JPS5856689A - 組識培養による地衣成分の生産 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、地衣植物組織から誘導した未分化共生体を培
養して地衣成分を生産させる方法ｉこ関する。

地衣植物はある種の菌類と藻類とから成立っている共生
体であって、植物学的にも特異な地位を占める一群の植
物を言う。しかも、地衣植物は顕微鏡で観察すると、そ
の内部構造が皮層（地衣体の最も外側にあって地衣体を
保護している組織、菌糸が集合して互いに融合してでき
ている）、藻類層（地衣体を構成している藻類を菌糸が
取り囲み保持している組織）、髄層（菌糸がゆるく錯綜
し、地衣体の基本となっている組織）、偽根（下面の皮
層から突出し、地衣体を基物に固着させる組織）に分化
し、極めて大きな構造上の特徴を有している。（ただし
、下面の皮層から偽根が生じていない場合もある。） かかる地衣植物の代謝生産物であるいわゆる地衣成分は
、多くの高等・下等植物の成分とは全く趣きを異にし、
化学的に特殊な限られた一部門である。朝比奈の分類に
よれば、地衣成分には下記のものが挙げられる（朝比奈
・柴田著「地衣成分の化学」河出書房（１９４８年））
。

Ａ、脂肪族地衣成分 第１群：ｌ！２類 ３、−塩基性ラクトン酸、ｂ、三塩基性酸、Ｃ０三塩基
性酸 第２群：リーベルマン反応を呈する中性物質（ゼオリン
系化合物） 第３群：多価アルコール類 Ｂ、芳香族地衣成分 第１群：プルヴイン酸誘導体 第２群：デプシド類 ａ、オルチン系化合物、ｂ、オルチン・ベタオルチン混
合系化合物１、Ｃ，ベタオルチン系化合物 第３群：デプシドーン類 ネ、オルチン系化合物、ｂ、ベタオルチン系化合物 第４群：キノーン類 ａ、オキシアントラキノーン誘導体、 ｂ、フエナントレンキノーン誘導体 第５群：キサントーン誘導体 第６群：ヂフエニレンオキシド誘導体 第７群：含窒素化合物（ヂケトピペラチン誘導体） 更に具体的には、次の如き化合物が地衣成分の代表例と
して挙げられる： Ｖエエ・　脂肪酸類 Ｖエエエ、　トリテルペン エＸ、テトロン酸類 地衣成分の生理的意義については、地衣植物の発育が遅
緩であることから、微生物の攻撃や小動物の喰害に対す
る防御であるとか、また他の菌類とは異なり日向に生育
することから、紫外線に対する防御であるとか考えられ
ている。そのため古来から地衣成分は、これら換能から
生じた用途に使用されてきた。例えば、染料、抗生物質
、香料などである。

しかし、地衣植物はその生育が遅いのに加えて、その生
育は季節・気候・温度・緯度など自然環境や更に亜硫酸
ガス濃度・ばい煙濃度などの人為環境の制約を受は易い
ために、天然栽培は非常に難しく、成功していない。ま
た、地衣植物は外形がよく似ていて成分の全く異なるも
のが多いので、材料の選別に熟練が必要であり、そのた
め天然からの採集は困難である。

一方、地衣体を構成する菌と藻を分離し、分離された菌
より地衣成分を生産しようとする試みがある（吉村著［
原色日本地衣植物図鑑１３１９頁、保育社）。しかし、
この方法においては藻と菌の共生により生じる効果を無
視しているため、目的とする地衣成分が生産されないこ
とがある。

最近、植物成分を生産する手法として、植物組織培養の
研究が進められている。植物組織培養は、年単位あるい
は月単位で生育する天然植物に比べ、はるかに速い速度
でもって生育することから、短時間に目的とする成分を
生産することが可能であり、また天然栽培とは異なり天
候等の影響を受けず、採取にも多くの入手を煩わすこと
なく、しかも工業的規模で計画的生産が可能であるとい
う利点を有する。しかし、地衣植物についても人工培養
の研究が進められているが、いまだ成功したという報告
はない。

本発明者らは、地衣植物組織から未分化な共生体を誘導
し、培養することによって地衣植物組織培養に成功し、
更にこれを適宜の培地中で培養することにより、共生効
果を著しく発現させて生育を活発化させ、その結果生産
性の高い地衣成分の製造に成功した。

