JPS6141481B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、緑色植物組織を保存することに関す
るもので、更に具体的には花の葉，茎および潅
木，樹木等のものにおける天然緑色を保存する溶
液、およびその方法に関するものである。 〔従来の技術〕 自然科学の教育のための博物館における標本用
の花および他の植物の保存、他の場所におる装
飾、展示用の目的のための花および他の植物の保
存はこれまで長い間実施されており、かつこのよ
うな保存法は数多く文献に開示されてきている。
特に米国特許第2658929号，第2658836号および第
2698809号（フエセンデル氏による発明）ならび
に米国特許第2971242号（マレツキシ氏による発
明）および「プラスチツク埋込みハンドブツク」
（Hndbook of Plastic Embedding）、イー・シ
ー・ルツツク氏（1969年発行）著作の第60頁ない
し第73頁に従来技術の植物および動物組織の保存
方法が記載されており、注目に価する。これらの
公知技術の保存方法はどれも全く不十分である。
その理由は花および他の植物の組織のうすい自然
色は批較的早く色あせる傾向にあり、かつ保存さ
れた製品は極端な温度または湿度において非常に
もろく、弱くかつ損傷を受けやすいからである。
植物の緑色部が含有するクロロフイルは非常に反
応し易くかつ非緑色（通常配意路または茶かつ
色）になりやすいので、その処理は特に困難であ
る。実際、従来天然緑植物の組織を保存すること
は不可能であると述べられていることは恐らく事
実である。本発明の関連発明である「植物組織保
存液およびこの保存液を利用する植物組織の保存
方法」という発明の名称で昭和53年（1978年）６
月１日出願された特願昭53−73673号（発明者ロ
メローシーラおよびウエブ、出願人は本発明者と
同じ）には花の標本および同様ものを処理し得る
処理溶液が開示されている。この溶液は実質的に
すべての色を非常に有効に処理するが、葉，茎等
のもののごとき植物の緑色部の処理には不適当で
ある。 また、関連出願であるカナダ出願には、花に使
用されたと類似の方法によつて植物，葉等のもの
の緑色部も実質的に自然な態様によつて保存する
ことが可能であることが開示されている。しかし
ながら、これにおいてもその処理溶液および処理
機構は複雑なものである。 〔本発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、数多くの種類の緑色植物に適切に使
用可能であり、かつ天然色標本を生じ得て特別の
処理および貯蔵技術を必要とせずに比較的長期間
新鮮さ、柔軟性および美感を保持し得る緑色植物
組織の保存溶液およびその保存方法を提供するこ
とを目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の一態様によれば、水と、少なくとも一
価アルコールと、低級カルボン酸および二価アコ
ールと三価アルコーよりなる群から選択された少
なとも保存成分と、天然緑色植物組織における天
然緑色を恒久的に保持するためPHおよび浸透圧重
量モル濃度を調節するのに十分な緩衝剤および媒
染剤とからなる天然緑色植物組織の保存溶液が提
供されている。 本発明の好ましい態様によれば、天然緑色植物
組織の保存溶液は、（１リツトル当り）以下に述
べる量の化合物からなつている。すなわち 300〜600mlの水 200〜400mlのエチルアルコール 20〜 60mlのエチレンゴリコール ０〜 ７mlのグリセロール 50〜100mlのプロピオン酸 50〜 75gのくえん酸 0.5〜2.5gの硫酸第二銅 ３〜 6gの硫酸マグネシウム ６〜 12gの亜硫酸ナトリウム 本発明の他の態様によれば、水と、少なくとも
一価アルコールと、低級カルボン酸および二価と
三価ルコールよりなる群から選択された少なくと
も保存成分と、天然緑色植物組織における天然緑
色を恒久的に保存するためPHおよび浸透圧重量モ
