JPS6387991A - トロパン系アルカロイドの生産方法 - Google Patents
トロパン系アルカロイドの生産方法Info
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はズボイシア、ダツラ、ハシリドコロ、ヒヨス等
のトロパン系アルカロイドヲ代謝産生ずる植物の組織を
特定の培地を用いて組織培養することによりスコポラミ
ンおよび/又はヒヨスチアミン等のトロパン系アルカロ
イドを製造する方法に関する。
のトロパン系アルカロイドヲ代謝産生ずる植物の組織を
特定の培地を用いて組織培養することによりスコポラミ
ンおよび/又はヒヨスチアミン等のトロパン系アルカロ
イドを製造する方法に関する。
スコポラミンは鎮痙剤、鎮痛剤および副交感神経しゃ断
薬として、またヒヨスチアミンは副交感神経しゃ断薬と
して、それぞれ医薬として重用されている。これらの化
合物は、天然の植物体中から抽出して製造されているが
、天然物を原料としているため、その生産が天候に左右
されること、収穫時期が限定されていることなどが問題
となっている。そのためこれらの化合物を植物の組織培
養により生産する研究が内外で数多く行われた。
薬として、またヒヨスチアミンは副交感神経しゃ断薬と
して、それぞれ医薬として重用されている。これらの化
合物は、天然の植物体中から抽出して製造されているが
、天然物を原料としているため、その生産が天候に左右
されること、収穫時期が限定されていることなどが問題
となっている。そのためこれらの化合物を植物の組織培
養により生産する研究が内外で数多く行われた。
カルスによる生産では、山田らによるヒヨスのカルスに
よる生産例が知られている(Plant Ce1lRe
ports上、101〜103(1982) )が、ス
コポラミン含硫は20ppraと、天然の植物体中の含
硫と比較して低いものであった。また山田らは、ズボイ
シア(Duboisia Leichhardtii
F、 Muell)の組織培養により得られる不定根中
に著量のスコポラミンおよびヒヨスチアミンが存在する
ことを見出している(Plant Ce1l Repo
rts 3.186−188(1984) )が、そ
の量はまだ充分とは言えないものであった。
よる生産例が知られている(Plant Ce1lRe
ports上、101〜103(1982) )が、ス
コポラミン含硫は20ppraと、天然の植物体中の含
硫と比較して低いものであった。また山田らは、ズボイ
シア(Duboisia Leichhardtii
F、 Muell)の組織培養により得られる不定根中
に著量のスコポラミンおよびヒヨスチアミンが存在する
ことを見出している(Plant Ce1l Repo
rts 3.186−188(1984) )が、そ
の量はまだ充分とは言えないものであった。
そこで1、ズボイシア不定根の各種培養条件を検討し、
培地のアンモニウムイオンと硝酸イオンの比率を0.2
以上にすることおよび培地の溶存酸素濃度を10ないし
65ppn+とすることにより、トロパン系アルカロイ
ドの生産性を向上させることを見出し、本出願人はそれ
ぞれ特願昭60−143882号および特願昭60−1
43881号として特許出願をしているが、工業的な見
地からはその生産性を更に高めることが望まれる。
培地のアンモニウムイオンと硝酸イオンの比率を0.2
以上にすることおよび培地の溶存酸素濃度を10ないし
65ppn+とすることにより、トロパン系アルカロイ
ドの生産性を向上させることを見出し、本出願人はそれ
ぞれ特願昭60−143882号および特願昭60−1
43881号として特許出願をしているが、工業的な見
地からはその生産性を更に高めることが望まれる。
したがってこのような組織培養によりトロパン系アルカ
ロイドの工業的な生産を目指す場合、さらに生産性を高
めることが重要な課題であった。
