JPS59162865A - 包括固定化タバコおよび薬用人参カルスを種とするタバコおよび薬用人参カルスの増殖方法 - Google Patents

包括固定化タバコおよび薬用人参カルスを種とするタバコおよび薬用人参カルスの増殖方法

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JPS59162865A
JPS59162865A JP58038872A JP3887283A JPS59162865A JP S59162865 A JPS59162865 A JP S59162865A JP 58038872 A JP58038872 A JP 58038872A JP 3887283 A JP3887283 A JP 3887283A JP S59162865 A JPS59162865 A JP S59162865A
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callus
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herb
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福島 達
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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】 植物カルヌ即ち植物組織の培養およびその植物カルスか
ら有用物質を抽出することによシ、有用物質を工業的に
迅速に生産することに関する研究は非常に遅れており、
この分野の研究開発が特に要望されている。
従来、生カルヌをバイオリアクター内で増殖した例はあ
るが、その殆んどがバイオリアクターからオーバーフロ
ーして流失してしまい、カルスが種として残らず、あら
たに種としてのカルスを培地中に入れねばならずその際
に雑菌混入の恐れもあった。又機械的攪拌が必要である
ため、カルスが粉砕されてしまうという欠陥もあった。
このような事実のために従来タバコ及び薬用人参カルス
を効率良く迅速に連続的に増殖することは不可能であっ
た。
木発明者は鋭意研究の結果、」1記の如き欠陥を克服し
、タバコ及び薬用人参カルスを連続的に迅速に増殖する
方法を完成するに至ったものである。
即ち本発明はタバコのカルスおよび薬用人参のカルスを
アルギン酸塩、に−カラギーナンなどの天然高分子ゲル
又はポリアクリルアミドゲルなどの合成高分子ゲルで包
括固定化し、これをカルス培養の種とする。固定化ゲル
内のカルスは液培地中で増殖し、この固定化ゲルのマト
リックスから外へ漏洩した生カルスは固定化物外でも増
殖する。生カルスは連続培養プロセスではバイオリアク
ター外へ流出液に同作して流出し、沈殿したカルスを抜
出集積する。
本発明者が考案した二段上下円錐型パイオリアククーを
使用し、種としてこの固定化カルスを使用すれば、種と
しての包括固定化カルスはバ、イオリアクターの外へ全
く流出することはない。
したがって、培地を連続的にバイオリアクターの下部に
そう人すれば、カルスを非常に効率よく連続的に生産出
来るものである。しかし、この固定化はカルスの種類に
よって、多少その状況を変化させる方が好ましい。たと
えば、漏洩しゃすい粒径の小さいタバコカルスの場合は
、完全に包括固定化すれば良いが、カルス同志がくっつ
いて大きい粒径のカルスに々りやすい薬用人参の場合は
、種である包括固定化カルスをある程度小さい粒径のも
のに切断して部分的に包括固定化したカルスとして使用
した方が良い結果が得られるものである。
又、回分培養プロセスでは培地中の炭素源や窒素源が・
カルス増殖の栄養源として奪われ経時変化するので、途
中でこれらの栄養源を加えるケモスタット(chemo
stat’)方式を採用干ると効率よいプロセスとなる
生成したタバコカルスからは、近年発見された化粧料(
毛生え薬の主成分)として重要なユビキノン−10を抽
出して得ることが出来る。某薬品会社によりユビキノン
−10は増殖の早い酵母からは生産されているが、育成
に時間のかかるタバコの葉のタバコカルスから抽出して
得ることは工業的に採算も合わず行なわhでいない。
又薬用人参についても、従来有用物質である各種サポニ
ンは栽培した薬用人参から抽出していた故時間がかかり
高価なものであった。
木発囮によるとバイオリアクター内を気泡が流動し循環
するので機械的攪拌が不必要であるためカルス粉砕のお
それが全く々′<、シかも種としてのカルスが完全にバ
イオリアクター中に残存するため、タバコおよび薬用人
参カルスを迅速に連続的に培養増殖出来るという、従来
法では実現小米なかった画期的な効果がもたらされるも
のである。その結果、タバコカルスからは有用物質であ
るユビキノン−10を、薬用人参からは各種す「ニンを
工業的に迅速に生産出来る様になり、当分野に非常に驚
異的な貢献をなすものである。
本願方法で生成されるカルスから抽出される有用物質を
人や動物に用いる時は、人や動物に危険を与えない様に
するため、種としてのカルスを固定化する場合には人や
llI物に危険を与えないアルギン酸塩などの天然高分
子で固定化する方が良い。
