JPS61166396A - ツルムラサキの組織培養による赤色色素の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は植物組織培養法による天然色素の製造方法、特
に、ツルムラサキにより生産される赤色色素の製造方法
に関する。

（従来の技術） 食品の着色などに用いられる天然色素は、動・植物組織
から抽出して得られる。そのため、得られる天然色素の
量や質は原料となる動・植物組織に依存する。一般に５
色素は動・植物組織中に微量存在するにすぎないため、
これを得るには大量の原料と大規模な装置とを必要とす
る。

植物組織中に含有される色素を効率よく得るために２色
素を含む植物組織を組織培養によって増殖させることが
試みられている。植物組織培養は。

植物体から無菌的に採取した組織片を特定の培地に植え
１組織片から発生する不定形細胞塊（カルス）を無限培
養する。しかし、このような方法でカルスを誘導して培
養を行っても、培地の成分などによっては培養細胞が白
色であり色素が生産されにくい。特に、暗所で培養を行
う場合には色素は生産されない。

特開昭５０−２４４９４号公報には、アカザ科植物のク
ラウンゴールから分離したカルスを特定の培地を用いて
明所で培養し、赤色色素を得る方法が開示されている。

この方法によれば、暗所で培養を行う場合よりも効率よ
く色素が生産されるが、目的とする赤色色素の生産のみ
ならず、クロロプラストを含む緑色色素も生産される。

目的外の色素を含む複数種の色素が生産されると、目的
の色素の分離に繁雑な操作と時間がかかる。目的の色素
のみが生産されてもその色素は培地中に分泌されないた
め、培養細胞を砕細しそして抽出して色素を得るなど複
雑な手法が必要となる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記の欠点を解決するものであり、その目的と
するところは、植物組織培養法により効率よく天然色素
を製造する方法を提供することにある。本発明の他の目
的は、簡単な操作でツルムラサキに含有される赤色色素
を製造する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、植物ホルモンを含有する有機培地を用い２暗
所で組織培養されたツルムラサキのカルスが赤色色素を
生産ししかもその色素を培地中に分泌するという点にｖ
Ｆ＠がある。

本発明のツルムラサキの組織培養による赤色色素の製造
方法は、ツルムラサキ（Ｂａｓｅｌｌｅ　　ｒａｂｒａ
）を組織培養し細胞塊を得る工程、および該細胞塊を植
物ホルモンを含有する有機培地で暗所にて培養し２色素
を生産させる工程、を包含し、そのことにより上記目的
が達成される。本発明でいう暗所とは実質的にクロロフ
ィルおよびクロロプラストを誘導しない明るさであって
、５０ルクス以下好ましくは１０ルクス以下の場所をい
う。

本発明方法によれば、まず、カルスを誘導するべくツル
ムラサキの組織培養を暗所にて通常の方法により行う。

使用される有機培地は何ら格別である必要はなく、植物
組織培養に通常用いられるＭｕｒａｓｈｉ（Ｈｅ−５ｋ
ｏｏｇの培地、　Ｗｈｉｔｅの培地、　Ｌｉｎｓｍａｉ
ｓｒ−５ｋｏｏｇの培地、　Ｇａｎｔｈｅｒｅｔの培地
、　Ｔｕｌｅｃｋｅの培地、　Ｍｏｒｅｌの培地などが
用いられうる。なかでもＭｕｒａｓｈ　ｉｇｅ−Ｓｋｏ
ｏｇの培地や−ｈｆｔｅの培地が好適に用いられる。こ
れに、カルスの誘導をより促進させるために必要に応じ
て植物ホルモン（オーキシン類、サイトカイニン類など
）が添加される。オーキシン類には例えば、２・４−ジ
クロロフェノキシ酢酸（２・４−Ｄ）、　インドール酢
酸（ＩＡＡ）、ナフタレン酢酸（ＮＡＡ）がある。サイ
トカイニン類には８例えば、カイネチン、ベンジルアデ
ニンがある。