ロイドの工業的な生産を目指す場合、さらに生産性を高
めることが重要な課題であった。
このような事情にかんがみ、本発明者らは、ズボイシア
、ダツラ、ハシリドコロおよびヒヨス属等のトロパン系
アルカロイドを産生ずる植物の不定根等のMi織、細胞
を効率よく培養する方法を研究した結果、次のような事
実を見出した。
、ダツラ、ハシリドコロおよびヒヨス属等のトロパン系
アルカロイドを産生ずる植物の不定根等のMi織、細胞
を効率よく培養する方法を研究した結果、次のような事
実を見出した。
すなわち該植物のMi織を、特定のアミノ酸を特定の濃
度で含有する培地を用いて組織培養を行うと、得られる
培養細胞あるいは不定根等の培養によって得られる培養
組織中のトロパン系アルカロイドの含硫が向上するか、
あるいは培養細胞、不定根等の培養組織の生育が促進さ
れ、結果としてトロパン系アルカロイドの生産性が向上
することを見出し本発明を完成するに到った。
度で含有する培地を用いて組織培養を行うと、得られる
培養細胞あるいは不定根等の培養によって得られる培養
組織中のトロパン系アルカロイドの含硫が向上するか、
あるいは培養細胞、不定根等の培養組織の生育が促進さ
れ、結果としてトロパン系アルカロイドの生産性が向上
することを見出し本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明の方法によれば、トロパン系アルカロ
イドを産生ずる植物の組織を含硫アミノ酸類および/又
はオキシアミノ酸類を0.3ないし10mM含存す6培
地を用いて組織培養してトロパン系アルカロイドを生産
することを特徴とするトロパン系アルカロイドの生産方
法が提供される。
イドを産生ずる植物の組織を含硫アミノ酸類および/又
はオキシアミノ酸類を0.3ないし10mM含存す6培
地を用いて組織培養してトロパン系アルカロイドを生産
することを特徴とするトロパン系アルカロイドの生産方
法が提供される。
本発明では組織培養はトロパン系アルカロイドを産生ず
る植物を用いて行われるが、該当する植物として具体的
には、ズボイシア・ミオボロイデス(Duboisia
myoporoides)+ ズボイシア・ライヒハ
ルデイ(Duboisia 1eichhardtii
)等のズボイシア属植物、ダツラ・ダツラ(Datur
a tatula)+ ダツラ・アルボレア(Dat
ura arborea)+ ダツラ・ストラモニウム
(Datura stramonium)等のダツラ属
植物、スコボリア・ジャポニカ(5copoliaja
panica)等のスコボリア属植物、ヒョシアマス・
ニガー(Hyoscyamus niger)等のヒヨ
ス属植物およびアトローパ・ベラドンナ(Atropa
belladonna)等のアトローバ属植物などの
ナス科植物を例示することができる。
る植物を用いて行われるが、該当する植物として具体的
には、ズボイシア・ミオボロイデス(Duboisia
myoporoides)+ ズボイシア・ライヒハ
ルデイ(Duboisia 1eichhardtii
)等のズボイシア属植物、ダツラ・ダツラ(Datur
a tatula)+ ダツラ・アルボレア(Dat
ura arborea)+ ダツラ・ストラモニウム
(Datura stramonium)等のダツラ属
植物、スコボリア・ジャポニカ(5copoliaja
panica)等のスコボリア属植物、ヒョシアマス・
ニガー(Hyoscyamus niger)等のヒヨ
ス属植物およびアトローパ・ベラドンナ(Atropa
belladonna)等のアトローバ属植物などの
ナス科植物を例示することができる。
本発明では前記植物の組織を培養してトロパン系アルカ
ロイドを生産するに当たって、含硫アミノ酸類および/
又はオキシアミノ酸類を0.3ないし10mM含有する
培地が用いられる。以下これについて詳述する。
