JPS60193903A - 植物中のリグニン比を減少させる方法、および該方法を実施するための新規組成物 - 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】 従来の技術 本発明は、植物中のリグニン比を減少させる方リグニン
は、植物から生成されかつ３種のモノマー単位即ちｐ−
クマリルアルコール、コニフエリルアルコール及びシナ
ビルアルコールから構成されるフェノール性ポリマーで
ある。

これらモノマー単位は、植物中でフェニルアラニンから
複数の酵素が関与する幾つかのステップを経て生合成さ
れる。

リグニン化に特有なモノマーの生合成に於ける最後の２
つのステップは還元ステップであり、夫々シンナモイル
：ＣｏＡ還元酵素（以下ＯＣＲという）及びシンナミル
アルコール脱水素酵素（以下ＣＡＤという）の触媒作用
を受ける。

リグニン含量、３種のモノマーの相対比及びそれらの結
合様式は種毎に異なり、組織の年齢や素質並びに当該細
胞によっても異なる。

一般に、リグニンは木部や厚壁組織の如き細胞を担って
いる。１９）ｌ１４ａｌ中゛リク゛ズンσ司壜看１物の
、第４＋ｒグとン轟１マψもリグニンが障害となって、
種々の分野で植物を最適に利用できないことがある。動
物飼料の場合、例えば飼料植物（ｆｏｒａｇｅ　ｐｔａ
ｒｔｔｓ）中の１ノグニンレベルが高いと動物は植物を
消化できな（１ことが知見されている。ある種の野菜作
物（ｖｅｇｅｔａｂｌｅｃｒｏｐｓ）の場合にも、収穫
後リグニン含量が弓龜く起り急速に消費に適さないもの
となることが知見されている。ヒトの食用に供されるヤ
マイモ属植物の如き熱帯産塊茎（ｔｒｏｐｉｃａｌ　ｔ
ｕｂｅｒｃｕｌｅｓ）　４よ、１ノグニン化された二次
壁が更に合成されるために収穫後数週間でもはや消費さ
れ得なくなる。

また、ある植物例えばトマト植物でＣよ、１ノグニン生
成と植物生長との間に拮抗作用がみられ、リグニン化が
迅速に起こると細胞の生長が抑１１Ｊされる。

リグニンレベルを減少させる幾つｈＸの方法が探求され
てきた。

突然変異を誘発させたり或いは交配させたりして、リグ
ニンの少ない従って動物がより摂取乃至消化しやすい飼
料植物を得ることは可能であった。

しかしながら、工業生産性が劣るためそのような品種を
工業的規模で生産することはできない。

リグニンの生合成にかかわる酵素を化学的手段で特異的
に阻害する方法も提案された。

桂皮酸を生じるリグニン合成の最初のステップに関与す
る酵素であるフェニルアラニンアンモニアリアーゼ（Ｐ
ＡＬ）に対する種々の阻害剤（抑制物質）も開発された
。前記抑制物質の中で最も有効なものは、実際にリグニ
ンの合成を抑制するり、Ｌ−α−アミノキシ−β−フェ
ニルプＯピオン酸であるが、イン・ヴイボでのその作用
番よ特に単純フェノール類やフラボノイド類の合成に対
する抑制作用により増強される。この酸は種々の代謝経
路、特にエチレン合成に関与するビリドキサル燐酸酵素
をも阻害する。

この抑制物質でタバコ作物を処理すると、リグニン比が
低下し、総フェノール中の約３０％に減少づることが確
認されている。

植物の一般的代謝を妨害することなくリグニン合成に特
異な抑制物質を得ることに関心が注がれていることは理
解されよう。

λ皿μ二」１岨に員 出願人は、上記したＯＣＲ或いはＣＡＤ酵素に特異的に
作用するある種の誘導体を使用して、植物の本質的な代
謝機能を大きく変更させることなくリグニン含量を減少
させうることを知見した。

本発明の目的は、植物の本質的機能を大きく変更させる
ことなくリグニン含量を少な（とも４０％減少させつる
植物中のリグニン比を減少させる新規な方法を提供り“
ることにある。

本発明の別の目的は、その使用によりヒトや動物の食物
（餌）となる植物の消化性やその貯蔵性を特に改善し得
るリグニンの合成抑制物質を提供することにある。

本発明の植物中のリグニンレベルを減少させる方法の特
１は、式１ （式中、 −Ａｒは少なくとも１個の芳香族環、特にフェニルまた
は複素環基、より好ましくはピリジル或いはピリミジル
基の如き窒素含有複素環基を表わし、芳香族基または複
素環基のオルト、メタ或いはパラ位が少なくとも１個の
好ましくは一〇Ｈ基。

アルコキシ基特に炭素数１〜４のアルコキシ基、−ＮＯ
，。

−ＮＨ，、、−ＮＨ（ａ　ｌ　ｋ、或いはＡｒ、）及び
Ｎ　（ａｌｋ、）２の中から選択された２基により置換
されていてもよく、前記ａｌｋ、はアルキル基特に炭素
数１〜４のアルキル基、Ａｒはフェニル基の如き芳香族
基を表わす、 −Ｒ，はアルキル基特にメチル或いはエチル基、または
水素原子を表わし、 −Ｒは直鎖或いは分枝鎖アルキル碁打ましくは炭素数１
〜４のアルキル基、または水素原子を表わす） を有する誘導体の少なくとも１種を使用することにある
。

