JPS5828280A - ムラサキ科植物の組織培養方法 - Google Patents
ムラサキ科植物の組織培養方法Info
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- JPS5828280A JPS5828280A JP12476781A JP12476781A JPS5828280A JP S5828280 A JPS5828280 A JP S5828280A JP 12476781 A JP12476781 A JP 12476781A JP 12476781 A JP12476781 A JP 12476781A JP S5828280 A JPS5828280 A JP S5828280A
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- Japan
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- concentration
- liquid medium
- callus
- plant
- tissue culture
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はシコニン等のナフトキノン糸の色素を含有す
るムラサキ科植物の組織培養方法に関する。さらに詳し
くは液体培地の特定の成分の濃度をコントロールしてム
ラサキ科の植物を組織培養することにより、ナフトキノ
ン系化合物その他の有用成分を多量に効率よく生産する
方法に関する。
るムラサキ科植物の組織培養方法に関する。さらに詳し
くは液体培地の特定の成分の濃度をコントロールしてム
ラサキ科の植物を組織培養することにより、ナフトキノ
ン系化合物その他の有用成分を多量に効率よく生産する
方法に関する。
ムラサキ科の植物であるムラサキの根には下記の式、
で示されるシコニン（Ｒ＝−ＯＨ）等のナフトキノン系
の化合物が含まれており、従来から「紫根」と呼ばれ漢
方薬に用いられている。すなわちゴマ油等の油脂によっ
て、紫根からシコニンその他の物質を抽出して得られる
軟膏は紫雲膏と呼ばれ各種皮膚疾患、切傷、火傷、痔疾
等の治療に用いられ、抗炎症作用、肉芽形成作用等のあ
ることが知られている。
の化合物が含まれており、従来から「紫根」と呼ばれ漢
方薬に用いられている。すなわちゴマ油等の油脂によっ
て、紫根からシコニンその他の物質を抽出して得られる
軟膏は紫雲膏と呼ばれ各種皮膚疾患、切傷、火傷、痔疾
等の治療に用いられ、抗炎症作用、肉芽形成作用等のあ
ることが知られている。
しかしながら紫根から抽出できるシコニン等の薬効成分
は重量であり、またムラサキの栽培には時間がかかり、
自然環境や天候にも左右される等の問題があり、その安
定供給が危ぶまれている。
は重量であり、またムラサキの栽培には時間がかかり、
自然環境や天候にも左右される等の問題があり、その安
定供給が危ぶまれている。
これに対し、組織培養方法を用いてムラサキ科の植物を
増殖させることが、田端 守、水上 元らによって「フ
ァイトケミストリー」 （ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｌｓｔｒｙ）第１６巻第９２７ペ
ージ、「薬学雑誌」第９５巻第１５７６ページ、［ファ
イトケミストリーＪ （Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｊ−ｓｔｒ
ｙ）第１６巻第１１８３ページ、同第１７巻第９５ペー
ジに報告されている。
増殖させることが、田端 守、水上 元らによって「フ
ァイトケミストリー」 （ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｌｓｔｒｙ）第１６巻第９２７ペ
ージ、「薬学雑誌」第９５巻第１５７６ページ、［ファ
イトケミストリーＪ （Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｊ−ｓｔｒ
ｙ）第１６巻第１１８３ページ、同第１７巻第９５ペー
ジに報告されている。
この方法によれば、季節、天候に左右されることなく、
ムラサキ科の植物を増殖させることができるので非常に
有利である。しかしながらこれらに開示されている方法
では、いずれも培地を寒天で固体状にして使用しており
、大量生産には不適当である。
ムラサキ科の植物を増殖させることができるので非常に