ロイドを生産するに当たって、含硫アミノ酸類および/
又はオキシアミノ酸類を0.3ないし10mM含有する
培地が用いられる。以下これについて詳述する。
本発明で使用される培地は含硫アミノ酸類および/又は
オキシアミノ酸類を必須成分として含む培地であって、
該成分以外の他の成分として無機成分および炭素源を必
須成分とし、これに植物ホルモン類、ビタミン類を添加
し、更に必要に応じてアミノ酸類を添加した培地である
。
オキシアミノ酸類を必須成分として含む培地であって、
該成分以外の他の成分として無機成分および炭素源を必
須成分とし、これに植物ホルモン類、ビタミン類を添加
し、更に必要に応じてアミノ酸類を添加した培地である
。
本発明に係わる含硫アミノ酸類とはメチオニン類、シス
チン類、システィン類から選ばれるイオウを含むアミノ
酸とその誘導体である。以下これについて詳述する。
チン類、システィン類から選ばれるイオウを含むアミノ
酸とその誘導体である。以下これについて詳述する。
本発明に係るメチオニン類は一般式〔I〕NOR’
R”5CHzCHzCHCOR3(1)〔式中、)71
はH又はR−C−(RはH又は低級アルキル基)を示し
、R2はH又は低級アルキル基又はL−アラニル基を示
し、R3はOH,NOx又はOM (Mは金属イオンを
示す)で表わす。〕 で表わされるアミノ酸とその誘導体であって具体的には
メチオニンおよびN−ホルミルメチオニン、N−アセチ
ルメチオニン、N−プロピオニルメチオニン等のN−ア
シルメチオニン、ホモシスティン、2−アミノ−4−エ
チルチオブタン酸、2−アミノ−4−プロピルチオブタ
ン酸等のメチオニン以外の2−アミン−4−アルキルチ
オブタン酸、シスタチオニン、2−アセチルアミノ−4
−エチルチオブタン酸等のN−アシルメチオニン以外の
2−アシルアミノ−4−アルキルチオブタン酸、2−ア
ミノ−4−メチルチオブタン酸アミド等の2−アミノ−
4−アルキルチオブタン酸アミドおよび2−アセチルア
ミノ−4−メチルチオブタン酸アミド等の2−アシルア
ミノ−4−アルキルチオブタン酸アミドを例示できる。
はH又はR−C−(RはH又は低級アルキル基)を示し
、R2はH又は低級アルキル基又はL−アラニル基を示
し、R3はOH,NOx又はOM (Mは金属イオンを
示す)で表わす。〕 で表わされるアミノ酸とその誘導体であって具体的には
メチオニンおよびN−ホルミルメチオニン、N−アセチ
ルメチオニン、N−プロピオニルメチオニン等のN−ア
シルメチオニン、ホモシスティン、2−アミノ−4−エ
チルチオブタン酸、2−アミノ−4−プロピルチオブタ
ン酸等のメチオニン以外の2−アミン−4−アルキルチ
オブタン酸、シスタチオニン、2−アセチルアミノ−4
−エチルチオブタン酸等のN−アシルメチオニン以外の
2−アシルアミノ−4−アルキルチオブタン酸、2−ア
ミノ−4−メチルチオブタン酸アミド等の2−アミノ−
4−アルキルチオブタン酸アミドおよび2−アセチルア
ミノ−4−メチルチオブタン酸アミド等の2−アシルア
ミノ−4−アルキルチオブタン酸アミドを例示できる。
本発明ではこれら化合物のうち該化合物中のカルボキシ
ル基が培地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオン
と塩を形成していても良く、本発明ではこの塩も培地成
分として使用できる。
ル基が培地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオン
と塩を形成していても良く、本発明ではこの塩も培地成
分として使用できる。
本発明に係わるシスチン類は一般式(If)(式中、R
1とR3は前記一般式CI)の場合と同一〕で表わされ
るアミノ酸とその誘導体であって具体的にはシズチン、
N、N’−ジホルミルシスチン、N、N’−ジアセチル
シスチン、N、N’−ジプロビオニルシスチン等のN、