この種の構造、即ち（１）芳香族核、（２）スルフィナ
モイル官能基（−ＮＨ−８ｏ−）またはβ位にカルボニ
ル基、及び少なくとも（４）Ａ及び−Ｃ＝Ｏ間の炭素原
子上に遊離の水素原子を含む構造を有する誘導体が、ｉ
ｎ　ｖｉｖｏでリグニン合成に高い特異的作用を示すが
、処理植物の一般的代謝に大きな影響を及ぼさないこと
は驚くべきことである。

これらの化合物は、触媒サイトの近傍で遊離しかつ酵素
触媒に不可欠な基と不可逆的に結合している潜在反応官
能基と、酵素の生理学的基質とが隣接した構造を有する
所謂自滅的（ｓｕｉｃｉｄａｌ）抑制物質と称される抑
制物質として作用すると考えられうる。

好ましい本発明抑制物質は、少なくとも１種の上記式１
（式中、Ａは＞Ｓ＝Ｏ基を表わす）を有するスルフィナ
モイル誘導体からなる。

前記誘導体は式（ＩＩ） （式中、Ｚ、Ｒ１及びＲは前記と同義である）で表わさ
れる。

ｉｎ　ｖｉｖｏでのリグニン抑制能がｉｎ　ｖｉｔｒＯ
で認められる効果に比べて優れている点で特に有利な誘
う９体は、式■（式中、Ｚがオルト位の置換基特に−Ｏ
Ｈまたは−ＮＨ２基である）を有する化合物である。

ｉｎ　ｖｉｖｏで特に満足できる効果が得られた化合物
は上記式■（式中、Ｚがオルト位の置換基特に−ＯＨま
たは−Ｎ＋−１２１であり、Ｒが水素原子を表わす）を
有する誘導体である。

帳　チ古小ナイピ＃ｑφ’ｈｈＺ−へ゛−ル〆り］ぐキ
「１くハψう：イ六グーｙｃｉｌ、（＾フィ４Ｘ−堅１
へべ４１ｎｌ≠１基呼４、＜才・・ト小−σＨ石裏橢ず
讐１ｉＬ券イ４ｈｃ↓θマ・・Ｓ多。

式ＩＩＡ又はＩＩＢ （式中、Ｚ、Ｒ１及びＲは有利には式■で示した好まし
い意味を有する）を有する誘導体も好ましく使用される
。

別の本発明で使用される抑制物質は、少なくとを有する
スルファモイル誘導体からなる。

導体が好ましい。

式１１［Ａ及びＩ［ｌＢ を有する誘導体を使用してもリグニンレベルを効　□果
的に減少させうる。

種々の種の植物に対するこれら抑制物質の作用をｉｎ　
ｖｉｖｏで研究したところ、ｉｎ　ＶｉｔｒＯで行なっ
たテスト結果に比べて高い抑制作用が植物の一次代謝を
有意に変更することなく得られたことは驚くべきことで
ある。

本発明者らが行なった研究で、植物はこれらの抑制物質
を簡単に吸収することができ、従ってリグニン合成サイ
トにこれら物質を有利に運ぶことが知見された。

所望の結果が、５０μｍの濃度でこれらの抑制物質を使
用して得られる。

一般には５０〜１００μｍの濃度で、リグニン生成を十
分に抑制できる。

本発明の更なる目的は、上記式■を有する誘導体の少な
くとも１種を有効量含む植物中のリグニン比を減少させ
るための組成物を提供することにある。

本発明の抑制物質組成物は有利には、使用時に希釈され
つる粉末の形態、あるいは溶液好ましくは水溶液の形態
にある。

水溶液形態の製剤が、前記抑制物質を少なくとも５０μ
班含むことが好ましい。より好まし・くは５０〜２００
μｍ１より有利には５０〜１００μＩｒＬ含む製剤が好
ましい。

これらの製剤が、植物に有用な他の成分、特に栄養要素
及び／又は処理剤を含んでいてもよい。

これらを植物のリグニン化が強い相に適用することが好
ましい。スプレー、散水（スプリンクル）或いは植物の
処理に適した他の方法により行なわ１→４徊スプレーす
ると、リグニン比を十分に減少させうる。この処理は、
例えばポプラ、コーン。