有利である。しかしながらこれらに開示されている方法
では、いずれも培地を寒天で固体状にして使用しており
、大量生産には不適当である。
そこで本発明者らは大量生産に適している液体培地を用
いて、同様にカルスを生育させる方法を検討し、まず田
端らの用いた培地（リンスマイヤー・スクーグの培地）
に寒天を添加することなく液体培地の形態でムラサキの
組織培養に使用したが、カルスはある程度増殖するもの
の、シコニン等の色素生成量は少量であり、またその生
成量もバラツキが大きく安定した収量を確保することが
できなかった。
いて、同様にカルスを生育させる方法を検討し、まず田
端らの用いた培地（リンスマイヤー・スクーグの培地）
に寒天を添加することなく液体培地の形態でムラサキの
組織培養に使用したが、カルスはある程度増殖するもの
の、シコニン等の色素生成量は少量であり、またその生
成量もバラツキが大きく安定した収量を確保することが
できなかった。
一方、植物の組織培養に用いられる液体培地としては、
無機塩類、炭素源、植物ホルモン類、ビタミン類、アミ
ノ酸類等を培地成分とするものが知られている。本発明
者らはこれらの培地成分について、更に検討した結果、
ビタミン類およびアミノ酸類の特定の成分の濃度をコン
トロールすることにより、ナフトキノン系の化合物の生
成量が増加し、その生成量のバラツキも少なく、安定し
た生産を確実に行うことができることを見出し、この発
明を完成するに至った。
無機塩類、炭素源、植物ホルモン類、ビタミン類、アミ
ノ酸類等を培地成分とするものが知られている。本発明
者らはこれらの培地成分について、更に検討した結果、
ビタミン類およびアミノ酸類の特定の成分の濃度をコン
トロールすることにより、ナフトキノン系の化合物の生
成量が増加し、その生成量のバラツキも少なく、安定し
た生産を確実に行うことができることを見出し、この発
明を完成するに至った。
すなわち本発明は、下記の濃度条件、
（ａ） イノシトール濃度 ５０ｍｇ／６以下（
ｂ） チアミン濃度 ０．０５ｍｇ／ｌ以下
（Ｃ） ピリドキシン濃度 ０．２５ｍｇ／１１
以下（ｄ） ニコチン酸濃度 ０−５ｍｇ／６
以下（、） アスコルビン酸濃度 １．ｏｍｇ／ｆ
ｆ以下（ｆ） グリシン濃度 １．０ｍｇ／
＃以下（ω Ｌ−システィン濃度 ５・Ｏｍｇ／ｅ
以下（ｈ） Ｌ−グルタミン濃度 ５．０ｍｇ／
ｎ以下のうちの少なくとも１以上の条件を満たす液体培
地を用いることを特徴とするムラサキ科植物の組織培養
方法に関する。
ｂ） チアミン濃度 ０．０５ｍｇ／ｌ以下
（Ｃ） ピリドキシン濃度 ０．２５ｍｇ／１１
以下（ｄ） ニコチン酸濃度 ０−５ｍｇ／６
以下（、） アスコルビン酸濃度 １．ｏｍｇ／ｆ
ｆ以下（ｆ） グリシン濃度 １．０ｍｇ／
＃以下（ω Ｌ−システィン濃度 ５・Ｏｍｇ／ｅ
以下（ｈ） Ｌ−グルタミン濃度 ５．０ｍｇ／
ｎ以下のうちの少なくとも１以上の条件を満たす液体培
地を用いることを特徴とするムラサキ科植物の組織培養
方法に関する。
本発明で用いられる液体培地は、上記の成分の濃度がコ
＞トロールされている限り、他の成分を通常用いられる
範囲で広く変化させることができ、従来から植物の組織
培養に用いられている培地を改変して用いることができ
る。
＞トロールされている限り、他の成分を通常用いられる
範囲で広く変化させることができ、従来から植物の組織
培養に用いられている培地を改変して用いることができ
る。
また植物の組織培養に用いられる液体培地としては無機
成分および炭素源を必須成分とし、これに植物ホルモン
類、ビタミン類およびアミノ酸類等から選ばれる少なく
とも１種類以上の成分を加えた液体培地があり、必要に
応じてその他の成分も併用される。
成分および炭素源を必須成分とし、これに植物ホルモン
類、ビタミン類およびアミノ酸類等から選ばれる少なく
とも１種類以上の成分を加えた液体培地があり、必要に
応じてその他の成分も併用される。
無機成分としては、窒素、リン、カリウム、カルシウム
、マグネシクム、イオウ、鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素
、銅、モリブデン−塩素１ナトリウム、ヨウ素、コバル
ト等があり、具体的にＣま硝酸カリウム、硝酸ナトリウ
ム、硝酸カルシウム、リン酸１カリウム、リン酸２ナト
リウム、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、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸
マンガン、硫酸亜鉛、ホウ酸、硫酸鋼、モリブデン酸ナ
トリウム、二酸化モリブデン、ヨウ化カリウム、塩化コ
バルトなどが例示される。
、マグネシクム、イオウ、鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素
、銅、モリブデン−塩素１ナトリウム、ヨウ素、コバル
ト等があり、具体的にＣま硝酸カリウム、硝酸ナトリウ
ム、硝酸カルシウム、リン酸１カリウム、リン酸２ナト
リウム、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、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸
マンガン、硫酸亜鉛、ホウ酸、硫酸鋼、モリブデン酸ナ
トリウム、二酸化モリブデン、ヨウ化カリウム、塩化コ
バルトなどが例示される。
また炭素源には、ショ糖等の炭化水素、その誘導体、脂
肪酸等の有機酸、エタノール等の１級アルコールなどが
例示される。
肪酸等の有機酸、エタノール等の１級アルコールなどが
例示される。
植物ホルモン類には、インドール酢酸（工ＡＡ）、ナフ
タレン酢酸（ＮＡＡ）、ｐ−クロロフェノキシイア 酪
Ｈ１２−４−ジクロロフェノキシ酢ｍ （２＃ ａ −
Ｄ ）などのオーキシン類＼カイネチン１ゼアチン−ジ
ヒドロゼアチン等のサイトカイニン類が例示される。
タレン酢酸（ＮＡＡ）、ｐ−クロロフェノキシイア 酪
Ｈ１２−４−ジクロロフェノキシ酢ｍ （２＃ ａ −
Ｄ ）などのオーキシン類＼カイネチン１ゼアチン−ジ
ヒドロゼアチン等のサイトカイニン類が例示される。
ビタミン類には、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Ｏ）、イノシトール、ニコチン
酸などが例示される。
、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Ｏ）、イノシトール、ニコチン
酸などが例示される。
アミノ酸類には、グリシン、アラニン、グルタミン、シ
スティンなどがある。
スティンなどがある。
本発明においては、これらの成分のうちビタミン類の（
ＬＬ）イノシトール、（ｂ）チアミン、（０）ピリドキ
シン、（ｄ）ニコチン酸、（ｅ）アスコルビン酸および
アミノ酸類の（ｒ）グリシン＼（ｇ） Ｌ−システィン
、（ｈ）Ｌ−グルタミンから選ばれる少なくとも一成分
の濃度を前記した範囲内にコントロールすることが必要
であり、とくに−成分のみならず、二成分以上の濃度を
コントロールすることが望ましく、上記（ａ）〜（ｈ）
のすべての成分の濃度をコントロールすることが最も望
ましい。
ＬＬ）イノシトール、（ｂ）チアミン、（０）ピリドキ
シン、（ｄ）ニコチン酸、（ｅ）アスコルビン酸および
アミノ酸類の（ｒ）グリシン＼（ｇ） Ｌ−システィン
、（ｈ）Ｌ−グルタミンから選ばれる少なくとも一成分
の濃度を前記した範囲内にコントロールすることが必要
であり、とくに−成分のみならず、二成分以上の濃度を
コントロールすることが望ましく、上記（ａ）〜（ｈ）
のすべての成分の濃度をコントロールすることが最も望
ましい。
またこれら（ａ）〜（ｈ）の成分の濃度は、前記した濃
度以下のうちでも、さらに濃度を低くすることが望まし
く、これらの成分が添加されていない液体培地を用いる
ことがとくに望ましい。これによりカルス中のナフトキ
ノン系化合物の生成量がさらに増加する。
度以下のうちでも、さらに濃度を低くすることが望まし
く、これらの成分が添加されていない液体培地を用いる
ことがとくに望ましい。これによりカルス中のナフトキ
ノン系化合物の生成量がさらに増加する。
液体培地中の上記以外の成分の濃度は、広い範囲で変え
ることができる。通常は、無機成分を約０−１４Ｍ 〜
約１００ｍＭ程度、炭Ｎｅｔｔ約ｉｇ／ｌ〜３０ｇ／１
１程度、さらに植物ホルモン類を約ｏ、ｏ ｉμＭ〜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／６〜約１ｏｏｍｇ／＃程度とすることが
行われる。
ることができる。通常は、無機成分を約０−１４Ｍ 〜
約１００ｍＭ程度、炭Ｎｅｔｔ約ｉｇ／ｌ〜３０ｇ／１
１程度、さらに植物ホルモン類を約ｏ、ｏ ｉμＭ〜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／６〜約１ｏｏｍｇ／＃程度とすることが