N’−ジアシルシスチン、ビス(2−アミノ−2−アミ
ノカルボニルエチル)ジスルフィド、ビス(2−アセチ
ルアミノ−2−アミノカルボニルエチル)ジスルフィド
等のビス(2−アシルアミノ−2−アミノカルボニルエ
チル)ジスルフィドを例示することができる。本発明で
はこれら化合物のうち該化合物中のカルボキシル基が培
地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオンと塩を形
成していても良く、本発明ではこの塩も培地成分として
使用できる。
1とR3は前記一般式CI)の場合と同一〕で表わされ
るアミノ酸とその誘導体であって具体的にはシズチン、
N、N’−ジホルミルシスチン、N、N’−ジアセチル
シスチン、N、N’−ジプロビオニルシスチン等のN、
N’−ジアシルシスチン、ビス(2−アミノ−2−アミ
ノカルボニルエチル)ジスルフィド、ビス(2−アセチ
ルアミノ−2−アミノカルボニルエチル)ジスルフィド
等のビス(2−アシルアミノ−2−アミノカルボニルエ
チル)ジスルフィドを例示することができる。本発明で
はこれら化合物のうち該化合物中のカルボキシル基が培
地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオンと塩を形
成していても良く、本発明ではこの塩も培地成分として
使用できる。
本発明に係わるシスティン類は一般式(ml)NHR’
■
H3CHzCHCOR3(m )
(式中、R1とR3は前記一般式(1)の場合と同一)
で表わされるアミノ酸とその誘導体であって具体的には
システィンおよびN−ホルミルシスティンおよびN−ア
セチルシスティン、N−プロピオニルシスティン等のN
−アシルシスティン、2−アミノ−3−メルカプトブタ
ン酸アミドおよび2−アセチルアミノ−3−メルカプト
ブタン酸アミド等の2−アシルアミノ−3−メルカプト
ブタン酸アミドを例示できる。
で表わされるアミノ酸とその誘導体であって具体的には
システィンおよびN−ホルミルシスティンおよびN−ア
セチルシスティン、N−プロピオニルシスティン等のN
−アシルシスティン、2−アミノ−3−メルカプトブタ
ン酸アミドおよび2−アセチルアミノ−3−メルカプト
ブタン酸アミド等の2−アシルアミノ−3−メルカプト
ブタン酸アミドを例示できる。
本発明ではこれらの化合物のうち該化合物中のカルボキ
シル基が培地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオ
ンと塩を形成していても良く、本発明ではこの塩も培地
成分として使用できる。
シル基が培地を構成する後述の無機成分と同じ金属イオ
ンと塩を形成していても良く、本発明ではこの塩も培地
成分として使用できる。
本発明の組織培養では、培地の必須成分として前記した
6硫アミノ酸類の他に前述の如くオキシアミノ酸類を単
独使用あるいは6硫アミノ酸類と併用使用することがで
きる。この場合のオキシアミノ酸類として具体的には、
一般式(IV)NHR’ R’−CH(OH)CHCOR3(TV)(式中、R1
とR3は前記一般式(1)の場合と同一あり、R4はH
又はCH3を示す。) で表わされるアミノ酸およびその誘導体であって、具体
的にはセリン(R’、R3、R’=H) 、)レオニン
(R’、 R3= H,R’=CH3) 、N−ホルミ
ルセリン、N−アセチルセリン、N−プロピオニルセリ
ン等のN−アシルセリン、2−アミノ−3−ヒドロキシ
プロパン酸アミド、2−アセチルアミノ−3−ヒドロキ
シプロパン酸アミド等の2−アシルアミノ−3−ヒドロ
キシプロパン酸アミド、N−ホルミルトレオニン、N−
アシルトレオニン、N−プロピオニルトレオニン等のN
−アシルトレオニン、2−アミツブクン酸アミド、2−
アセチルアミノブタン酸アミド等の2−アシルアミノブ
タン酸アミドを例示できる。本発明では、これら化合物