前述の如く、地衣植物の人為的増殖を目的として、既に
通常の培養法あるいは植物培養法が適用されている。し
かしながら、それらの従来法では専ら菌体が重視され、
菌体自体の成育に注力されて来た。これら従来法とは異
り、本発明者らは菌と藻の関係を重視し、両者が未分化
な共生体として存在している状態を創製し、これを組織
培養することによって所望の地衣成分を安定、迅速かつ
収率良く生産する、工業的方法を確立するに至ったので
ある。すなわち、未分化共生体を組織培養する点に、本
発明の構成上の新規性があり、かがる構成上の新規性の
故に、所望の地衣成分の安定かつ迅速な工業的生産を可
能にすると云う著大な効果が達成されたのである。本発
明台らの知る限り、未分化共生体自体新規の存在と考え
られ、このような未分化共生体を組織培養する試みも従
来行われたことがなく、況んや未分化共生体の組織培養
により地衣成分が好適に生産され傳るか否かも本発明に
先立っては全く不明であった。

本発明方法は、後記する実施例にも明らかなとおり、種
々の地衣植物に適用することの可能な、次に例示する地
衣植物の各科のものについて、一般的に適用出来るもの
である：テロスキステス科、ムカデゴケ科、スミイボボ
ケ科、サルオガセ科、アンチボケ科、ウメノキゴケ科、
ロウソクゴケ科、チャシブボケ科、トリハダゴケ科、ホ
ウネンゴケ科、イワタケ科、ハナゴケ科、センニンゴケ
科、キゴケ科、へりトリボケ科、サラボケ科、アステロ
チリア科、ヨロイゴケ科、ツメボケ科、ハナビラゴケ科
、カワラゴケ科、クロサビボケ科、ヘツプゴケ科、イワ
ノリ科、リキナ科、モジボケ科、チブサゴケ科、キラコ
ラボケ科、アナイボボケ科、サネボケ科、アオバゴケ科
、サンゴボケ科、ビンボケ科、ヒョウモンゴケ科、イワ
示シゴケ科、キゴウゴケ科、ニセサネゴケ科、ホシゴケ
科、ケラトボケ科、ホウキタケ科、マツタケ科など。

ここで「未分化共生体」とは、地衣植物の特徴的な分化
構造を有しないか、地衣環と地衣菌の間の共生効果を示
す系であり、少なくとも１個の藻細胞と少なくとも１個
の菌細胞から成る系を言う。

また「共生効果」とは、地衣環と地表菌の間に働き、両
者の生育ならびに代謝産物の生産を促進する相乗的な効
果を言い、その原因となるものは、両者の間の栄養源の
移動を含む、微量生理活性物質の移動であると考えられ
ている。

本発明で使用する地衣植物の未分化共生体は、地衣植物
を原料とし、これから誘導することにより得られる。レ
カノラ目すルオガセ科に属するアカサルオガセを例にと
り、これから当該未分化共生体を誘導する場合について
の具体的操作手順例は、以下の通りである。

先ず、アカサルオガセの地衣体を脱イオン無菌水で充分
洗浄した後、適当な大きさに滅菌メスで切断して小片と
する。この際、小片には環部分と画部分の両者が含まれ
ることが必要である。この小片を適宜の培地、たとえば
ムラシゲ−スフニブ培地の如き固体培地上に載置し、０
〜４０℃の一定温度条件下、通常、明所において培養す
る。　−かかる培養により、３週間目頃に地衣体表面か
ら未分化共生体が形成されるので、無菌的にこれを適当
な組成の新しい培地上に移植し、０〜４０℃、好ましく
は２０〜３５℃の一定温度下、通常、明所において培養
を続ける。好ましくは、このようにして得られた未分化
共生体を液体培地に懸濁し、液体培地中で振とう培養あ
るいは通気攪拌培養等のいわゆる液体培養を実施するこ
とが望ましい。これは液体培養が工業的規模での培養に
適しており、しかも液体培地中では、共生体中の地衣環
と地衣菌の間の物質の移動が迅速に台われ、そのため共
生効果が固体培地を用いる場合よりも著しく発現して、
生育も活発になるからである。