以下実施例をあげて本発明の詳細な説明する。
実施例1 タバコカルスの培養増殖方法(a)固定化に
用いるタバコカルスの継代培養とそノアルギン酸塩包括
固定化タバコカルス日本専売公社から供与されたニコチ
アナ、タバコカルスを培養カルスとして選び、このカル
ス培養にはLingsmaier−8koog寒天培地
を基本静止培地として10日毎に継体培養したものをか
き集めたもの20fと2(WZV)%のアルギン酸ナト
リウム水溶液20gとを1:1の割合で捷ぜ、水冷上混
合攪拌する。次にこのスラリーをノズルを通し50mM
の0aOj’2を含有する修正L 1 n g 8 m
 a 1e r−8ko○g培地中に滴下し、4時間放
置した結果、径1〜2朋のアルギン酸カルシウムゲル泣
括固定化タバコカルスが調整出来だ。
アルギン酸アルミニウムで包括固定化した場合にはp 
Hが3近くになり、その呟が低いためにカルスの増殖が
遅い。このゲルで包括固定化するには耐アルミーウムイ
オンや耐低pHOカルスを選ぶことが必要である。
(b)アルギン酸カルシウム包括タバコカルスを種下円
錐型バイオリアクター(S 、 FUKUSHIMA。
M、MUNEN、OBU  &  K、YAMADE、
USA  Patent4337315(1982)]
に、参考例1て得られたアルギン酸カルシウム包括タバ
コカルスを、はじめ充填率0.1、そのタバコヵルスの
濃度(初発充填量)は1.8ダ(乾量)/L(バイオリ
アクターのワーキング容積)で充填し、バイオリアクタ
ーの最下部ユニットの下部より培地を供給液として送入
し、又最下部ユニットの底に備えつけた焼結ガラスの分
散板を通してQ、3 V/V/m の滅菌空気を送入す
る。バイオリアクターのワーキング容積V=0.28L
、30’C,p■r48〜6.2の連続操作では、4日
以後バイオリアクターからの流出液中の残糖ば0.07
5M(単糖として)となり、はぼ一定であった。
タバコカルス生産に関する既知方法との比較を示したも
のが表1である。表1のカルス生産速度は1201 (
乾量)/L (バイオリアクターのワーキング容積)で
あって、既知の方法よりはるル(テ秀でた結果が得られ
た。
(以下金白、次頁に続く) 増殖生成したタバコカルス中の有用物質である補酵素ユ
ビキノン−1Oはパイオリアククーの流出液に随伴する
タバコカルスから抽出して得る。
C)タバコカルスからユビキノン−10の抽出方法 カルス中のユビキノン−】0の抽出は既知の方法を参考
にして、次の方法により行なった。
f紙で流出液と分離したタバコカルスを凍結乾fi L
 、この凍結乾燥タバコカルス1gにつき10憾のピロ
ガロールを含むエタノール20m1と15πtの20%
苛性ソーダ溶液を加えた。この混合物を逆流冷却器付フ
ラスコ中に入れ、30分間煮沸後冷却した後65m/の
水で希釈する。次に100 mlのn−ヘキサンで抽出
することを3回行ない、この抽出液を集め無水硫酸ソー
ダを加えて乾燥する。この液を30〜35′Cで減圧濃
縮し、さらに40℃にて減圧乾燥した。
次にこの減圧乾燥して得られた物質中のユビキノン−1
0の分析は既知のcraven  法(Koninus
zI F、R,、et at、 Arch、Bioch
em。
Biophys、、  87. 298(1960)、
Ikeda、T、。
et at、 Phylochemistry、15.
568 (1978))に準拠して・次の方法で行なっ
た。
減圧乾燥後得られた物質を10w1のエタノールに溶解
し、この4 mlの溶液を1.0コのエチルシアンアセ
テートと1 rytlの0.2 Nのカセイソーダを用
いて処理した。15分後62’、5mμの波長でスペク
トル分析してユビキノン−10含有量を定量した結果、
2271μg/fc乾量カルス)であった。
実施例2 薬用人参カルスの培養増殖方法fa)アルギ
ン酸塩包括固定化薬用人参カルス青森産薬用人参をよく
水洗後芯と根部分に切断し、さらに長さ3 Cnh位に
し、サラシ粉溶液(サラシコlogに水0.I I!〕
を濾過したろ液を無菌箱内て滅菌シャーレに採り、切断
した植物体を入れ、よく炉液中に浸すようにする。30
〜60分滅菌後・滅菌水にこの植物体を移し、よく洗滌
してサラシ粉の残分を取り除く。根は滅菌したコルクポ
ーラで径が0.5mの円板形に打ち抜き、滅菌したナイ
フで厚さ約1〜3間にスライスして組織片をうる。Mu
rashige −Skoog培地(スクロース250
 fl/L、  2−4−D2 mg/L 、  カイ
多チイン1mg/L、△N6−(Δ2−イソペンテニイ
ルーアデニン)1を添加、pH5,7〜5.b中で寒天
0.9係 を加え、これを加圧、120 ’Cで殺菌後
固化した培地に組織片を3個入れ、25℃で静置培養す
ると3〜5週間でカルス化する。
汚染されていないカルスを新しい培地に移す。この湿潤
カルス0.2 fを0.4πどの上記修正Murash
ige−8koog培地に入れ、植菌棒で軽く砕く。次
に、これに2.4コの2(Wへr)憾アルギン酸ソーダ
水溶液を添加して、混合攪拌しスラリーにする。これを
注射器に取り、5 Q mM 0aOj72を含有する
」1記培地Z Q Q ml中に滴下し固定化する。力
・くて径3〜4間のアルギン酸カルシウム包括固定化カ
ル1粒を得る。次にロータリー振とう器で25℃、15