のうち該化合物中のカルボキシル基が培地を構成する後
述の無機成分と同じ金属イオンと塩を形成していてもよ
く、本発明ではこの塩も培地成分として使用できる。
6硫アミノ酸類の他に前述の如くオキシアミノ酸類を単
独使用あるいは6硫アミノ酸類と併用使用することがで
きる。この場合のオキシアミノ酸類として具体的には、
一般式(IV)NHR’ R’−CH(OH)CHCOR3(TV)(式中、R1
とR3は前記一般式(1)の場合と同一あり、R4はH
又はCH3を示す。) で表わされるアミノ酸およびその誘導体であって、具体
的にはセリン(R’、R3、R’=H) 、)レオニン
(R’、 R3= H,R’=CH3) 、N−ホルミ
ルセリン、N−アセチルセリン、N−プロピオニルセリ
ン等のN−アシルセリン、2−アミノ−3−ヒドロキシ
プロパン酸アミド、2−アセチルアミノ−3−ヒドロキ
シプロパン酸アミド等の2−アシルアミノ−3−ヒドロ
キシプロパン酸アミド、N−ホルミルトレオニン、N−
アシルトレオニン、N−プロピオニルトレオニン等のN
−アシルトレオニン、2−アミツブクン酸アミド、2−
アセチルアミノブタン酸アミド等の2−アシルアミノブ
タン酸アミドを例示できる。本発明では、これら化合物
のうち該化合物中のカルボキシル基が培地を構成する後
述の無機成分と同じ金属イオンと塩を形成していてもよ
く、本発明ではこの塩も培地成分として使用できる。
本発明では培地に含まれる前記した6硫アミノ酸類およ
び/又はオキシアミノ酸類の使用割合としては0.3〜
10mMの範囲であり、該範囲の中でも0.5〜3mM
の範囲が特に好ましい。6硫アミノ酸類とオキシアミノ
酸類を併用使用する場合には、両成分の合計量が前記範
囲にあるようにして培養が行われる。培地中の6硫アミ
ノ酸類および/又はオキシアミノ酸類の含有量がこの範
囲外にある場合には、このような培地を用いて組織培養
を行ってもトロパン系アルカロイドの生成量はそれ程向
上しないので、本発明では該成分の含有量を前記範囲に
した培地を用いて組織培養が行われる。
び/又はオキシアミノ酸類の使用割合としては0.3〜
10mMの範囲であり、該範囲の中でも0.5〜3mM
の範囲が特に好ましい。6硫アミノ酸類とオキシアミノ
酸類を併用使用する場合には、両成分の合計量が前記範
囲にあるようにして培養が行われる。培地中の6硫アミ
ノ酸類および/又はオキシアミノ酸類の含有量がこの範
囲外にある場合には、このような培地を用いて組織培養
を行ってもトロパン系アルカロイドの生成量はそれ程向
上しないので、本発明では該成分の含有量を前記範囲に
した培地を用いて組織培養が行われる。
本発明で使用される培地において、前記した6硫アミノ
酸類とオキシアミノ酸類以外の他の培地成分については
、無機成分としては、窒素、リン、カリウム、ナトリウ
ム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン
、亜鉛、ホウ素、モリブデン、塩素、ヨウ素、コバルト
等の元素を含む無機塩を挙げることができ、具体的には
硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、塩
化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、リン
酸l水素カリウム、リン酸2水素カリウム、硫酸マグネ
シウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸第1
鉄、硫酸第2鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、モリブデン酸
ナトリウム、二酸化モリブデン、ヨウ化カリウム、硫酸
亜鉛、ホウ酸、塩化コバルト等の化合物を例示できる。
酸類とオキシアミノ酸類以外の他の培地成分については
、無機成分としては、窒素、リン、カリウム、ナトリウ