塊茎植物やその他の植物作物の如き広範囲の植物種に対
して有用である。

飼料植物の場合、反すう動物が植物を摂取・消化しやす
くなり、従って生産性が向上する。

本発明方法は、上記した植物作物のリグニン比を減少さ
せうるのでヒト食物の分野にも興味深い。

野菜の貯蔵時にスプレーしておくだけで一般に十分であ
ることが知見されている。

本発明で使用される製品は、有利には５ｙｎｔｈｅｓｉ
ｓ　１９８２．Ｎｏ、４にＤｅ　ＢＩＬＣ等が記載しテ
ィる方法により製造される。

好ましい具体　の説明 本発明の他の特徴及び利点は、純粋に非限定的例示のた
めに掲げた本発明の特殊な具体例としての実施例から明
らかになるであろう。

（以下余白） 実施例１ 式ＡｒＮ　＝　Ｓ　＝　０　（式中、Ａｒはフェニル。

ｏ−、ｍ−、もしくはｐ−ヒドロキシフェニル。

０−アミノフェニルまたはｐ−ヒドロキシ−ｍ−メトキ
シフェニルを表わす）を有するＮ−スルフィニルアミン
類の製造： これらの誘導体は次の反応ダイアダラムに従って第１ア
ミンと塩化チオニルとの反応により製造した。

ＡｒＮＩ（２＋５ＯＣｔ２→ＡｒＮ＝Ｓ＝Ｏ＋２ＨＣＬ
これらの反応は次のように実施される。

ａ）第１アミンと塩化チオニルとの反応対応アミン０．
１モルを４時間（Ａｒ＝フェニル）または−晩（Ａｒ＝
　ｏ　−、ｍ−もしくはｐ−ヒドロキシフェニル、０−
アミノフェニル）無水ベンゼン（Ｒｔ＝フェニル）１０
０ｒｄ中または他の化合物の場合にはエーテル５０ｍ士
ベンゼン１００プ中で幻α２０．１５ｍと共に還流させ
た。溶媒を蒸発後、減圧下で蒸留した（Ａｒ＝フェニル
　４９℃／２．４１１Ｈｇ’：Ａｒ＝ｏ−ヒ寵キシフエ
ニ／Ｉ／　７０℃１５．１０　＋ｎＨｇ）。

各生成物の収率は８０．５０．６５．６０．５５及び６
０％である。これらの誘導体のＮＭＲスペクトル（ＣＤ
ＣＡ、　）及びＩ　Ｒ（ＣＨＣｔｓ　）から、所期の構
造を有していることが確認された。

ブチルスルフィナモイル　アセテートの製造：次のアセ
テートを製造した。

Ｃ１（３ ＲｌＨＨＨＨ、ＨＨＱ（ｓ　Ｈ 次の２つのステップａ及びｂに従って製造した。

ａ）対応するエステルから有機金属誘導体例えばブロモ
亜鉛酸塩の製造 ｂ）対応するブロモ亜鉛酸塩に対する既に生成されたＡ
ｒＮ　＝　Ｓ　＝　Ｏ誘導体の作用１ １ 第３ブチルブロモアセテートまたは第３ブチルブロモ−
２イソブチレー）　０．０６９モルとヨウ素結晶により
活性化された亜鉛チップ０゜０７７モルとをジメトキシ
メタン（メチツール）７０ＴＬｅ中で還流させた。％時
間加熱後反応媒体は不澄明となった。

さらに４時間還流させた。収率は９０％のオーダーであ
った。次いで混合物を０℃とし、機械的に攪拌しながら
、ＡｒＮ　＝　Ｓ　＝　０　のメチツール溶液（Ａｒ＝
フェニルの場合には０．０６モルを導入し、他の場合に
はＡｒＮ８０　０．０３モルを導入した）を１滴ずつ滴
加した。添加終了後、反応物を３０分間０℃で放置し、
同温度で２０　％　ＮＨａＣｔ水溶液で加水分解した。

エーテルで抽出後蒸発させ、対応するスルフィナモイル
エステルを得た。化合物１及び５はエーテル−石油エー
テル混合物（５０：５０）中で再結晶して精製し、他の
化合物については液体−クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ
）で精製した。

エーテル−石油エーテル混合物（２０：ＦｉＩ：））で
初め溶出し、次いで１００％エーテルで行った。最後あ
った。得られた誘導体の収率及び融点を以下に示す。

化合物Ｎｏ、１　２　３　４５　６　１５１７収率（％
）６５　５７　５５　５５６０　６５　６０６１ＭＰ　
（℃）　１０２１１８１００　１３６８７　ｘｏ５１２
２６７これらの化合物のＮＭＲ及びＩＲスペクトルから
所期の構造が確認された。

裏１１λ 式 を、有する第３ブチルスルフイナモイルアセテートの製
造ニ ステップａでは塩化チオニルをｐ−ニトロアニリンと反
応させ、ステップｂでは得られた生成物をｔ−ブチルア
セテートの亜鉛誘導体と縮合させた。

ステップａ及びステップｂの反応式を次に示す。

ステップミニ ステップｂ； ｐ−ニトロアニリン０．０４７モルをベンゼン６０ｄｌ
に溶解させ（完全に溶解せず）ＳＯＣ！２２５５ｄ（０
，０７５モル）のベンゼン２５ｍ溶液を０℃で撹拌しな
がら、滴加した。

ベンゼン３０ｔｄを更に添加し、反応混合物を室温で３
０分間撹拌しながら放置し、４時間沸騰（ｅｂｕｌｌｉ
ｔｉｏｎ）させた。

溶液は黄赤色の透明なものとなった。混合物を蒸発させ
冷却すると、黄色の固体となった。ＮＭＲ及びＩＲ分析
の結果、所望の生成物の構造が確認された。ＭＰ＝７１
℃、収率９４％であった。

