JPS5923795B2 - 組織培養によるピレトリンの製造法 - Google Patents

組織培養によるピレトリンの製造法

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JPS5923795B2
JPS5923795B2 JP9786876A JP9786876A JPS5923795B2 JP S5923795 B2 JPS5923795 B2 JP S5923795B2 JP 9786876 A JP9786876 A JP 9786876A JP 9786876 A JP9786876 A JP 9786876A JP S5923795 B2 JPS5923795 B2 JP S5923795B2
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重正 青木
恵彬 兼任
伸一 橋本
秀雄 大貝
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は組織培養によるピレトリンの製造法に関する。
ビレ) IJンは、除虫菊植物に比較的多く含有される
物質であり、ゴキブ1八ハエ、蚊、ノミ、家ダニ、アブ
ラムシ、アオムシ、ウンカ、ヨコバイ等の各種害虫に対
し強力且つ速効性殺虫力を示し、しかも人体に対しては
極めて低毒性である所から、このピレトリン又は之を含
有する除虫菊は古くから植物性殺虫剤として農薬、除疫
、家庭用等で汎用されている。
しかるに上記除虫菊は、その収穫までには通常2年程度
の長期間の管理を要し、収穫量は気候風土等の自然条件
に左右される。
本発明者らは自然条件に影響されることなくしかも短時
間に目的とするビ/トリンを得る方法に一つきかねてよ
り研究を重ねてきた。
その過程において、上記除虫菊の植物組織片を培養して
カルス化させることに成功し、しかもこのカルスには通
常の栽培品と同様にピレトリンが含有されることを見い
出しここに本発明を完成するに至った。
即ち本発明はキク科に属するシロバナムショケギクの組
織を培養してカルス化させ、該カルスを培養し増殖もし
くは再分化させ、ピレトリンを採取することを特徴とす
る組織培養によるピレトリンの製造法に係る。
従来よの薬用植物等については、之を組織培養してカル
ス化するに成功した例が報告され【いるが、除虫菊植物
を組織培養した例は勿論皆無である。
しかも一般に組織培養法により得られるカルスには、通
常の栽培品とは異なり有用成分が全く検出されなくなっ
たり又は検出されてもその量が非常に少なく実用的でな
いことが知られている。
これに対して本発明は初めて除虫菊植物の組織培養に着
手し、該植物のカルス化に成功すると共に、とのカルス
には通常の栽培品と同様にピレトリンが検出され、従っ
てこのカルスの増殖によってピレトリンを極めて短期間
に、しかも何ら自然条件に影響されることなく安定して
収得することを可能としたものであり、その工業的価値
は顕著である。
本発明方法を適用する除虫菊植物としては、具体的には
サク科(Compositae)に属するシロバナムシ
ョケギク(ChrysanthemumCi nera
r iae fo I i um)を挙げ得る。
本発明ではこの除虫菊植物の細胞を培養してカルス化さ
せる。
培養に先立ち植物を殺菌処理する。
これは常法に従えばよく通常は、植物を水洗後輩、葉柄
、根、花部等に分は之等の適当な切片を作製し、之を例
えば5係次亜塩酸ナトリウム液中に5〜15分間浸漬し
次いで滅菌水で洗浄することにより行ない得る。
培養に当り上記切片は更に必要に応じ0.5〜2.0c
rfL程度に無菌的に切断されるのが望ましい。
次lこ上記切片を培地に移植する。
培地としては、植物組織培養に一般に用いられる洒常の
各種無機培地がいずれも使用できる。
具体的にこの無機培地としては例えばムラシゲアンドス
クーグ培地(Murashige &Skoog )、
ブラウンアンドウッド培地CBrawn & Wooc
’ )、ヨンダ培地(Yosh ida )等を好まし
く使用できる。
之等無機培地には、ビタミン類、アミノ酸類、各種抽出
物エキス、生長調節物質、糖類等の既知の添加剤を添加