ム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マンガン
、亜鉛、ホウ素、モリブデン、塩素、ヨウ素、コバルト
等の元素を含む無機塩を挙げることができ、具体的には
硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、塩
化アンモニウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、リン
酸l水素カリウム、リン酸2水素カリウム、硫酸マグネ
シウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸第1
鉄、硫酸第2鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、モリブデン酸
ナトリウム、二酸化モリブデン、ヨウ化カリウム、硫酸
亜鉛、ホウ酸、塩化コバルト等の化合物を例示できる。
該培地の炭素源としては、ショ糖等の炭水化物とその誘
導体、脂肪酸等の有機酸およびエタノール等の1級アル
コールなどを例示できる。
導体、脂肪酸等の有機酸およびエタノール等の1級アル
コールなどを例示できる。
該培地の植物ホルモン類としては、例えば、ナフタレン
酸a(N^^)、インドール酢酸(IAA) 、p−ク
ロロフェノキシ酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸
(2,4−D)、インドール酪酸(IBM)およびこれ
らの誘導体等のオーキシン類およびベンジルアデニン(
BA)、カイネチン、ゼアチン等のサイトカイニン類を
例示できる。本発明ではサイトカイニン類は通常は培地
に添加しないことが望ましいが、必要に応じて添加する
場合にはサイトカイニン類は濃度が通常10−’M(0
,02mg/ A )以下の低濃度で使用することが好
ましい。
酸a(N^^)、インドール酢酸(IAA) 、p−ク
ロロフェノキシ酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸
(2,4−D)、インドール酪酸(IBM)およびこれ
らの誘導体等のオーキシン類およびベンジルアデニン(
BA)、カイネチン、ゼアチン等のサイトカイニン類を
例示できる。本発明ではサイトカイニン類は通常は培地
に添加しないことが望ましいが、必要に応じて添加する
場合にはサイトカイニン類は濃度が通常10−’M(0
,02mg/ A )以下の低濃度で使用することが好
ましい。
該培地のビタミン類としては、ビオチン、チアミン(ビ
タミンB、)、ピリドキシン(ビタミンB6)、ピリド
キサール、ピリドキサミン、パントテン酸カルシウム、
アスコルビン酸(ビタミンC)、イノシトール、ニコチ
ン酸、ニコチン酸アミドおよびリボプラビン(ビタミン
B2)などを例示できる。
タミンB、)、ピリドキシン(ビタミンB6)、ピリド
キサール、ピリドキサミン、パントテン酸カルシウム、
アスコルビン酸(ビタミンC)、イノシトール、ニコチ
ン酸、ニコチン酸アミドおよびリボプラビン(ビタミン
B2)などを例示できる。
該培地のアミノ酸類としては、例えばグリシン、アラニ
ン、グルタミン酸、フェニルアラニンおよびリジンなど
を例示できる。
ン、グルタミン酸、フェニルアラニンおよびリジンなど
を例示できる。
本発明の前記培地は、通常は、前記無機成分を約0.1
μMないし約100mM、前記炭素源を約1g/lない
し約100 g / f、前記植物ホルモン類を約0.
01μMないし約100μM、前記ビタミン類を約Q、
ln+g//ないし約150a+g//!および前記ア
ミノ類類をOないし約100mg/ 12含ませて使用
されることが望ましい。
μMないし約100mM、前記炭素源を約1g/lない
し約100 g / f、前記植物ホルモン類を約0.