ル濃度を調節するのに十分な緩衝剤および媒染剤
とからなる天然緑色植物組織の保存溶液に前記植
物組織を、前記植物組織に自然に含まれる水を前
記溶液と交換するのに分な時間浸漬して前記組織
に緑色を生物学的に保存かつ定着してなる天然緑
色植物組織の保存方法が提供されている。 本発明の好ましい実施例にいて処理された植物
の組織は次にグリセロールおよび水よりなる補助
溶液に少なくとも10日間浸漬された空気乾燥され
るものである。 実施例 以下、実施例を参照してさらに詳細に本発明を
説明する。 本発明の主題は、(a)緑色の保存と、(b)処理され
た標本の保護である。植物の葉および同様のもの
は、教育および植物の展示に使用する場合は柔軟
にし、また博物館に展示する場合は自由に立設し
得るよう比較的剛直に形成する。 花および同様のものを保存することは関連出願
に開示されているごとく、比較的簡単なことであ
るが、緑色の標本を保存することは全く別の問題
である。従来、緑色多肉葉および他の比較的非繊
維性組織の形および色を保持することは不可能で
あつた。その理由は植物組織の形は協働する二つ
の要素によて保持されるからである。第１に、セ
ルロースおよび同様の物質は、細胞が配列される
組織が比較的剛直である。しかしながら、細胞は
水に浸漬されたときのみ十分膨張し、かつ一度水
を失うと破壊し組織の重量が非常に重くなり繊維
が支持されなくなる。この現象が起ると、組織は
しおれる。組織が完全に乾燥すると、繊維間の潤
滑を欠くので、剛直性が回復する。 植物の組織はその物理的支持媒体を失う前に脱
水処理が完全に行なわれなければならない。この
脱水処理に失敗するとその形および化学的反応を
欠きその結果植物の組織が脱色する。 花の場合はクロロフイルは非常に反応性があり
敏感な物質であるので、緑色葉の場合より容易に
色を保持することが可能である。花の色素は光を
吸収するよりはむしろ反射する状態にて展開され
る。この場合、色素はクロロフイルと比較して化
学的に不活性である。 従つて、問題は、脱水がもとの色および形を保
持し、かつ組織が継続するように組織を処理する
ように行なわれなければならないということであ
る。 植物の細胞壁は、湿気を吸収する容量の非常に
大きい繊維からなつている。空中からの水分の吸
収は、水分濃度勾配に沿つて行なわれる空中から
の水蒸気の分子の拡散に続いて起こる。この現象
は、特に拡散率が組織中の水分濃度および空中の
水分濃度の函数であることを示したフイツスの法
則によつて説明される。この現象の逆の方向に進
むと、すなわち、植物の組織がより乾燥し、かつ
空気がより湿気を帯びると、水の分子の量が多く
なる。水を吸収する能力は「水位」と称され、乾
燥した植物の組織は非常に高い「水位」を有す
る。植物の組織が水を吸収すると、その水位は低
下するので組織に保持された水の量は大気の湿度
の函数である。 乾燥した植物の組織が一度大気から水を吸収す
ると、細胞壁における繊維の相対する位置を保持
する能力が落ち、かつ組織が破壊する。このよう
に水の吸収による組織の崩壊の始まりは、内生的
酵素反応、直接化学反応たは死物寄生バクテリア
のごとき外生的生物などの原因が考えられる。細
胞の一体化が脱水により失われ、膜が崩壊される
ので、内生的反応に続き再水和が起る。再水和が
起こると、細胞の含有物が混合し酵素がかなり拡
散し非酵素的化学反応が起こる。 緑色葉の場合には、次のクロロフイル誘導体が
開示されている（ダレイ氏が「湖のクロロフイル
続成作用の方法論および特性づけ」の題にて1971
年キングストン市のクイーンで大学の哲学博士論
文に記載している）。 (1) フエオフイチン：灰かつ色、中央のキレート
マグネシウム原子が除去されたとき緩酸状態に
て生成される。 (2) エオフオルビド：灰かつ色、クロロフイリド
および場合によつてはフエオフイチンが酸性に
されたとき生成される。中央マグネシウム原子
およびフイトールが除去されので化学的にクロ