ステップｂ： 含亜鉛誘導体を上記の如くして製造したが、ＢｒＣＨ２
Ｃ００ｔ−Ｂｕ　（０，０１６モル）及びＺｎ　（０，
０２ＴＩ−／Ｌ、）（７））ｌチア−／１，３０ｄ？Ｉ
ｌｌを用いた。含亜鉛誘導体を得た後、ステップａで得
られた含窒素生成物２ｙ　（０，０１０９モル）のメチ
プール３０ｍ溶液を室温で滴加した。

混合物を２０分間撹拌しながら放置し、ＮＨ４０ｕ２０
％（５０ｍ）で加水分解シタ。

抽出し、Ｍｇｎｏ　で乾燥し、蒸発すると、粗生成物１
．１ｇが得られた。

エーテルで数回洗浄した後、黄色の結晶性生成物０．９
９が得られた。ＭＰｌ　２９℃、収率３５％であった。

ＮＭＲ分析の結果、所望の生成物の構造が確認された。

釆」ロー庄 式 を有する第３ブチルスルフイナモイルアセテートの製造
： 上記実施例３のステップａ及びステップｂ１すなわち下
記反応式： ％式％： に従って実施した。

ステップａ： ｐ−ニトロ−〇−ヒドロキシアニリン１０ｇをエーテル
１６０ｄに溶解し、ＳＯＣρ２５．４ｍのエーテル１５
ｄ溶液をすばやく滴加し、約１４時間沸騰させた。

濾過及び蒸発後、固体の生成物が得られた。

ＭＰ１３５℃、収率５５％であった。

ステップｂ： ＢｒＣＨ２Ｃｏｏｔ−ＢＵ　（３，２ｇ）を７ｎ（１，
３ｇ）のメチシール５０ｍ溶液と混合した含亜鉛誘導体
を得た後、ステップａの生成物１ｇのメチワール２５ｄ
溶液を室温で滴加した。

２０分後、生成物をＮＨ４Ｏρ＝ｚＵ加水分解し、生成
物を上記の如くして回収したく生成物１．２９；収率７
０％）。エーテルで洗浄後得られた生成物の融点は１４
８℃であった（収率６０％）。

実施例わ 玄 １ を有する第３ブチルスルフアモイルアセテートの製造： 以下の化合、物を製造した。

体を酢酸：酢酸エチ＃（２：１）の沸騰溶液で抽出し、
すぐにセライト上で炉遇し、冷却した。対応するスルホ
ン酸ナトリウムが沈殿し、これを戸別した。収率は７０
〜８０チであった。融点は文献に報告されている値と同
一であった（夫々１９２℃、１６０℃）。

微細粉末状の転線五塩化リン０．０６モルを、予め粉砕
したナトリウムスルホネートエステ＃０．０５モルに徐
々に添加した。１００　？ｃ、・に１時間加熱後、真空
蒸発させ、再びベンゼンにとった。沈殿をセライトを通
して戸別した。ｐ液を蒸発させた。

黄色の油状が得られ、これはα−クロロスルホン峡エス
テルであった。

第３ステツプ α−クロロスルホ遭１ステル０．０３モルのベンゼン溶
液に、０℃でアニリン（０，０３モル）またはＮ−メチ
ルアニリン（０，０３モル）とトリエチルアミン（０，
０３モル）とのベンゼン溶液を滴加した。１０分分間中
かに加熱し、冷却し、濾過した。ろ液を水１重炭酸ナト
リウム及びＮａＣｔＺＩＭ）（Ｒ’　＝Ｈ、Ｒ＝　Ｖ（
ｅ　）または８　（Ｒ’　＝　Ｍｅ　。

Ｒ＝Ｅｔ）を得た。これらの化合物をエーテル：石油エ
ーテル（５０：５０）で再結晶し、反応の総状率は５０
−５５％であった（ｋ、ｆ、、７ｃ＝ｔ／’ｂ、りに：
ｔｉａ’ｃ）。

７ｃ及びＫＯＨ（５０％過剰）のＨ２０／ＥｔＯＨ（１
：２）溶液で３時間還流すると、酸７ｄが得られた。酸
性化後、エーテルで抽出し、反応混合物を蒸発させた。

得られた酸をベンゼンから再結晶した（ＭＰ＝１０９℃
、収率４０％）。

に れらの化合物なＨ−ＮＭＲ（ＣＤＣＬｓ中）にかけ、所
期の構造を確認した。

実施例２ 本発明の抑制物質の植物のリグニン化に対するｉｎ　ｖ
ｉｔｒｏでの作用； 空気調節室（温度２２℃、飽和湿度６０〜ｓｏｎ。

光１０，０００　ｌｕｘ　、ヘメ四時間１２時間）で育
成した若いポプラとコーン植物（ＩＮＲＡ　４００）を
用いて実験を行った結果を以下に示す。

ポプラは、−年で伐採しく幹セグメン）１５ｃｒｎ）、
バーミキュライトを入れたポットに置き、次の組成を有
する富窒素栄養液を毎日スプレーしたルって日頃とｉ 樹令３カ月の２０〜２５個の節間を含む若いポプラ植物
からサンプリングした。