01μMないし約100μM、前記ビタミン類を約Q、
ln+g//ないし約150a+g//!および前記ア
ミノ類類をOないし約100mg/ 12含ませて使用
されることが望ましい。
本発明のズボイシア属植物の組織培養に用いられる前記
培地として具体的には、従来から知られている植物のM
i織培養に用いられている培地、例えば、ムラシゲ・ス
クーグ(’62) CMurashige &Sko
og )の培地、リンスマイヤー・スクーグ(RM−1
965) CLinsmaier & Skoog
)の培地、ホワイト(’63) (White )の
培地、ガンボルグ(Gamborg )の8−5培地、
三井のト9培地、ニッチ・ニッチ(Nitsch N1
tsch )の培地等に前記した炭素源および植物ホル
モンを添加し、更に必要に応じて前記したビタミン類、
アミノ酸類を添加して調製される培地を例示できるが、
本発明ではこの中でも特にエッチ・ニッチ、リンスマイ
ヤー・スクーグ又はムラシゲ・スクーグの培地を用いて
調製される培地が好ましい。なお、上記した従来公知の
培地の組成に関しては、例えば、行内、中島、古谷著の
「新植物組織培養J P386〜P391、朝倉書店、
1979年に記載されている。
培地として具体的には、従来から知られている植物のM
i織培養に用いられている培地、例えば、ムラシゲ・ス
クーグ(’62) CMurashige &Sko
og )の培地、リンスマイヤー・スクーグ(RM−1
965) CLinsmaier & Skoog
)の培地、ホワイト(’63) (White )の
培地、ガンボルグ(Gamborg )の8−5培地、
三井のト9培地、ニッチ・ニッチ(Nitsch N1
tsch )の培地等に前記した炭素源および植物ホル
モンを添加し、更に必要に応じて前記したビタミン類、
アミノ酸類を添加して調製される培地を例示できるが、
本発明ではこの中でも特にエッチ・ニッチ、リンスマイ
ヤー・スクーグ又はムラシゲ・スクーグの培地を用いて
調製される培地が好ましい。なお、上記した従来公知の
培地の組成に関しては、例えば、行内、中島、古谷著の
「新植物組織培養J P386〜P391、朝倉書店、
1979年に記載されている。
本発明で使用できる前記培地は液体培地又は寒天やゼラ
チン等を通常0.5〜1%含有させた固型培地であるが
本発明では液体培地を用いることが好ましい。
チン等を通常0.5〜1%含有させた固型培地であるが
本発明では液体培地を用いることが好ましい。
本発明の組織培養ではトロパン系アルカロイドを代謝産
生ずる植物の組織片は、前記培地を用いて組織培養され
てトロパン系アルカロイドを含有する培養細胞ないし培
養組織が得られる。
生ずる植物の組織片は、前記培地を用いて組織培養され
てトロパン系アルカロイドを含有する培養細胞ないし培
養組織が得られる。
本発明では該培養組織としては不定根が特に好ましい。
本発明の組織培養に用いられる前記植物の組織として具
体的には、該植物の根、葉、茎、種子、花芽などの他に
も本発明に係わる組織培養あるいは他の従来のU織培養
方法によって得られる該植物の培養細胞ないし培養組織
を例示できる。本発明では、これらの中では植物組織を
前もって組織培養して得られる不定根を使用してこれを
本発明に係わる培地を用いて組織培養することが特に好
ましく、この場合には原料の不定根が本発明の培地を用
いて増殖培養されてトロパン系アルカロイドを多量含有
する不定根が得られる。
体的には、該植物の根、葉、茎、種子、花芽などの他に
も本発明に係わる組織培養あるいは他の従来のU織培養
方法によって得られる該植物の培養細胞ないし培養組織
を例示できる。本発明では、これらの中では植物組織を
前もって組織培養して得られる不定根を使用してこれを
本発明に係わる培地を用いて組織培養することが特に好
ましく、この場合には原料の不定根が本発明の培地を用
いて増殖培養されてトロパン系アルカロイドを多量含有
する不定根が得られる。