ロフイルとは異なつている。 (3) クロロフイリド：緑色、酵素クロロフイラー
ゼの存在下にで生成される。フイトールが除去
されているのでクロロフイルとは異なつてい
る。 (4) その他：クロロフイル異性体および同形異体
が含まれている。これら後二者のクロロフイル
誘導体は酸化された変態である。こられ変態は
緑色であり、スペクトル分析は同一であるが、
クロマトグラムは異なつている。 ダレイ氏は「丈の高い植物の枯れた葉には酸化
酵素系の作用により明瞭な形態の異質同形化した
クロロフイルが生成され、Ｃ₁₂の水素がメトキシ
基と置換されている。一度この異質同形化された
クロロフイルが生成されると、それが対応してい
るフエオフイチン，フエオフオルビドまたはクロ
ロフイルドに転換され得る…」と指摘している。 特にこれらの葉が強い光度の光および（また
は）高い湿度にさらされる場合にクロロフイルた
はクロロフイル誘導体含有植物の天然緑色の保
持、マイクロ波加熱炉における乾燥および処理、
数多くの処理浴における浸漬等のほとんど成功し
ていない問題に対して数多くの種類のアプローチ
を利用して多くの実験が行なわれた。そのような
処理は、緑色組織におけるクロロフイルおよびそ
の誘導体に悪影響する水和の問題のため、失敗し
たと思われている。従つて、本発明者達はこれら
の問題に対して基本的に異なつたアプローチをと
り、かつ緑色組織を脱水するような試みをせず、
緑色組織に自然に含有されている水を十分な化学
的処理剤よりなる性処理溶液と交換する方法を試
みて緑色を生物学的に保存し、かつ環境条件で定
着したのである。その処理溶液は緩衝剤および同
様のものからなり一次化合物のあらい生物学的効
果を調節する。このようにして緑色植物組織用の
適当な処理溶液は、実質的に次の化学物質よりな
る４つの群からなることが分つた。 (a) 水と、 (b) 交換媒体と (c) 防腐剤と (d) 緩衝剤，媒染剤および調節剤 (c)防腐剤よりなる群は更に次の化合物からな
る。 (i) 生物学的防腐剤と、 (ii) 環境的定着剤と、 (iii) 生物学的保留剤、 本明細書中「水」とは、通常蒸留水を意味する
ものであるが、他の態様、例ば脱イオン水等も同
様に有効である。本発明に使用される「交換媒
体」は通常炭素原子数１ないし６までの一種ない
し二種以上の一価アルコールである。このような
アルコール、特にエチルアルコール，イソプロピ
ルアルコールおよび第三ブチルアルコールはから
りの脱水性を有することは知られている。本発明
においてはアルコールまたは選択されたアルコー
ルの混合物は植物組織に含有している自然水を脱
水し、かつ前述のアルコールの本発明の溶液の化
合物含有水によつて同時にそれらを置換するが、
第三ブチルアルコールは非常にあらく、かつ葉の
茂た組織を破壊するので通常より温和なアルコー
ル、例えば、１―プロパノールを添加して使用さ
れる。他方、エチルアルコールは単独に使用され
うる。 前記した通り、溶液の防腐剤要素は三つの広義
の種類を有し、第一に生物学的または組織の防腐
剤として低級カルボン酸、例えば、蟻酸，酢酸も
しくはプロピオン酸またはそれらの混合物が有効
であることが分つている。第二に環境的定着剤と
して、すなわち、保存組織に「本体」を付与し、
かつ「天候」に対する耐候性を与える薬剤として
二価アルコール、例えば、グリコール、更に具体
的にはエチレングリコールもしはグリセロール
（１，２，３―プロパントリオール）のような三
価アルコールまたはそれらの混合物が非常に有効
であることが分つてる。第三に必ずしも必要な構
成成分でないが、通常生物学的保留剤（その最も
一般的例はホルマリンであり、他の保留剤でも使
用可能であるが）を含有することが望ましい。 化学物質の第４群は、「緩衝剤，媒染剤および
調節剤」であり、少量のくえん酸、二塩基性燐酸
ナトリウム，硫酸マグネシウム，硫酸第二銅，ク
ロムみようばんおよび亜硫酸ナトリウムならびに
それらの混合物よりなる。必要な各化学物質の量
は、処理される葉の種類、使用される「交換媒
