JPS5876088A - 固定化植物組織 - 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】 本発明は固定化植物組織、特に地衣植物組織から誘導し
た未分化共生体の固定化植物組織に関する。

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
物である。これを顕微鏡で観察すると、その内部構造は
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
類用（地衣体を構成している藻類を菌糸が取り囲み保護
している組織）、軸層（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）に分化していること
が判る（ただし、下面の皮層から偽根が生じていない場
合もある。）。

地衣植物は、生育が遅いことに加えて、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
度など人為環境の制約を受は易いために、その天然栽培
は非常に難しく、成功していない。また、地衣植物は外
形がよく似ているにも拘らず成分が全く異なるものが多
く、同種のものを多量に天然から　・採集するには著し
い困難を伴う。

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生
育するから、短時間に目的とする成分を生産することが
可能である。また天然栽培とは異なり、天候等の影響を
受けず、採取にも多くの人手を煩わすことがなく、しか
も工業的規模で計画的生産が可能である。

本発明者らは、先に、地衣植物組織から未分化な共生体
を誘導し、これを培養することによって地衣植物組織培
養に成功したが、更に研究を進めた結果、該未分化共生
体を適宜の方法によって集合せしめて固定化植物組織を
得ることに成功した。

従来、微生物菌体のような生体を高分子化合物のような
担体に結合、吸着あるいは捕捉させて固定化する技術は
多数知られている。しかし、それらはいずれも菌、植物
細胞あるいは動物細胞の中の１種類に限定されており、
これらの複合系、特に共生系を一体として組み込む企て
は存在しなかった。本発明者らは、地衣植物が菌と藻の
共生体であることを重視し、更に新しく創製した地衣未
分化共生体が天然に存在する地衣植物分化共生体よりも
媒体に対する分散性の高いことに着目し、該未分化共生
体を集合、固定化することにより、工業的に利用価値の
高い固定化植物組織を得るに至ったのである。

本発明の要旨は、地衣植物組織から誘導した未分化共生
体を集合せしめて成る固定化植物組織に存する。

本発明方法は、種々の地衣植物に適用することの可能な
、普遍的な方法である。すなわち、本発明方法は、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、チャシプゴケ科、トリノ・
ダゴケ科、ホウネ／ゴケ料、イワタケ科、／・ナゴケ科
、セ／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
、アオノくボケ科、サンゴボケ科、ビンボケ科、ヒョウ
モンゴケ科、イワボシゴケ科、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１未分化共生体」とは、地衣植物の特徴的な分化
構造を有しないが、地衣藻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、地衣藻と地衣菌の間に働き、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
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七を例にと
り、これから当該未分化共生体を誘導する場合について
の具体的操作手順を説明すれば以下の通りである。

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、小片には藻部分と画部分の両者が含寸れ
ることか必要である。この小片を適宜の培地、たとえば
ムラシゲ−スクーグ培地の如き固体培地上に載量し、０
〜４０Ｃ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週間月頃に地衣体表面から未
分化共生体が形成される。

生体を固定化するには、担体結合法、包括法、架橋法な
どがあり、そのいずれを用いてもよいが、使用目的、固
定化される地衣種の性質などにより使いわけることが望
ましい。たとえば、固定化生体触媒として用いる場合に
は、内蔵した酵素系の活性の安定化が問題となるので、
地衣菌と地衣藻の共生効果を維持できる様な緩和な条件
で固定化が達成される方法が望ましい。

担体結合法には、担体と地衣未分化共生体と共有結合で
つなぐ担体共有結合法、イオン交換基をもつ担体に地衣
未分化共生体のイオン性を利用してイオン結合でつなぐ
イオン結合法などの外、物理的吸着結合法、生物学的吸
着結合法などがある。