できる。
ビタミン類としては、例えばニコチン酸、サイアミン、
ピリドキシン、ミオイノシトール、リボフラビン、パン
トテン酸カルシウム、葉酸、ビオチン、アスコルビン酸
、ニコチン酸アミド等を0〜300 ppm 濃度で、
アミノ酸類としては例えばグリシン、グルタミン酸、グ
ルタミンfllNa、アルギニン、システィン、フェニ
ールアラニン、チロシン等をO〜500 ppm濃度で
、天然物、抽出エキス類としては例えばカザミノ酸、酵
母エキス、ココナツツミルク、麦芽エキス等を0〜50
00 ppm 濃度で、生長調節物質としてはオーキシ
ン類、例えば3〜インドール酢酸(IAA)、α−ナフ
チル酢酸(NAA)、3−イア トール酪酸(I BA
)、2.4−ジクロルフェノキシ酢酸(2,4−D)
等を10−3〜5×1102pp濃度でまたカイエン類
例えばカイネチン、6−ベンジルアデニン等を0〜20
ppm濃度で更にジベレリンを0〜10ppm濃度で、
糖類としては例えば蔗糖、グルコース、フラクトース等
を0.4〜4重量係配合することができ、之等は組合わ
せて添加する事により効率よくカルス化を行なわせ得る
植物組織片の細胞増殖によるカルス化は、明又は暗所下
で、通常pH4〜8、温度20〜30°Cの培養条件下
に進行し、約1〜6週間で完全なカルスが収得できる。
特に明所例えば300〜20000ルックス程度の照度
下に培養を行なえばクロロフィルの生産により、所謂緑
化カルスが収得される。
本発明ではかくして得られるカルスを次いで好ましくは
生長調節物質である例えばオーキシン等を添加して、通
常の液体培養法又は固型培養法に従い継代培養して増殖
させ、培養開始後4日〜6週間で目的とするピレトリン
を収獲できる。
また本発明では上記カルスもしくは増殖カルスを更に培
養して再分化せしめ得、これにより得られる再分化物か
ら目的とするビレl−IJンを収獲することもできる。
ここでカルスの再分化は、例えばカルスをオーキシン類
O〜10ppm、カイニン類0〜20ppmを単独また
は組合せて添加した培地に移植し、光源として太陽光線
または白色光300〜20000ルツクスの照射下に2
〜6週間培養することにより実施でき、これにより原基
、根、葉が生ずる。
また上記で得られる再分化物は、之を生長調節剤無添加
培地に移植後同様の照射を続けることにより完全な個体
として生長し、該個体は一般栽培品と同一の特長を備え
之を土壌に移し栽培することにより開花する。
本発明方法によれば培養によってピレトリンを含有する
カルス、カルスの再分化物及び再分化物からの生長個体
が得られ、また2等カルス等の培養に用いる培地中にも
相当量のピレトリンが含有される。
このことは収獲したカルス等を常法に従い石油エーテル
及びニトロメタンで順次抽出し、抽出物をn−ヘキサン
に溶解して得た検体を、世界標準除虫菊エキス(Wor
td Standardpyrethrum Extr
act :W、S、P、E )を標準とする薄層クロ
マトグラフィー、ガスクロマトグラフィー及びピレスロ
ロンの特異的発色反応であるオルトIJン酸法による発
色試験に供した結果、いずれの検体も標品と同一の特注
を示すことから確認される。
また上記各検体の殺虫効力は、次の検定法(衛生動物検
査指針中の蚊幼虫に対する浸漬試験)により確認できる
即ち検体の一定量を25011Ll腰高シヤーレに入れ
、溶媒を蒸散後0.1係「ツイーン(Tween) 8
0 J液11rLlを滴下し、エキス分と充分混和及び
乳化させ、これに蒸留水199m1を加え更に充分混合
後(この時のツイン80濃度は5ppm)、この中にア
カイエカ44初期の供試虫30頭を放ち25℃、24時
間保持した後死亡率を求める。
この試験において前記W。S、P、E、を標準として比
較し3回の平均死亡率を求めた結果本発明方法により得
られる各検体はいずれも充分な殺虫効力を有することが
確認された。
以下本発明を更に詳しく説明するため実施例を挙げる。
実施例 1 シロバナムショケギク植物体をよく水洗い後、根、茎、
葉柄部分に切断し更に長さ5〜8crn程度に切る。
5チ次亜塩素酸ナトリウム溶液にて殺菌処理後滅菌水に