未分化共生体の培養に用いる培地としては天然または合
成、有機または無機の培地が使用される。

たとえば、各種既知の無機合成培地を基本とし、これに
共生効果を妨げない範囲内で栄養素、炭素源、各種天然
抽出物質等の有機物を添加したものであってよい。

上記無機合成培地の代表例としては、ホワイト培地、ヒ
ルデブランド培地、リンスマイヤー−スクーグ培地、ム
ラシゲ−スクーグ培地等が挙げられる。讐の他、これら
の培地の組成を改良したものも使用することがモきる。

上記栄養素としては、チアミン塩酸塩、ピリドキシン塩
酸塩、ニコチン酸等のビタミン類、グリシン、アスパラ
ギン等のアミノ酸、イノジット、ソルビット等の６価ア
ルコール、等が使用されてよい。上記炭素源としては、
炭水化物（ショ糖、ブドウ糖、麦芽糖など）、有機酸（
酢酸など）、アルコール類（メタノール、グリセリンな
ど）が使用可能である。上記各種天然抽出物質としては
、カゼイン加水分解物、ココナツツミルク、酵母エキス
、麦芽エキス等が例示され、単独または適当に組合わせ
て使用してよい。

本発明で採用される明所培養法は、培養器を１００００
ルツクス以下に設置して行う培養方法であり、光源とし
ては太陽光、螢光灯、白熱電灯、水銀灯等が挙げられる
。

以上のようにして培養増殖した未分化地衣共生体から地
衣成分を分離採取するには、公知の方法に従えばよい。

例えば、溶媒抽出法で地衣成分をつてその操作手順例に
ついて、以下に説明する。

先ず、培養液を沖過して未分化共生体を集め、６０℃で
２４時間あるいは１１０℃で３時間にて乾燥させ、水分
を除去する。次いで、ソックスレー抽出法、温浸法また
は冷浸法てアセトン抽出を行う。この場合、アセトン以
外の極性溶媒（例えばメタノール、エタノール等）も使
用できる。得られるアセトン抽出液を濃縮し、アセトン
を留去する。濃縮液を水と酢酸エチルに分配する。この
場合、酢酸エチル以外の有機溶媒（例えばクロロホルム
、二塩化メチレン、ｎ−ヘキサン、エチルエーテル、ベ
ンゼン、酢酸メチル、ｎ−ペンタン、シクロヘキサン、
石油エーテル等）も使用できる。

次いで、酢酸エチル層と水層とに分離し、得られる酢酸
エチル層から酢酸エチルを留去し、酢酸エチル抽出分を
得る。この酢酸エチル抽出分からカラムクロマトグラフ
ィーあるいは薄層クロマトグラフィーを用いて目的とす
る地衣成分であるウスニン酸を得ることができる。

このようにして得られるウスニン酸は２０３°Ｃ前後の
融点を有し、次に各種溶媒系、例えばヘキサン／エーテ
ル／ギ酸＝１３０／８０／２０（容量比、以下同様）、
ヘキサン／酢酸エチル／ギ酸＝５０／４０／７、ベンゼ
ン／ジオキサン／ギ酸−９０／４５／４等により、シリ
カゲルＧ薄層クロマトグラフィーを行うと、市販標品ウ
スニン酸のスポットと完全に一致する。また、赤外吸収
スペクトルおよび核磁気共鳴スペクトルも標品のスペク
トルと一致する。この結果、ウスニン酸であると同定で
きる。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例１ 京都市大原にて採集したレカノラ目すルオガセ科に属す
るアカサルオガセを長さ１ａ程度の小片に切断し、これ
を充分に水洗した後更に無菌箱内で無菌蒸留水中に数回
浸漬して洗浄する。このようにして得られるアカサルオ
ガセの゛地衣小片を下記組成を有する合成寒天培地に無
曳的に置床する。

培地としては、ムラシゲ−スクーグの無機塩培地にチア
ミン塩酸塩０．１　ｐｐｍ、ピリドキシン塩酸塩０．５
ｐｐｍ、ニコチン酸ｏ、　ｓ　ｐｐｍ、グリシン２ＰＰ
ｍ、インシトール１００　ｐｐｍを加えてｐＨ６，０に
調整し、寒天１．０％Ｗ／Ｖを加え常法通り殺菌した培
地を用いる。