0 rptnで4時間培養し、l Om M 0aO1
2含有培地50m4で2回洗滌する。ただし、洗滌は1
回につき15分間ロータリー洗滌する。これを培地中5
 ’Cで保存する。
(b)薬用人参カルスの半回分培養増殖方法充填率(V
s/VX、1OO)=30<  になる様、上記アルギ
ン酸カルシウム包括固定化薬用人参カルスを上記培地0
゜ILに充填する二pH5,75,9,25’Cで振と
う培養を15Orpm  で行なう。
5日毎に25 mlの試料を採取し、新しい培地を25
m1添加し引続き振とう培養する。
11日以後においては容器壁に漏洩したカルスが少量付
着する。又固定化物内のカルスの増殖することが肉眼又
は顕鏡して確Vすることが出来た0 しかし大量の漏洩カルスの存在を確認するには至らなか
った。
次に固定物を0.5〜1 am片に切断し同様の操作を
行なった結果、漏洩カルスの量が増加した。
(C)薬用人参カルスの連続培養増殖方法二段上下円錐
型バイオリアクターに、3〜4騎径のアルギン酸カルシ
ウム包括固定化人参カルスを0.1〜1.0面に切断し
たものを、充填率(Vs/V)−30%になる様充填し
、最下部ユニットの下部よりMurashige−’−
3kOOg培地(pH5,8,25’C)を送入し、又
下部の分散板を通し滅菌空気0.1〜Q、3 V’/V
/η2を通気する。ワーキング容積当りの滞留時間4〜
7日で1週間尚りの充填した種カルス(固定物内にある
)に対するカルスの増加量との比である増加率は20〜
40%である。又乾量光りの粗サポニンは8〜10係で
あった。
゛  粗サポニンの抽出は下記参考文献lに従つて行な
い、その確認は参考文献2に従い薄層クロマトグラフ(
TLO)により行なった。
参考のために展開液をaI(aI3: 0H80H: 
l−12C(容積比65:35:10)、30℃、展開
時ffJIJ1hrにすると、nf値は下記の如くなる
0.16  0.16  0.16 0.15  0.
140.29 0.29  0.26 8: HAO,
700,780,700,76 (但し、括弧内は淡色を示す、・少量−を試料としたた
め・Rf#=o、3o付近は、明確に出ていない。) ■および■に示す様に固定化カルスと化カルスの粗°号
ボニンのm成に大差がない。即ちカルスは固定化により
変異していないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は二段−上下円錐型バイオリアクターによる固定
化カルスを種とする、カルスの連続生産フローチャート
を表わし、第2図はパイオリアククーにおける気泡の流
動パターンを表わす。 参考文献1.安藤利夫、田中治、柴田承二、生薬学雑誌
、 25 (1) 28 (1971)参考文献2.安
藤利夫、田中治、柴田承二。 “東洋薬物の化学的研究(策25 報)、薬用人参および関連生薬の サボゲニン、サポニンの比較”生 薬学雑誌、25(1)2B−32(1971)出 願 
人  有限会社 ニス、ワイ、アソシエイツ第1図 ノ叶− 威mフイ 第2図 1vパス ム 手続補正書(ヵえ、 特許庁長官若杉和夫 殿 1、事件の表示  昭和58年特許頗第88872号2
、発明の名称  包括固定化タバコおよび薬用人参カル
ヌを種とするタバコおよ び薬用人参カルスの増殖方法 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 豊中市新千里南町3丁目18番6号名称  有限
会社 エフ・ワイ・アソシエイッ図面の簡単な説明の欄 8、補正の内容 二明訓書第15ページ第3行の次に下記事項を挿入する
。 「参考文献1 安藤利夫、田中治、柴田承二。 生薬学雑誌、 25’(1)28 (1971)参考文
献2 安藤利夫、田中治、柴田承二。 ″東洋薬物の化学的研究(第 25報)、薬用人参および関 連生薬のサボゲニン、サポニ ンの比較″生薬学雑誌、  25(1)2111−32
 (1971)       J壬明a四第16ページ
第9行乃至第15行を削除する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. タバコカルスおよび薬用人参カルスを培養増殖するにあ
    たシ、包括固定化タバコカルス及び薬用人参カルスを種
    とし、二段上下円錐型バイオリアクターを使用すること
    を特徴とするタバコカルスおよび薬用人参カルスの培養
    増殖方法。
JP58038872A 1983-03-08 1983-03-08 包括固定化タバコおよび薬用人参カルスを種とするタバコおよび薬用人参カルスの増殖方法 Granted JPS59162865A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61238727A (ja) * 1985-04-17 1986-10-24 Jujo Paper Co Ltd エゾウコギの組織培養による生物活性成分の製造法
JPS6239529A (ja) * 1985-08-13 1987-02-20 Nitto Electric Ind Co Ltd 薬用人参エキスの製造方法

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