ＧＲＡＮＤ　３　ｒｄ　ｃｙｃｌｅ　ｔｈｅｓｉｓ　、
　１９７９　。

トウールーズ大学に記載された方法に従ってメスで連続
的に別ブがＩ＋−７１て組織画分を得た。何れの場合に
も、植物を液体窒素で安定化させ、４８時間凍結乾燥し
、冷却した栓付きボ）／ｌ／内で一２０℃で保存した。

コーンの苗木を蒸留水中に、室温で１４時間浸して置き
、次いでポリエチレン製袋の中に分配したバーミキュラ
イトの中に１ｃｒｎの深さで埋めた。

ボッ目こ次の組成を有する栄養液を毎日スプレーした。

凍結乾燥した植物５０〜５００１１１９をＤａｎｇｏｕ
ｍｅａｕウオールグラインダー（Ｐｒｏｌａｂｏ　）で
粉末化し、蒸留水１０ゴで３回抽出し、５分間攪拌し、
次いで３０００．９で５分間遠心分離した。

遠心分離性を回収し、Ｍ　−ＮａＣノ１０−１２％トリ
トンＸ　１００　（３回）抽出し、混合物を５分間攪拌
した。３０００１７で５分間遠心分離後、滓を回収し、
連続してアルコール−ベンゼン混合物（容量比Ｈ）で流
速１　ｍ１２／ｍｍ　（１）／ｌ植物材料）で抽出した
。得られた残渣を無水エタノールで洗浄し、真空乾燥し
た。”アルコール−ベンゼン粉末”と称される製品が得
られたが、これはリグニン及びポリサッカライド（セル
ロース、ヘミセルロース）に富んだ側壁分画であった。

エステル型でリグニン含量”を２Ｎソーダで窒素雰囲気
下１時間加水分解すると遊離された。

ｐＨ２で３Ｎ塩酸で再酸性化し、遠心分離後、桂皮酸を
含む上澄液を残渣から分離した。こうして加水分解され
た１アルコール−ベンゼン粉末”を蒸留水で洗浄して中
性ｐＨとし、シリカゲルを含むデシケータ中真空下で乾
燥した。リグニン含量を、ＥＦＦＬＡＮＤ、　’ｌ’ａ
ｐｐｉ、　６０　、　ｐ、　１４３−１４４（１９７７
）を修正したＫＬＡＳＯＮ重量分析法（Ｔａｐｐｉ標準
法ＴＩ２ｍ）で測定した。次の第１表に、５ＡＲＮＩら
、１９８４．ＥＵＲＯＰ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＢＩ
ＯＣＨＥＭＩＳＴＲＹの方法で単離したボブ−７ＣＡＤ
Ｊこ対して２ｍＭの濃度で本発明の抑制物質を用いてｉ
ｎ　ｖｉｔｒ。

で測定した効果を示す。この表には、本発明で使用され
る？ｎとは異なる置換基を有する化合物による効果の結
果−禁ず。式の横に括弧で示した数字は、実施例２及び
３に示した化合物に相当する。

表１表 得られた結果から、側鎖の基をＮＨＳｏ！またはＮＨ３
０により置換しても抑制レベルを大きく変化させないこ
とが知見される。また、遊離酸官能基を第３ブチル基で
置換しても同じである。一方、芳香族核をシクロヘキシ
ル構造に置換すると抑制作用の総合的損失が認められる
。また、硫黄原子を炭素原子くｔ置換すると、分子の抑
制作用が損なわれる。側鎖（ＮＰＳＩ）または鎖の端部
（ＮＰＳＰ）上にイソゾロビル官能基（ＣＨ−（ｃＨｓ
）ｍ）を有する分子には効果がない。

従ってこれらの結果から、分子の抑制作用は基質と識別
エレメントを構成し５る核部分と、側鎖上め硫黄原子と
の存在と密接に関連していることが認められる。一方、
極めて反応性の酸官能基を安定な第３ブチル基の如きア
ルキル基で置換しても抑制低下は認められなかった。

オルト位が水酸化またはアミノ化（’ＭＨｚ　ＰＡＳ　
％ＮｍＭで抑制率、９０チ）ことも確認された。

化学的研究（ＵＶスペクトル、ＮＭＲ及びＩＲによる運
動論）から、これらの化合物のシンナミルアルコール脱
水素酵素活性に及ぼす作用のメカニズムを仮定すること
ができる。

抑制は、特に当初の化合物の加水分解物により亜鉛が錯
体化された結果であろう。事実、当初の化合物の加水分
解生成物はある。未加水分解化合物ＮＰＳＩ及びＮＰＳ
ＰはＣＡＤ活性を抑制しないことも事実である。オルト
位が置換された化合物は、メタ位またはＩＱ、７位が置
換された化合物に比してより良い臭化亜鉛キレート剤か
つより良い酵素活性抑制剤となりうる。