体」おび他の要素によつて決められる。ある化学
物質は媒染剤として作用するようにみられるが、
他の化学物質はPHのみならず浸蕗圧重量モル濃度
の緩衝剤として作用するものである。本発明を限
定するものではないが、処理浴のPHを６ないし
８、すなわち、実質的に中性に保持したとき最良
の結果が得られることがわかつた。 必要に応じて他の少量の構成成分を添加するこ
とも可能である。例えば、少量のサリチル酸は自
然色に有利であり、標本にカビおよび同様のもの
が生育した場合、ゼフイラン（Zephiran，登録
商標：塩化ベンザルコニウム）のような殺カビ剤
を使用することが有益であることがわかつたので
ある。 特に好ましい処理溶液は、（１リツトル当り）
300〜600mlの水 200〜400mlのエチルアルコール 20〜 60mlのエチレングリコール ０〜 ７mlのグリセロール 50〜100mlのプロピオン酸または蟻酸 50〜 75gのくえん酸 0.5〜2.5gの硫酸第二銅 ３〜 6gの硫酸マグネシウム ６〜 12gの亜硫酸ナトリウム からなつている。 他の好ましい処理溶液は、 400〜600mlの水 100〜150mlの１―プロパノール 100〜150mlの第三ブチルアルコール 25〜 50mlのホルマリン 120〜160mlのエチレングリコール 20〜 40mlの酢酸 50〜100mlのプロピオン酸 ５〜 10gの硫酸第二銅 0.5〜 5gのサリチル酸 0.5〜2.0gのクロムみようばん １〜 10滴のゼフイラン（登録商標） または 500〜700mlの水 80〜150mlの第二ブチルアルコール 20〜 40mlのホルマリン 50〜 70mlのエチレングリコール 100〜140mlのグリセロール 30〜 60mlの酢酸 50〜 70mlのプロピオン酸 １〜 5gの硫酸第二銅 １〜 3gの硫酸マグネシウム １〜5gの二塩基性燐酸ナトリウム からなつている。 植物組織の処理方法は非常に簡単である。第一
に処理溶液は、必要な化学物質を好ましくは後述
する通りの順序にて混合し、次にその処理溶液に
標本を常温にて10日ないし２週間または標本によ
つてそれより長期間浸漬して調整される。例え
ば、落葉性葉は常緑葉より短時間で処理され、ヒ
イラギのような厚く強靭な葉は、30日またはそれ
以上浸漬する必要がある。例えば、ゴムの葉のよ
うな非常に厚い葉は、更に長く浸漬する必要があ
る。多肉の葉および非常に水分を含んだ種および
繊維性の小さい組織（例えばオランダカラシ）の
葉は、これらの種または生育の方法により、交換
媒体を非常に注意して選んでも本処理溶液にて自
然水の交換率を平衡することが困難であるので、
本発明による処理は多少難しいのである。一般に
処理浴に浸漬するとき葉の色は薄い緑色に変化
し、次に処理溶液が自然水を置換するとその色は
「理想的」な色に戻り継続して浸漬すると色は暗
色化する。処理溶液において処理した後標本は空
気乾燥され必要に応じて使用できるよう著蔵され
る。こように処理された標本は、その貯乾燥する
傾向があるので２ないし３週間して使用するのが
（教育または同様の目的のためには）最良であ
る。後日（すなわち春または夏の葉を使用して真
冬に教材として使用する場合）のため標本を保存
したい場合または恒久的に展示する場合、「補助
溶液」にて更に処理する必要がある。この補助溶
液は、好ましくは水１リツトル当り100ないし700
mlのグリセリンよりなるグリセリン水溶液であ
る。標本は単に浸漬され、常温にて２ないし３週
間補助溶液に浸漬しておき、次に空気にて乾燥さ
せる。このように処理された標本は１年以上の間
その色および柔軟性を保持する。ある環境におい
て使用目的により補助溶液に恒久的に標本を貯蔵
することが可能である。従つて、補助溶液におい
ては処理時間の実際上の制限はないのである。 実施例 １ 一連の保存溶液が、前記した通り蒸留水、一価
アルコール、防腐剤おび緩衝を混合して調整さ
れ、以下述べる表の通り各成分を順序に添加して
第１表に記載されているごとく溶液１リツトル当
