian et al. Effect of plant growth regulators and medium composition on cell growth and saponin production during cell-suspension culture of mountain ginseng (Panax ginseng CA Mayer)
Yu et al. Effects of macro elements and nitrogen source on adventitious root growth and ginsenoside production in ginseng (Panax ginseng CA Meyer)
Khandy et al. Obtaining and study of callus and suspension plant cell cultures of Tribulus terrestris L., a producer of steroidal glycosides
JPS5967225A (ja) ユツカの組織培養によるステロイド類およびステロイドグリコシド類の製造
KR100392513B1 (ko) 조직 배양에 의한 인삼, 장뢰삼, 산삼 부정근의 사포닌함량 개선 방법
JPH0892114A (ja) 薬用人参未分化培養細胞から得られるサポニン類の製造方法
CN108034681B (zh) 利用悬浮培养的地黄茎形成层干细胞生产梓醇的方法
de Andrade Salles et al. Valeriana glechomifolia: in vitro propagation and production of valepotriates
CN112956415B (zh) 一种人参不定根培养的液体培养基及培养方法
Ionkova Anticancer compounds from in vitro cultures of rare medicinal plants
Bhatnagar et al. Production of solasodine by Solanum laciniatum using plant tissue culture technique
Jha Bufadienolides
CN113647324A (zh) 一种人参不定根培养的液体培养基及培养方法
Brisson et al. Tissue culture of Chrysosplenium americanum and its potential for flavonoid production
Miura Swertia spp.: in vitro culture, regeneration, and the production of secondary metabolites
Lee et al. Effect of culture conditions on the biosynthesis of gagaminine, a potent antioxidant from the roots of Cynanchum wilfordii
JPH1033190A (ja) 植物二次代謝産物の製造方法