これらのデーターから、反応官能基の６自滅”型活性は
、酵素の活性サイトレベルで抑制物質が加水分解が起こ
ると抑制されるととが示唆される。

化合物２及び５、即ち夫々第３ブチルＮ（１０−ｋＶ口
専ジフェニル）スルフィ＋壬イル７＋テート及びｔ−ブ
チルＮ−（（ｉ）−アミノフェニル）スルファモイルア
セテートの作用形式を研究したところ、これら化合物は
ＣＡＤを弱い可逆的方法で抑制し、従って酵素−抑制物
質錯体が部分的かつ徐々に解離されている一″ｔｆダｄ
Ｌｉれへ。

化合物２は、ＣＡＤに対する絶対的な特異性によりテス
トされも酵素の、贋で特徴づけられる。一方、化合物５
はＯＣＲを抑制する。

実施例　？ 種々の化合物のＣＡＤに対する抑制活性の１ｎｖｉｔｒ
ｏ研究 以下第２表に、Ｚｎ錯体を形成しうる各種化合物を２ｍ
Ｍ濃度で用いて得られたＣＡＤ抑制率を示す。

第２表 これらの生成物で満足すべき抑制作用が認められたが、
これらはそのままでは錠前性であった。

式Ｉを有する抑制物質に関する記述中の表示は、これら
生成物にも適用される。

実施例　糸 本発明の抑制物質のリグニン化に対するｉｎ　ｖｉｖ。

での作用： 以下０ＨＰＡＳ及びＮＨｘ　ＰＡ　Ｓで略称される化合
物２及び５で得られた結果を、次に示す。

リグリン化過程に対す゛るこれら抑制物質の効果を評価
するために、これらの作用を特に研究した。

１）ポプラ茎から単離されたポプラ木部分画（単純化さ
れた系におけるリグニンの合成流を推定る放射性トレー
サー（”　Ｃｓ　）がとり込まれる割合について（より
長期にわたりこれらの実験をｔ番？動的測定の特性を韓
妊し生理学的条件を近づして生成されたリグニン量につ
いて。この場合、自然条件下でポリマーの蓄積が認めら
れた。

１、桂皮酸からの放射性リグニン（１４ｃ、　）の合成
に対する抑制物質の影響の研究 ａ）ポプラ茎から単離された木質部分画において桂皮酸
（１４９ｍ　ＣＩ　／ｌ１Ｉｎｏｌｅ、　ＣＥＡ　）を
、上記３　ｒｄ　ｃｙｃｌｅ　ｔｈｅｅｆｓ中に記載さ
れているＧＲＡＮＤの方法に従って若いポプラの幹から
単離した組織画分に導入した。

単離した木質部組織（３００ｗｉ／テスト）を−トリス
／　ＨＣＪ緩衝液；　０．Ｉ　Ｍ、　ｐＨ７，５（ｑ８
ｐ５−）、ｐＨ７−８に保ちつつ、 −デキスト２ンＴ４０（２５＃／））；滲透剤として使
用され、植物ｍｔに対する炭素源を構成するものではな
い、 一β−メルカゾトエタノール（０，１ｍＭ　）　；組織
またはエチレングリコールモノメチルエーテル（ＥＭＭ
ＥＧ）　ＣらＩ２、 −桂皮酸（”Ｃｓ　）　（２，５μＣ１）、を含む２５
−三角フラスコ中に懸だくさせ、綿栓をした。

フラスコを２６０で、軌道′攪拌（Ｎａｗ　Ｂｒｕｎｓ
ｗｉｃｋ攪拌機、モデルＧ　１０，０００　ｒｐｍ）　
Ｌながら、４０００　ｌｕｘ照射しつつ３０時間放置し
た。リグニンによりとり込まれた放射能を、凍結乾燥し
粉末化した組織分画をアルコール−ベンゼンで抽出して
得られた６アルコールーベンゼン粉末”から推定した。

組織分画による桂皮酸の吸収を調べかつテを採取し、放
射能を液体シンチレーションカウンターで測定した。

１アルコール−ベンゼン粉末”が全部燃焼された後１４
ＣＯ，の形で放出される放射能を測定した結果、０ＨＰ
ＡＳまたはＮＨｚ　Ｐ　Ａ　Ｓが存在するとりダニｙ中
にみられる放射能量が少ないことが知見された。従って
、これら抑制物質は１ｍＭｆＩｋ度で放射性リグニンの
合成を４０〜７０％抑制した。これらの結果を第３表に
示す。

単離された木質部分画による桂皮酸（”Ｃａ）の吸収及
びリグリン中へのそのとり込みに対する０ＨＰＡＳ及び
Ｎ迅ＰＡＳの影響 −ａ）結果はテスト１回あたりの結果で、植物重量／供
給された放射能比は同一である。

−ｂ）抑制率は、コントロール中にとり込まれた放射能
を１００として計算した値である。

−値は３回の測定の平均に相当する。

ｂ）ポプラ茎において ポプラ茎中の０ＨＰＡＳ及びＮＨｚ　ＰＡＳの作用をチ
ェックするために、Ｃ，Ｒ，Ａｃａｄ、　Ｓｃｉ、　Ｐ
ａｒｉｓｐ、　１９６６−１９６８　、坦（１９６グ）
にＢＯＵＤＥＴが記載したカッドースプーム法に従って
１２個の箱間を含む枝に桂皮酸（５μＣ１）をとり込ん
だ◎リグニンの放射能を代謝９６時間後測定した〇代謝
が０ＨＰＡＳ及びＮＨ２ＰＡＳの存在下で行なわれると
、リグニンにとり込まれる放射能が少ないことが確認さ
れた。１６０μＭ濃度で０ＨＰＡＳはポリマー中への桂
皮酸のとりこみを４６％抑制する。抑制濃度をより少な
くすることもできり明確に現われるように思われる。