行われる。
本発明においては、培地中の他の成分の調整によりナフ
トキノン糸の化合物の生成量をさらに増大させることも
可能である。例えば全窒素源に対するアンモニウムイオ
ンの割合を約１０モル％以下にすれば、ナフトキノン系
化合物の生成量はさらに増大する。
トキノン糸の化合物の生成量をさらに増大させることも
可能である。例えば全窒素源に対するアンモニウムイオ
ンの割合を約１０モル％以下にすれば、ナフトキノン系
化合物の生成量はさらに増大する。
この発明の好適例としては、以下のような方法がある。
即ちムラサキ科に属する植物の植物体、例えば根、生長
点、葉、茎、種子などがら採取された組織片を殺菌処理
後、寒天で固めたリンスマイヤー・スクーグの固体培地
上に置床し、１０−３５℃で７〜３０日程度経過後、組
織片の一部をカルス化させる。このようにして得られた
カルスを継代培養すると生育速度が漸次高まり安定化し
たカルスが得られる。
点、葉、茎、種子などがら採取された組織片を殺菌処理
後、寒天で固めたリンスマイヤー・スクーグの固体培地
上に置床し、１０−３５℃で７〜３０日程度経過後、組
織片の一部をカルス化させる。このようにして得られた
カルスを継代培養すると生育速度が漸次高まり安定化し
たカルスが得られる。
このカルスを増殖に適した液体培地、例えばリンスマイ
ヤー・スクーグの液体培地に移して増殖させる。
ヤー・スクーグの液体培地に移して増殖させる。
液体培地においてさらに生育速度が高められ、安定化し
たカルスを本発明の液体培地に添加して培養する方法が
ある。
たカルスを本発明の液体培地に添加して培養する方法が
ある。
これらの方法において、液体培地中のカルスの初期濃度
は、広い範囲て変えることができる。通常は液体培地１
ｅに対して、カルスを約１ｇ〜約２００ｇ（新鮮重量）
程度添加することが望ましい。
は、広い範囲て変えることができる。通常は液体培地１
ｅに対して、カルスを約１ｇ〜約２００ｇ（新鮮重量）
程度添加することが望ましい。
本発明の組織培養において、光は必ずしも必要ではなく
、かえって暗所での培養がシコニン等の色素の生育に望
ましく、培養温度は約り０℃〜約３５℃、とくに約り３
℃〜約２８℃が好適である。約１０℃未満ではカルスの
増殖速度が小さく、約３５℃を越えても同様にカルスの
増殖速度は小さくなる。
、かえって暗所での培養がシコニン等の色素の生育に望
ましく、培養温度は約り０℃〜約３５℃、とくに約り３
℃〜約２８℃が好適である。約１０℃未満ではカルスの
増殖速度が小さく、約３５℃を越えても同様にカルスの
増殖速度は小さくなる。
カルスおよび液体培地からナフトキノン系化合物を分離
採取するには、従来から天然品の「紫根」に適用されて
いる抽出等の方法を採用することができる。
採取するには、従来から天然品の「紫根」に適用されて
いる抽出等の方法を採用することができる。
本発明によれば、液体培地を用いるのでタンクを利用し
た大量培養が可能であり、さらにカルスを培地から分離
する方法として、デカンテーション、ｐ過等の簡便な操
作を採用できるので工業上有利である。
た大量培養が可能であり、さらにカルスを培地から分離
する方法として、デカンテーション、ｐ過等の簡便な操
作を採用できるので工業上有利である。
ざらにカルスの増殖が速やかでありシコニン等のナフト
キノン系の化合物を確実に大量生産することができる。
キノン系の化合物を確実に大量生産することができる。
比較例
ムラサキ（Ｌｉｔｈｏｑｐｅｒｍｕｍ ｅｒｙｔｈｒｏ
ｒｈｉｚｏｎＳｅｉｂ、 ＠ｔ Ｚｕｏａ、）の根の組
織片を一すンスマイヤ □−・スクーグの寒天固体培
地に置床し、静置培養法でムラサキのカルスを得た。こ
のカルスをリンスマイヤー・スクーグの液体培地で培養
することにより、カルスの生育速度を高めた。
ｒｈｉｚｏｎＳｅｉｂ、 ＠ｔ Ｚｕｏａ、）の根の組
織片を一すンスマイヤ □−・スクーグの寒天固体培
地に置床し、静置培養法でムラサキのカルスを得た。こ
のカルスをリンスマイヤー・スクーグの液体培地で培養
することにより、カルスの生育速度を高めた。
一方１ｏｏｍ６のエルレンマイヤーフラスコに第１表の
組成からなる液体培地（ただし植物ホルモン類として、
インドール酢酸を１μＭ−カイネチンを１０μＭおよび
炭素源としてショ糖を２０ ｇ／ｌ含む）３０！Ｉｌｌ
入れ、１２０℃、１０分間滅菌した。この液体培地に、
上記の生育速度の高められたムラサキの新鮮カルス０．
５ｇを添加して、２５℃で１４日間ロータリーシェーカ