これらの中では、特にイオン結合法が好ましい。

担体は不溶性であることに加え、多孔性であることが好
ましく、地衣未分化共生体を捕捉できるほどの適切な孔
径を有することが望ましい。担体の具体例としては、天
然高分子担体（たとえばアガロース、セルロースなどの
多糖類、コラーゲ７、ゼラチンなどの不溶性蛋白）、合
成高分子担体（たとえばビニル樹脂、アクリル樹脂、エ
ステル樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂、エーテル樹脂
、ウレタン樹脂）、無機担体（たとえばアルミナ、ガラ
ス、アパタイト、骨粉、酸性白土）などが挙げられ、こ
れらの１種またはそれ以上を選択使用することが出来る
。

包括法には、重合によって生じるカラギーナンなどの天
然高分子やポリアクリルアミドゲルなどの合成高分子の
格子間に地衣未分化共生体を閉じ込める方法、天然高分
子または合成高分子の半透膜のマイクロカプセルやホロ
ファイバーの内部に閉じ込める方法などがある。これら
包括法は地衣未分化共生体を化学修飾することなくその
まま固体の形態をできるだけそこなわずに固定化できる
ので、地衣未分化共生体の固定する方法としては好まし
い。担体は網状構造を有することが望ましく、かつ地衣
未分化共生体と捕捉できるほどの適切な網目の大きさを
有することが好ましい。担体の例としては天然高分子担
体（たとえばアルギン酸塩、カラギーナン、でんぷん、
寒天、セルロース、アルブミン）、合成高分子担体（た
とえばポリアクリルアミド、光架橋性合成樹脂、放射線
重合性合成樹脂）などが挙げられる。

架橋法は、グルタルアルデヒドなど２官能性試薬やその
他の適当な多官能性試薬を用いて地衣未分化共生体同志
を結合させて固定化させるものである。２官能性試薬と
しては、グルタルアルデヒドなどのジアルデヒド類、ジ
メチルアジビミデート、ジエチル−ｄ、３′−ジチオー
ルビスプロピオンイミデートなどのイミドエステル類、
１ｊ、３−ジクロル−５−メトキシトリアジン、１，８
．５−）ジクロルトリアジンなどのトリアジン類、トリ
レンジイソシアネートなどのジイソシアネート類などが
例示される。

上記した担体結合法、包括法および架橋法は単独で用い
るのが普通であるが、使用目的や固定化される地衣様の
性質により、適宜に組み合せて用いてもよい。たとえば
、コラーゲンなどに吸着させた後、グルタルアルデヒド
などで架橋させてもよい。

本発明の固定化地衣植物組織は、−次または二次代謝産
物の製造または変換用の触媒、脱臭剤、重金属イオンの
吸着剤、生体電極、香料・肥料・農薬などの担持体とし
て有用である。また、別の用途としては特定の生成物を
産出する高い能力をもつ共生体をポリマー粒子中に包含
せしめ、その他の共生体と同時に同じ培養槽中で培養す
ることにより、該特定生成物の工業的生産を行うことが
出来る。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 京都府京都市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１３程度の小片に切断し、こ
れを充分に水洗した後頁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
菌的に置床する。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．ｌｐｐｍ、ピリドキシ
ン塩酸塩０．５ｐｐｍ、ニコチン酸０．５ｐｐｍ、グリ
シン２Ｐ　ｐ”　ｓインクトール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２５Ｃ１２０００ルツクスの光照射下で培養する。

３週間日頃に緑色の未分化共生体が生ずる。

滅菌８％アルギン酸ナトリウム（１０Ｗ１１）中にアカ
サルオガセ未分化共生体（８，９）を懸濁し、その溶液
をＣａ　ｃｚ２（０，０５Ｍ）を含む滅菌溶液中に滴下
することによってゲル化させた。得られたゲルを適当な
大きさの形に切断して固定化物を得た。