てよく洗浄し、これを無菌的に約1c11′Lの長さに
切断し、組織片を各々下記の培地を1011Llづつ注
入した別々の試験管に置床した。
第1表 培地組成 KNO31900m?/I N H4N Oa 1650
ttCaCll 、2H0440// 2 2 M、!ii!SO、7H0370tt 4 2 K H2P 04 170 tt
Na2 EDTA 37.3 /l
F e S O−7H2027,8tt M n S O−4H2022,3tt Zn5O−7H208,6” H2BO36,2〃 CoC#2 .6H200,025// Cu S O−5H200,025tt Na MaO−2H200,25// 2 4 KI 0183 〃ミオ、
イノジット 100 m9/l!サイア
ミン−HC130,1tt ピリドキシン、HC# 0.5 //ニ
コチン酸 0.5〃 2.4−ジクロルフェノキシ酢酸 1 〃カ
イネチン 0.2〃シヨ糖
30000 tt寒天 、
10000 tt蒸留水 11
とする量 尚培地のpHは塩酸又は水酸化ナトリウムの添加により
5.8に調整した。
またこの培地は121℃で15分間オートクレーブ処理
することにより滅菌したものである。
暗所下、25℃の静置培養で1〜2週間頃より置床した
組織片の一部にカルス化が認められ、■〜6週間で完全
にカルスの状態になった。
これを約2週間毎に新しい培地に移し、同じ条件下で培
養を続ける。
この期間十分に生長したカルスは継代培養する事が可能
であった。
実施例 2 実施例1で誘導したカルスを第1表記載の培地組成中の
2,4−ジクロルフェノキシ酢酸を0.2〜/lとした
培地上に移植し25℃、1000ルツクスの白色光下に
て培養し1週間毎に新しい培地に移し同条件下で培養を
続ける。
培養を重ねるにつれカルスは緑化し、約2ケ月で緑化カ
ルスが誘導される。
実施例 3 実施例1で誘導したカルスを第1表記載の培地組成中の
2.4−ジクロルフェノキシ酢酸の替りにα−ナフチル
酢酸0.1 my/ 13を用いかつカイネチンを2m
y/11とした培地上に移植し25℃、1000ルツク
スの白色光下にて培養する。
培養を重ねるにつれカルスは緑化、再分化現象が起り、
約2週間で発根、4〜6週間で発芽が認められる。
更に生長調節物質無添加培地に移植し、培養を継続する
と約4週間後にほぼ完全な除虫菊の植物個体が得られる
これは土壌を入れた鉢に移し、水分に注意しながら太陽
光線を照射し栽培すると、やがて生長個体となり根、葉
も発達し、開花する。
上記実施例1〜3にて得られたカルス、増殖培地、生長
個体栽培品の分析の実施について以下に記す。
実施例1〜3で得られたカルス、生長個体、栽培品を3
5〜40℃で減圧乾燥後、暗所培養カルス52I、緑化
カルス24I、生長個体1.6,9゜栽培品1,5gを
得た。
これを前二者は250m1゜後二者は110属の石油エ
ーテルでソックスレー抽出を行ない、石油エーテル層を
濃縮しニトロメタン30,20TfLlで2回再抽出し
た。
ニトロメタンを留去後、n−ヘキサンを1ml加えて抽
出物を溶解しこれをそれぞれの検体とした。
暗所培養培地121.緑化カルス培養培地121は石油
エーテル800.500.500m1で分液ロートにて
抽出を行ない、以後ニトロメタン再抽出、n−へキサン
との溶媒置換を行ないこれを検体とした。
またコントロールとして培養前培地11も同様に抽出を
行なった。
(1)薄層クロマトグラフィー 各検体をシリカゲルプレート(ワコーゲル B−10,
和光純薬工業株式会社製)上にスポットシ、n−へキサ
ン:酢酸エチル=6:1(V/V)(7)溶媒系で展開
し、W、S、P、E、を標準物質としてRfを比較検討
した。
得られた結果を第1図に示す。
第1図においてa−hは夫々次の検体を示す。
a 暗所培養カルスエキス b 暗所培養培地エキス C緑化カルスエキス d 緑化カルス培養培地エキス e 生長個体エキス f 栽培品エキス g 培養前培地エキス h W、S、P、E また第1図においてPyrs Iはピレトリン1群(
シネリンI、ジャスモリンI、ピレトリンIの三者の総
称とする)を、Pyrs IIはピレトリン■群(シ
ネリン■、ジャスモリン■、ピレトリン■の三者の総称