２、コーン植物に対する抑制物質の効果コーン植物を２
種の濃度（８０，１６０μＭ）の０ＨＰＡＳ及びＮ＆Ｐ
ＡＳで１０．２０または３０日間処理した。

抑制物質を栄養培地に添加した。

バーミキュ２イト上の培養物（植物数２０）に、培地（
抑制物質を含むこともある）　２５０＋１１／を毎日ス
プレーした。苗木は０培養期の状態にあり、栄養培地に
抑制物質を添加すると空中部分に発現した（２〜３日）
。植物の各特性を１０．２０または３０日後に測定した
。

ａｌ、コーン植物の生長に及ぼす処理の影響コーン植物
における２種の抑制物質による処理結果を、重量及び水
含量で以って、第４表に示した。

結果を分析したところ、処理植物とコントロール植物間
に有意な差は認められなかった。各群の大きさ及び形態
学的外観も同様であった。しかしながら、コーンの直立
位置では僅かな差が認められた。

第４表 コーン植物のコントロール群、０ＨＰＡＳ処理群及びＮ
ＨａＰＡＳ処理群の重量特性。

示した値は植物２０本の平均であり、各処理は８０μＭ
／インチの濃度で行った。

抑制物質１６０μｍで処理した場合の結果を次の表に示
す。

ａ２．リグニン含量に対する処理の影響壁からエステル
化された桂皮酸を除去する条件下で６アルコールーベン
ゼン粉末”をソーダで加水分解後、リグニン含量をＫＬ
ＡＳＯＮ法で測定した。

得られた結果から、植物を０ＨＰＡＳまたはＮＨａＰＡ
Ｓで処理するとリグニン含量が著しく低饅であった。

抑制物質の濃度を８０〜１６０μＭに増加させても、抑
制率は変化しなかった。

得られたデータから、ポプラ茎からのリグニン中への桂
皮酸（１４Ｃｓ）のとり込みに関する研究で既に記した
リグニン化過程に及ぼす０ＨＰＡＳ及びＮＨ２ＰＡＳの
作用が確認された。

ａ３．抑制物質作用の特異性についてのｉｎ　ｖｉｖｏ
における研究 ３０日令のコーン植物に対して、８０７７Ｍの濃度の０
ＨＰＡＳ及びＮＨ２ＰＡＳで処理した結果を以下に示す
。

ＣＡＥ−次代謝に対する抑制物質の影響−次代謝に対す
る０ＨＰＡＳ及びＮＨ２ＰＡＳの作用を調べるために、
３種の化合物、即ち可溶性タンパク質、クロロフィルと
核酸の含量を測定した。得られた結果を第５表に示す。

第５表 上記表から、コーン植物を抑制物質で処理しても化合物
含量が変わらないことが明らかであり、全体として一次
代謝は影響をうけないことが示唆される。

〔Ｂ〕側模膜ポリサッカライド含量対する影響全ての側
腹ポリサッカライドとセルロース画分を測定した結果、
コントロール植物と処理植物との間に有意な差は認めら
れなかった。

従って、コーン植物を０ＨＰＡＳやＮルＰＡＳで処理し
ても、壁のポリサッカライド画分合成は影響を受けない
ように見える。

：Ｃ〕可溶性フェノール化合物に対する抑制物質の影響 植物を抑制物質で処理してもこれら化合物の含量ば変わ
らないことは、下記第１表に示した結果から明らかであ
る。しかしながら、フラボノイド量はかなり減少（ＯＨ
ＰＡＳで４０％）した。

これらの結果から、０ＨＰＡＳ及Ｕ　ＮＨ２ＰＡＳはリ
グニン化過程のみならずフラボノイド合成にも影響を与
えることが示唆される。

［Ｄ］３０日目のアルファルファ植物のリグニン含」に
対する抑制物質の影響： コーン植物と同様にして調べた。濃度に対する抑制率を
下記第７表に示す。

第　７　表 ［Ｅ］３０日目のアルファルファ植物の発育に対する５
０μＭの抑制物質の影響− りと同様にして調べた。結果を次頁第８表に示す。

［Ｆ　］　ｉｎ　ｖｉｔｒｏでのＣＡＤ活性に対スル含
窒素誘導体の影響： 次頁第９表に示すとおりの結果が得られた。

測定は生理学的方法（アルデヒド　アルコール）すなわ
ち３４０ｎｍで測定したＮＡＢＰＨのコニフェニルアル
デヒド酸化の減少（ｒｅｄＬＩｃｔｉｏｎ）に従って測
定した。