ー上で、旋回培養（振幅２５工１００ ｒｐｍ） Ｌ／
た。
組成からなる液体培地（ただし植物ホルモン類として、
インドール酢酸を１μＭ−カイネチンを１０μＭおよび
炭素源としてショ糖を２０ ｇ／ｌ含む）３０！Ｉｌｌ
入れ、１２０℃、１０分間滅菌した。この液体培地に、
上記の生育速度の高められたムラサキの新鮮カルス０．
５ｇを添加して、２５℃で１４日間ロータリーシェーカ
ー上で、旋回培養（振幅２５工１００ ｒｐｍ） Ｌ／
た。
培養後のムラサキカルスを一過により採取し、３５℃で
２４時間乾燥させた後、その重量（軸重）を測定し、液
体培地１１あたりの培養細胞の生育軸重を求めた。
２４時間乾燥させた後、その重量（軸重）を測定し、液
体培地１１あたりの培養細胞の生育軸重を求めた。
また得られたカルスから、抽出によりシコニンを分離し
、その重量を測定し、液体培地１１あたりの総シコニン
の生成量を求めた。
、その重量を測定し、液体培地１１あたりの総シコニン
の生成量を求めた。
結果を第２表に示す。
実施例１〜５
比較例において、液体培地の培地成分のうちの特定成分
を第２表に示す値とする以外は比較例と同様に行った。
を第２表に示す値とする以外は比較例と同様に行った。
第 １ 表
Claims (1)
- （１）下記の濃度条件、 （ａ） イノシトール濃度 ５０ ｍｇ／７？以下
（ｂ）チアミン濃度 ０．０５ ｍｇ／６以下（
Ｑ） ピリドキシン濃度 ０．２５ｍｇ／ｊ？以下
（ａ） 二：ｒチン酸濃度 ０．５ｍｇ／６以下
（、） アスコルビン酸濃度 １−０ｍｇ／／！以下
＜ｒ＞ グリシン濃度 １．０ｍｇ／ｌ以下（
ｇ） Ｌ−システィン濃度 ５・Ｏｍｇ／ｊ？以下（
ｈ） Ｌ−グルタミン濃度 ５．０ｍｇ／ｌｌ以下の
うちの少なくとも１以上の条件を満たす液体培地を用い
ることを特徴とするムラサキ科植物の組織培養方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476781A JPS60986B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
| EP82107140A EP0071999B1 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-06 | Method for producing secondary metabolites of plants |
| DE8282107140T DE3270112D1 (en) | 1981-08-11 | 1982-08-06 | Method for producing secondary metabolites of plants |
| US06/766,672 US4717664A (en) | 1981-08-11 | 1985-08-16 | Method for producing secondary metabolites of plants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476781A JPS60986B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828280A true JPS5828280A (ja) | 1983-02-19 |
| JPS60986B2 JPS60986B2 (ja) | 1985-01-11 |
Family
ID=14893608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12476781A Expired JPS60986B2 (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | ムラサキ科植物の組織培養方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60986B2 (ja) |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP12476781A patent/JPS60986B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60986B2 (ja) | 1985-01-11 |
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