得られたツルムラサキのカルスは色素を生産せず、白色
を呈する。この白色のカルスに赤色色素を生産させるべ
（２次に、植物ホルモンを含有する有機培地が用いられ
る。培養は同じく暗所で行われる。ここで用いられる培
地は上記いづれの培地も使用可能である。

有機培地への植物ホルモンの添加は特に限定されるもの
ではなく、１種単独で添加してもあるいは２種以上を混
合して添加してもよい。赤色色素の生産効率を考慮する
と（ａ）オーキシン類およびサイトカイニン類の両者を
添加する態様、および／もしくは（′ｂ）ベンジルアデ
ニンを単独で添加する態様が好適である。なお、前記（
ａ）の場合にはオーキシン類としてナフタレン酢酸を、
サイトカイニン類としてカイネチンおよびベンジルアデ
ニンを用いるのが特に好ましい。上記価々の植物ホルモ
ンの添加量は微量でよく２通常、各々単独で０．０１ｐ
ｐｍ〜１１００ｐｐ　、好ましくは０．ｌｐｐｍ　〜１
０ｐｐｍの範囲にある。過少にすぎると色素が生産され
ず、カルスも増殖しない。過剰にすぎてもコスト高とな
るだけで色素生産の効果は少ない。培養法は１例えば、
液体培地を用いた振盪培養法であっても固体培地を用い
た静置培養法であってもよい。　固体の培地としては１
例えば寒天を約０．９％含有するＭｕｒａｓｈｉｇｅ−
Ｓｋｏｏｇの培地などが用いられる。培養温度は１８〜
２８℃が好適である。このような条件下で培養されたカ
ルスは、赤色色素を生産するようになる。生産された赤
色色素はカルス内部から培地へ分泌される。そのため、
カルスをすりつぶして生産された色素を有機溶媒で抽出
することも可能であるが、カルスを新たな培地に移植し
た後。

培地から色素を抽出する方法が推奨される。有機溶媒と
してはエーテル、酢酸エチル、トルエンなど通常の有機
溶剤が用いられうる。液体培地により培養を行った場合
には、カルスを濾別した後。

培養液から直接有機溶媒を用いて色素を抽出することが
できる。液体培地から濾別あるいは固体培地から採取さ
れたカルスは引きつづき培養に供することができるので
、連続して色素を生産することが可能である。

このように赤色色素を有するカルスを速やかに増殖し、
長期間にわたって継代培養しても、その増殖率や色素の
含有量は変化しない。そのためツルムラサキを自然栽培
し１色素を得る方法に比べ。

季節に左右されず、短期間で大量の色素を得ることが可
能である。暗所で培養されるため得られた赤色色素は均
質であり１かつクロロプラストなどの緑色色素が混入す
ることがない。赤色色素はベタニンを主成分とする色素
であり２例えば、ジュース、ワインなどの飲料、羊贋な
どの菓子、フルーツゼリーなどの冷菓の着色剤として使
用される。

（実施例） 本発明を実施例について説明する。

尖籐五よ （Ａ）カルスの誘導および培養：　Ｍｕｒａｓｈｉｇｅ
−３ｋｏｏｇの培地にオーキシンとして２・４−ジクロ
ルフェノキシ酢酸（２・４−Ｄ）をｌｐｐｍ、サイトカ
イニンとしてカイネチンを０．ｌｐｐｍとなるように添
加した。これに寒天粉末を０．９ｗｔ％となるように加
えて寒天溶液とし、オートクレーブで１２５℃にて１５
分間殺菌した。この寒天溶液で斜面培地を調製した。別
に、無菌的に発芽させたツルムラサキを発芽後３日目に
採取した。ツルムラサキの茎の径１〜５　ｗ＋ｍの部分
を長さ約５鶴に切断し、上記の斜面培地に置床した。こ
れを暗所にて２５℃に保ち２〜３週間培養すると、茎の
切断面から白色カルスが発生した。カルスの発生したツ
ルムラサキの茎を上記と同様の新たな培地に、移植し、
同条件で培養を続けてさらにカルスを増殖させた。次に
増殖したカルスのみを新たな培地に移植し、６代目まで
継代培養を行った。