このような培地に置床したアカサルオガセの小片を培養
温度２５°Ｃ，２０００ルックスの光照射下で培養する
。３週間目頃に緑色の未分化共生体が生ずる。

得られた未分化共生体約１ｙＣ生重量）を前記培地から
寒天を除いた液体培地１０〇−中に移植し、振とう速度
Ｂ　□　ｒｐｍの振とう機上で培養温度２５℃、２００
０ルツクスの光照射下１ケ月間培養を続ける。１ケ月後
培養液を沖過して約５ｙ（生重量）の未分化共生体を得
る。

これを乳針で磨砕後、ソックスレー抽出器でアセトンに
より８時間の抽出を３回繰返す。得られるアセトン抽出
液を５０＋、ｒ程度に濃縮し、分液ロートに移し、同容
の水と１００−の酢酸エチルを加え、振とう後酢酸エチ
ル層を分離する。数回抽出操作を繰返し、集められた酢
酸エチル抽出液を濃縮して酢酸エチルを留去し、酢酸エ
チル抽出分を得る。

この酢酸エチル抽出分の薄層クロマトグラフィーの結果
を第１図に示す。なお、溶媒：ヘキサン／エーテル／ギ
酸＝１３０／８０／２０（容葺比）、発色：１０重量％
硫酸噴前後１１０℃で５秒間加熱。

標品との比較から、ウスニン酸、サラチン酸、プロトセ
トラール酸、ノルスチクチン酸の存在を確認した。

なお、第１図中、標品ａ）サラチン酸、ｂ）スチクチン
酸、Ｃ）プロトセトラール酸、ｄ）フマールプロトセト
ラール酸、ｅ）スカマート酸、ｆ）ノルスチクチン酸、
ｇ）チオファニン酸、ｈ）ウスニン酸、ｉ）カリジンを
示す。

実施例２ 大阪府枚方市にて採集したレカノラ目つメノキゴケ科に
属するキクバゴケモドキを広さ０．５ＣＩ程度の微小片
に切断し、これを使用する以外は実施果を第１図に示す
。標品との比較から、ウスニン酸、プロトセトラール酸
、フマールプロトセトラール酸の存在を確認した。

実施例３ 大阪府枚方市にて採集したレカノラ目トリハダゴケ科に
属するモエギトリハダゴケを広さ０．５ｄ程度の微小片
に切断し、これを使用する以外は実施例１と同様に実施
して地衣成分を得、その分析結果を第１図に示す。標品
との比較から、チオファニン酸、スチクチン酸の存在を
確認した。

実施例４ 京都市比叡山にて採集したレカノラ目ハナゴケ科に属す
るコエダアカシゴケの予納を使用する以外は実施例１と
同様に実施して地衣成分を得、その分析結果を第１図に
示す。標品との比較から、ウスニン酸、スカマート酸の
存在を確認した。

実施例５ 京都市比叡山にて採集したレカノラ目ヨロイゴケ科に属
するキンブチボケを広さ０．５ｄ程度の微

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で得られる地衣成分の薄層クロ
マトグラムと標品のそれとを示す。 特許出願人　日本ペイント株式会社 代理人弁理士青山　葆、外１名 第１図 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５６年特許願第１５６７６５号 ２、発明の名称 地衣植物組織培養による地衣成分の製造法代表者鈴木政
夫 氏名　弁理士（６２１４）　　青　山　葆　　（ばか１
名）５、補正命令の日付：自発 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内容 明細書中、次の箇所を補正します。 （１）３頁下から３行と２１うの間に次の文章を挿入。 ［Ｃ０炭水化物 第１群：多糖類」 （２）２５頁１４行 「京都市大原」とあるを「京都市」と訂正。 （３）２７頁下から３行、２日頁６行 「大阪府枚方市」とあるを１枚方市」と訂正。 （４）２８頁１３行、同１頁１９行 「京都市比叡山」とあるを「京都市」と訂正。 （５）２８頁１４行 「コエダア力シゴケ」とあるを［コエダアカミゴケ１と
訂正。 （６）２９頁５行 ［２５］とあるを［２９ｊと訂正。 （７）３０頁の表を以下の通り訂正。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、地衣植物組織から誘導した未分化共生体を培養して
   地衣成分を生産させることを特徴とする地衣成分の製造
   法。 ２、培養を液体培地中で実施する上記第１項の製造法。 ３、地衣成分生産能を有する地衣植物の未分化共生体。