実施例２ 京都府京都市にて採集したレカノラ目つメノキゴケ科に
属するキウメノキゴケを広さ０．５ｍ程度の小片に切断
し、これを充分に水洗した後頁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キウメノキゴケの地衣小片を下
記組成を有する合成寒天培地に無菌的に置床する。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０．５ｐｐ
ｍ、ニコチン酸０．５ｐｐｍ、グリシン２ｐｐｍ、イン
シト−Ｉし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キウメノキゴケの小片を培養
温度２５１Ｚ”、２０００ルツクスの光照射下で培養す
る。８週間日頃に緑色の未分化共生体が生ずる。

０．９％コラーゲンフィブリル液（８０ｓＺ）と得合後
キャスティング法で成膜した°。乾燥膜を１％グルタル
アルデヒド液中に１分間浸漬して架橋させ、固定化膜を
得た。

実施例８ 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０．５−程度の小片に
切断し、これを充分に水洗した後頁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
るモエギトリハダゴケの地衣小片を下記組成を有する合
成寒天培地に無菌的に置床する。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．ｌｐｐ
ｍ、ピリドキシン塩酸塩０．５ｐｐｍ、ニコチン酸０．
５ｐｐｍ、グリシン２　ｐｐｍ、インシトール１００　
ｐｐｍを加え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モエギトリハダゴケの小片を
培養温度２５ｔｌ：’、２０００ルックスの光照射下で
培養する。３週間月頃に緑色の未分化共生体が生ずる。

未分化共生体（４Ｉ）、アクリルアミド（４，５，９）
、Ｎ、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド（０，０５Ｉ
Ｉ）および生理食塩水（４，９）を混合して均一な懸濁
液とした。これらに５％メチルアミノプロピオニトリル
水溶液（０，５ＩＩ）および２．５％過硫酸カリウム水
溶液（１，！ｉ＋）を加え、１０Ｃに８０分間保ってゲ
ル化させた。得られたゲルを小粒子に破砕し、固定化物
を得た。

実施例４ 大阪府枚方市にて採集したレカノラ目ゲジゲジゴケ科に
属するウチキクロボシゴケヲ広す０．５ｃｔ／Ｉ程度の
小片に切断し、これを充分に水洗した後頁に無菌箱内で
無菌蒸留水中に数回浸漬して洗浄する。このようにして
得られるウチキクロボシゴケの地衣小片を下記組成を有
する合成寒天培地に無菌的に置床する。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０．５　ｐｐｍ。

グリシン２ｐｐｍ、イソシトール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ウチキクロポシゴケの小片を
培養温度２５Ｃ，２０００ルツクスの光照射下で培養す
る。３週間月頃に緑色の未分化共生体が生ずる。

得られたウチキクロボシゴケ未分化共生体（５ｇ）をｐ
Ｈ７，５のリン酸緩衝液（１０ｍ）に懸濁する。この溶
液にｐＨ７，０に緩衝化したダイヤイオンＨＰ−Ｉ　Ｑ
イオン交換樹脂を１０ｍ添加し、８０Ｃで一夜２２　Ｏ
ｒｐｍで振とうした後リン酸緩衝液で数回デカンテーシ
ョンし、非結合の共生体を除去し、液を分離し、固定化
粒子を得た。

特許出願人　日本ペイント株式会社 代　理　人　弁理士　青　山　葆　ほか１名１、事件の
表示 昭和５６年特許願第１７２６０６号 ２、発明の名称 固定化植物組織 ５、補正命令の日付：自発 ７、補正の内容 明細書中、次の箇所を補正します。

（１）１０頁１行、１１頁４行 「京都府京都市」とあるを「′京都布」と訂正。

（２）１２頁６行、１３頁１１行 「大阪府枚方市」とあるを「枚方市」と訂正。

以　　上

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集合せし
   めて成る固定化植物組織。 ２、集合を担体に対して行わしめた第１項記載の固定化
   植物組織。 ８、担体が孔または網状構造を有する第２項記載の固定
   化植物組織。 ４、集合を架橋剤を使用して行わしめた第１項記載の固
   定化植物組織。