（Ｂ）赤色色素を含むカルスの培養および色素の抽出：
Ｗｈｉｔｅの培地にオーキシンとしてＮＡＡを０．２ｐ
ｐｍ、サイトカイニンとしてカイネチンをｌｐｐｍ　、
　　ベンジルアデニンを１　ｐｐｍとなるように添加し
た。これに（Ａ）項と同様の方法で寒天粉末を加えて殺
菌し、斜面培地を調製した。（Ａ）項で継代培養した６
代目の白色カルスをこの培地に移植し、　（Ａ）項と同
じ温度条件下、暗所にて培養を続けた。すると、白色カ
ルスが赤色色素を生産して赤味を帯びてきた。同時に、
培地にも色素が分泌されるに到った。カルスの移植を１
０回行うと約８０ｇのカルスが得られた。このカルスを
さらに新たな培地に移した後、赤色色素の分泌された該
培地に培地の３倍量の酢酸エチルを加えてホモゲナイズ
し赤色色素の抽出を行った。さらに、数回、酢酸エチル
で抽出を行い２合計５００ｍ　ｌの抽出液を得た。この
抽出液ＬＯＯｒａｊ２の溶媒を減圧留去した後、少量の
水を加えて溶解させた。これをシリカゲルの薄層プレー
トにスポットし、酢酸エチル−ブタノール−水（４０：
　１６　：　２００）混液を展開溶媒とし、その上層を
用いて展開した。他方。

ツルムラサキの茎から直接抽出して得た赤色色素を標準
試料とし、これをスボ・ノドしたところ、得られた薄層
クロマトグラフィから１本実施例の試料の赤色色素と同
一のＲｆ値を有する赤色のスポットが確認された。これ
により１本実施例で得られた赤色色素はツルムラサキの
茎に含有される色素と同一であることが確認された。

大施五１ （Ａ）カルスの誘導および培養：実施例１　（Ａ）項と
同様である。

（Ｂ）赤色色素を含むカルスの培養および色素の抽出ニ
オ−キシンとして０．２ｐｐｍのＮＡＡ、サイトカイニ
ンとしてカイネチンを１ｐｐ鴎含有するＭｕｒａｓｈｉ
ｇｅ−３ｋｏｏｇの液体培地を調製し、実施例１（Ａ）
項と同様に殺菌を行った。この培地２５０ｍ１を５００
ｍｊ！の三角フラスコに入れ、これに本実施例（Ａ）項
で得られたカルスを加えて暗所にて２５°Ｃで往復式振
盪機（９０ストロ一ク／ｍｉｎ、）により振盪培養を行
った。４週間培養を続けた後、カルスを濾別し、濾液の
培地に５０ｍ１の酢酸エチルを加えて抽出を行った。さ
らに、５０ｍｆの酢酸エチルで抽出した。得られた抽出
液を合わせ、ロータリーエバポレーターで濃縮乾固した
。得られた赤色色素は３８■であった。上記の濾別され
たカルスをさらに、新たな培地に移植し、同じ条件で培
養を行ったところ７０■の赤色色素が得られた。このよ
うにして５代目まで培養を続け、各６５■、　４０■。

そして５８曙の赤色色素が得られた。

（Ｃ）赤色色素の吸収スペクトルの測定：本実施例（Ｂ
）項で得られた赤色色素３８曙を１０ｍ７のメタノール
に溶解し、メタノールを対照として。

そのＯＤを測定した。４９４龍にピークが認められ。

そのＯＤ値は１．４７であった。その吸収スペクトルの
チャートを第１図に示す。ツルムラサキの茎から直接抽
出して得た赤色色素についても同様の方法でＯＤを測定
したところ、同一箇所にピークを有する同一パターンの
吸収スペクトルが得られた。