とする)を夫々示す。
この第1図より全検体共W、S、P、Eと同一のRfを
示すスポットを認めることがわかる。
またピレスロロンの特異的発色試薬であるオルトリン酸
溶液(85係オルトリン猷:酢酸エチル=4:1(V/
V))を展開後のプレート上に噴霧し105℃、5分間
加熱したところピレトリン1群及びピレトリン■群共に
ピンク色を呈しピレスロロン骨格の存在を示した。
なお培養前培地エキスではピレトリン1群、■群のRf
に対応するスポットは認められなかった。
(2)ガスクロマトグラフィー 各検体について下記条件でガスクロマトグラフィーを行
なった。
測定条件 カラム;2係「シリコンDCQF−1j 、 60〜8
0メツシユ「クロモソーブ (ch r omosorb) W J 、ガラス3m
mφ×2m2 カラム温度;200℃(ピレトリン1群用)220℃(
ピレトリン■群用) インジェクション温度;250°C キャリヤーガス:N240mV分 流 量 ; N240ml/’;+、空気0.8
/分機 器 ;島津製作所製「Shimadzu
GC−5A、FIDJ 測定結果を第2図及び第3図に示す。
第2図はカラム温度を200℃とした時の結果であり、
また第3図はカラム温度を220℃とした時の結果であ
る。
各図中■はシネリンI、■はジャスモリンI。
■はピレトリン■の夫々を、また■はシネリン■。
■はジャスモリン■、■はピレトリンHの夫々をそれぞ
れ示し、pyrs I及びpyrs IIは夫々第1
図と同じ意味を示す。
また各図において破線は’ W、S、P、Eを検体とす
る測定結果であり、実線は本発明により得られる暗所培
養カルスエキスを検体とする測定結果である。
このガスクロマトグラフィー分析結果より、シネリン、
ジャスモリン、ピレトリンの組成比は若干変化するが、
本発明方法により得られる暗所培養カルスエキスには、
W、S、P、Eに認められると同一の118921群及
び■群の存在が確認される。
次に実施例1〜3にて得られたカルス、増殖培・地、生
長個体、栽培品の殺虫効力試験についての実例を下記に
示す。
各検体の一定量、すなわち暗所培養カルスエキス150
μl、緑化カルスエキス15μl、生長個体エキス10
μl、栽培品エキス2μl、暗所培養培地100μl及
び緑化カルス培養培地10μlを夫々101rLlのメ
スフラスコにとり、n−ヘキサンにて定容化する。
これよりそれぞれ2罰を腰高シャーレに入れn−へキサ
ンを蒸散させた後0.1%ツイーン80液Iydをそれ
ぞれれに滴下し、エキス分と十分混和、乳化させ、これ
に蒸留水199m1を加え更に十分混合させる。
この中にアカイエカ4令初期の供試虫を30頭放ち、2
5℃、24時間放置後死亡数をかぞえ、死亡率を算定し
た。
コントロールとしては蒸留水のみ、5ppmツイーン8
0液を用い死亡率の補正を行なった。
また試験は同様にして3回行なった。
結果を下記第2表に示す。
尚供試幼虫数および幼虫死亡数は3回試験した結果の平
均値で示す。
上記結果より、各検体の死亡率は全て100fb、コン
トロールにおける幼虫死亡0.および培養前培地エキス
における幼虫死亡0であり、各検体は全て殺虫効力を有
していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法により得られるカルス、カルス培養
培地、生長個体、栽培品を検体とし、薄層クロマトグラ
フィー分析を行なった結果を示すものであり、また第2
図及び第3図は上記検体をガスクロマトグラフィー分析
に供した結果を示すものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 キク科に属するシロバナムショケギクの組織を培養
    してカルス化させ、該カルスを培養し増殖もしくは再分
    化させ、ピレトリンを採取することを特徴とする組織培
    養によるピレトリンの製造法。
JP9786876A 1976-08-16 1976-08-16 組織培養によるピレトリンの製造法 Expired JPS5923795B2 (ja)

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