りの量で溶液のPHを６ないし８範囲に維持する。

【表】

【表】

【表】 実施例 ２ 以下の第２表に記載の多種類の緑色葉の例は、
実施例１における溶液Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの浴に常温
にて10日ないし２週間浸漬したものである。処理
後とそれらの葉は100mlの蒸留水に650mlの白色グ
リリンを入れた補助浴に２ないし３週間保持さ
れ、次に取り出され、空気乾燥され、かつ色およ
び柔軟性が評価されたものである。

【表】

【表】 第２表から溶液ＡおよびＤは大部分の緑色葉に
対して焼けおよび暗色化が小さい傾向がみられる
ので好しく、溶液Ａが最も好ましいことが明瞭で
ある。溶液Ｂについては多くの例において空白が
あり、多分第３ブチルアルコールの強力かつあら
い脱水効果のためと思われ、プパノールの調節効
果を斟酌して考えても脱水効果が強いのである。
溶液Ｃは、第二ブチルアルコールが第三ブチルア
ルコール程明瞭にあらくないので、溶液Ａおよび
Ｂの中間の結果をもたらしている。 本発明の組成物および方法に対する多くの変形
例は当業者によつて本発明の概念および範囲を逸
脱することなくなされ得ることは当然である。例
えば、本組成物の他の成分の混合物に水おび脂肪
族アルコールを添加することは可能であり、優秀
結果をもたらすことが発見されている。このこと
は市場開発および輸送の観点から多くの組成物が
水およびアルコールを含有しているので有利であ
り、適当に供給し、かつそれを残りの成分の適当
は包装混合物に混合することが好ましいのであ
る。前記した通り、グリセリンは葉を軟化し、か
つ柔軟にし、多くの目的または最終使用時に望ま
しい特性を与えるが、例えば博物館の展示のため
恒客的に陳列するために必ずしも必要ではない。
このように、溶液ＡまたはＤを使用するときはグ
リセロール要素の含有量を減少させるか、または
全く使用しないことが望ましい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水と、エチルアルコール，イソプロピルアル
   コール，第二ブチルアルコール，第三ブチルアル
   コールおよび１―プロパノールまたはそれらの混
   合物より選択される一価アルコールと、蟻酸、酢
   酸もしくはプロピオン酸またはそれらの混合物よ
   り選択される低級カルボン酸と、エチレングリコ
   ールもしくはグリセロールより選択される二価ま
   たは三価アルコールと、天然緑色植物組織におけ
   る天然緑色を恒久的に保持するためPHおよび浸透
   圧重量モル濃度を調節するのに十分な、くえん
   酸，硫酸第二銅，硫酸マグネシウム，亜硫酸ナト
   リウム，サルチル酸，二塩基性燐酸ナトリウム，
   クロムみようばんまたはそれらの混合物より選択
   される緩衝剤および媒染剤とからなる天然緑色植
   物組織の保存溶液。 ２ 水と、エチルアルコール，イソプロピルアル
   コール，第二ブチルアルコール，第三ブチルアル
   コールおよび１―プロパノールまたはそれらの混
   合物より選択される一価アルコールと、蟻酸，酢
   酸もしくはプロピオン酸またはそれらの混合物よ
   り選択される低級カルボン酸と、エチレングリコ
   ールもしくはグリセロールより選択される二価ま
   たは三価アルコールと、天然緑色植物組織におけ
   る天然緑色を恒久的に保持するためPHおよび浸透
   圧重量モル濃度を調節するのに十分な、くえん
   酸，硫酸第二銅，硫酸マグネシウム，亜硫酸ナト
   リウム，サルチル酸，二塩基性燐酸ナトリウム，
   クロムみようばんまたはそれらの混合物より選択
   される緩衝剤および媒染剤とからなる天然緑色植
   物組織の保存溶液に前記植物組織を、前記植物組
   織に自然に含まれる水を前記溶液と交換するのに
   十分な時間浸漬して前記組織に緑色を生物学的に
   保存かつ定着してなる天然緑色植物組織の保存方
   法。