そのＯＤ値は１．４７であった。

大旌拠主 （Ａ）カルスの誘導および培養：実施例１　（Ａ）項と
同様である。

（Ｂ）赤色色素を含むカルスの培養および色素の抽出：
植物ホルモンといてオーキシン類などを含まずベンジル
アデニンのみをＱ、　０．５．　Ｌ　２．５ｐｐｍの各
濃度で含有するＭｕｒａｓｈｉｇｅ−５ｋｏｏｇの液体
培地を調製し、実施例１　（Ａ）項と同様に殺菌を行っ
た。これらの培地をそれぞれ２５０ｆｆｌ準備し。

これを５００ｍｊ！の三角フラスコにそれぞれ入れ。

これに本実施例（Ａ）項で得られたカルスを加えて暗所
にて２５℃で往復式振盪機（９０ストロ一ク／ｍｉｎ、
）により振盪培養を行った。４時間培養を続けた後、カ
ルスを濾別し、濾液の培地に５０ｍｊ２の酢酸エチルを
加えて抽出を行った。さらに、５０ｍｆｆ１のエーテル
で抽出した。得られた抽出液を合わせ。

ロータリーエバポレーターで濃縮乾固した。それぞれの
液体培地でのカルスの増殖率および抽出された赤色色素
の量は第２図に示される。第２図から明らかなように、
　　２ｐｐＨのベンジルアデニンを含む培地で培養を行
ったものが最も効率よく赤色色素を生産した。カルスの
増殖率は、培養終了時のカルス重量の培養開始時のカル
ス重量に対する割合で示されている。また、実施例１と
同様にこの赤色色素を薄層クロマトグラフィーを用いて
ツルムラサキの茎から直接抽出して得た赤色色素と比較
したところ、同一の色素であることが確認された。

（発明の効果） 本発明によれば、このように、植物ホルモンを含む培地
を用いて植物組織培養を行うとツルムラサキの赤色色素
が培地中に効率よく製造される。

本発明方法では色素を含有するカルスの生産する色素は
培地中に分泌されるため、培地から色素を抽出すると共
に、そのカルスを別の新たな培地に植え継いでさらに続
けて培養に供することができる。そのため、効果的に、
短期間で大量の色素が製造されうる。液体培地を用いる
と３　さらに簡便に色素の抽出がなされうる。得られた
色素は均質の赤色色素であり２食用着色剤として有用で
ある。

４、゛　の　パな説明 第１図は本発明方法で得られた赤色色素のＯＤを示す吸
収スペクトル、第２図は本発明の赤色色素の生産量およ
びカルスの増殖率とベンジルアデニン濃度との関係を示
すグラフである。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ツルムラサキ（￥Ｂａｓｅｌｌｅ￥　￥ｒａｂｒａ
   ￥）を組織培養し細胞塊を得る工程、および 該細胞塊を植物ホルモンを含有する有機培地で暗所にて
   培養し、色素を生産させる工程、 を包含するツルムラサキの組織培養による赤色色素の製
   造方法。 ２、前記植物ホルモンとしてベンジルアデニンのみを用
   いる特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３、前記植物ホルモンがオーキシン類およびサイトカイ
   ニン類を含有する特許請求の範囲第１項に記載の製造方
   法。 ４、前記オーキシン類が少なくともナフタレン酢酸であ
   り、前記サイトカイニン類が少なくともカイネチンおよ
   びベンジルアデニンである特許請求の範囲第３項に記載
   の製造方法。 ５、前記細胞塊により生産された色素が前記有機培地に
   分泌される特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ６、前記有機培地が液体培地である特許請求の範囲第１
   項に記載の製造方法。