テストはｉｎ　ｖｉｖｏ　ｌ休より感度が良かった。

同様の結果が、式Ｉ（Ａｒがヘテロサイクル特にピリジ
ル又はピリミジルの窒素含有へテロサイクルを表わす）
を有する抑制物質でも得られた。

Ｚがハロゲン原子又はアルコキシ基を表わす化合物でも
満足いく結果が得られた。同様にして、側鎖にエステル
基を有する化合物も有効なる抑制物質（阻害剤）であっ
た。

上記した全ての結果から、本発明抑制物質の有′　利な
特性が理解されるであろう。

第　６　表 費−結果を材料１ｇ当りの没食子酸の呵数で表わした。

一億は３回の測定の平均値である。

（以下余白） 特に、これらの抑制物質はｉｎ　ｖｉｖｏでｉｎ　ｖｉ
ｔｒ。

に比してはるかに高い活性を有している。たった１８μ
Ｍの濃度で少なくとも４０％（７０％を超えることもあ
る）の抑制が得られたが、ｉｎ　ｖｉｔｒ。

で同程度の効果を得るには２んＭの濃度が必要であった
。

研究の結果、このような抑制物質は植物の他の生化学的
成分に実質的な影響を及はさない。このことはｉｎ　ｖ
ｉｔｒｏの結果からは到底予見できなかったことである
。これらの抑制物質が植物に対して毒性を与えない上前
記した有効性があるが故に、本発明方法によれば各種の
分野で使用し得るように植物のリグニン化を低（抑える
ことができる。

リグニン化度の少ないアルファルファの如き餌料食物の
動物による消化性を研究した結果、野菜がより良く吸収
され生産性が増加され得る。培養中に本発明の抑制物質
を用いて処理した各種植物の保存が改良される。

通常は収穫後２〜３週間で消費するのには適さな（なる
、ヒトの食用として使用し得る野菜作物も数カ月間保存
可能である。

一般に、本７発明は、植物中のセルロースの後に第２ポ
リマーを定量的に構成するリグニン比を減少して植物バ
イオマス値を改良する手段を提供する。

第１頁の続き ■Ｉｎｔ、Ｃ１，’　識別記号　庁内整理番と二１ ０発　明　者　リリアンヌ・ゴリショ　フランスン ■発明者　クロード・グラン　フランスアンノぐス 号 国、３１４００・トルーズ、リュ・デ・セードル、２゜
］、３１６５０・サン−トラン・ドウ・ガムヴイル、・
ドルダック、６

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）　式■ （式中、 Ａｒは少なくとも１個の芳香族環、特にフェニルまたは
   複素環基、より好ましくはピリジル或いはピリミジル基
   の如き窒素含有複索環基を表わし、芳香族基または複素
   環基のオルト、メタ或いはパラ位が少なくとも１個の好
   ましくは一〇Ｈ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、−Ｎ
   Ｈ２，−ＮＯ。 −Ｎ）−１（ａ　ｌ　ｋ、或いはＡｒ、’）及び−Ｎ　
   −（ａ　ｌ　ｋ、、　）　２の中から選択されたＺ基に
   より置換されていてもよく、前記ａ　ｌ　ｋ、はアルキ
   ル基特に炭素数１〜４のアルキル基、Ａｒはフェニル基
   の如き芳香族基を表わす、 Ｒ１はアルキル基特にメチル或いはエチル基、または水
   素原子を表わし、 Ｒは直鎖或いは分枝鎖アルキル基好ましくは炭素数１〜
   ４のアルキル基、または水素原子を表わす） を有する誘導体の少なくとも１種を施すことからなる植
   物中のリグニンレベルを減少させる方法。
2. （２）式 （式中、７．Ｒ１及びＲは前記と＠義である）を右づる
   誘導体の少なくとも１種を施す特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。
3. （３）式ＩＩＡまたはＩＩＢ （式中、Ｚ、Ｒ１及びＲは式■の場合と同義である）を
   有する誘導体の少なくとも１種を使用する特許請求の範
   囲第２項に記載の方法。
4. （４）式■ Ｕ　（Ｊ （式中、Ａｒ、Ｒ１及びＲは式１の場合と同義であるン
   を有する誘導体の少な（とも１種を使用する特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。
5. （５）式ＨＡまたはＩＩＢ （式中、Ｚ、Ｒ，及びＲは式■の場合と同義である）を
   有する誘導体の少なくとも１種を使用する特許請求の範
   囲第４項に記載の方法。
6. （６）　ｚ基がオルト位にある特許請求の範囲第１項〜
   第５項のいずれかに記載の方法。
7. （７）　Ｚ基が一〇Ｈ基または−ＮＨ２基である特許請
   求の範囲第６項に記載の方法。
8. （８）　誘導体を少なくとも５０μＭの割合で使用する
   特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の方法
   。
9. （９）　有効量の特許請求の範囲第１項〜第８項のいず
   れかに記載の誘導体の少なくとも１種を、任意に栄養剤
   或いは植物処理剤と組合せて含む、植物中のリグニンレ
   ベルを減少させるための組成物。
10. （１０）　水溶液の形態である特許請求の範囲第９項に
    記載の組成物。
11. （１１）　特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに
    記載の方法による飼料植物及び野菜作物の処理方法。