本発明では通常前記した組織片あるいは細胞からカルス
が誘導され、酸カルスを継代培養して得られる培養細胞
ないしは培養組織は本発明の前記培地を用いて増殖培養
されてトロパン系アルカロイドを多量含有する培養物、
特に不定根を得るというような組織培養の方法を用いる
ことが好ましい。
が誘導され、酸カルスを継代培養して得られる培養細胞
ないしは培養組織は本発明の前記培地を用いて増殖培養
されてトロパン系アルカロイドを多量含有する培養物、
特に不定根を得るというような組織培養の方法を用いる
ことが好ましい。
本発明では不定根を用いる場合に、植物の組織片を例え
ば毛根病菌(例えばAgrobacteriumrhi
zogenes)で感染させ、これによって出現する毛
根を用いることもできる(例えば本出願人に係わる特願
昭61−89975号で提案した方法を用いることもで
きる)。
ば毛根病菌(例えばAgrobacteriumrhi
zogenes)で感染させ、これによって出現する毛
根を用いることもできる(例えば本出願人に係わる特願
昭61−89975号で提案した方法を用いることもで
きる)。
本発明の方法によって得られるトロパン系アルカロイド
として具体的には、スコポラミン、ヒヨスチアミン及び
これらの化合物のアセチル化合物を例示できるが、この
中ではスコポラミンとヒヨスチアミンが好ましい。
として具体的には、スコポラミン、ヒヨスチアミン及び
これらの化合物のアセチル化合物を例示できるが、この
中ではスコポラミンとヒヨスチアミンが好ましい。
本発明ではトロパン系アルカロイドを含有する培養細胞
から該アルカロイドを分離する方法としては、例えば薬
局法等に記載されている、トロパン系アルカロイドを含
有する植物からこれら化合物を単離精製する場合に用い
られてきた通常の方法を採用することができる。
から該アルカロイドを分離する方法としては、例えば薬
局法等に記載されている、トロパン系アルカロイドを含
有する植物からこれら化合物を単離精製する場合に用い
られてきた通常の方法を採用することができる。
本発明の組織培養によるトロパン系アルカロイドの生産
方法を採用すれば、従来法に比べてトロパン系アルカロ
イドを、中でも特にスコポラミンおよび/又はヒヨスチ
アミンを大量に効率よく生産することができる。
方法を採用すれば、従来法に比べてトロパン系アルカロ
イドを、中でも特にスコポラミンおよび/又はヒヨスチ
アミンを大量に効率よく生産することができる。
以下、本発明の方法を実施例によって更に具体的に説明
する。
する。
実施例1.2.4.5
当社薬草図にて栽培したDuboisia mypor
oidesR,Brの葉を洗浄し、10%アンチホルミ
ン液に10分間浸漬し、次いで滅菌水で3回洗浄した後
、約1国に切断し、ナフタレン酢酸およびベンジルアデ
ニンをそれぞれ10−’Mおよび10−’Mとなるよう
に添加したリンスマイヤー・スクーグの寒天培地に置床
し、25℃で30日間培養する。カルス形成と同時に発
生した不定根を切り出し、インドール酪酸を10−’M
になるように添加したエッチ・ニッチの液体培地に移植
し、2年間箱代培養した。このようにして得た不定根1
0+wg (乾燥重量)をインドール酪酸を10−’M
になるように添加したエッチ・エッチの液体培地20r
nlを含む100−容の三角フラスコに移植して培養開
始後10日目にL−メチオニン濃度が各々0.3mM、
0.5mM、1 、0mM及び2.0mMとなるように
L−メチオニンを先の液体培地に添加して、さらに11
日間振とう培養した。得られた不定根を乾燥後、塩基性
のクロロホルム−メタノール液5〇−で抽出した。これ
に40@lのIN硫酸を加えてアルカロイド層を硫酸層
に移した。さらに、アンモニア水2mZおよびクロロホ
ルム40Tn!を加えてアルカロイドをクロロホルム層
に移し、これを減圧濃縮し、ガスクロマトグラフでアル
カロイド量を分析した。この場合のアルカロイドの生産
量を表1に示した。なお、ガスクロマトグラフの分析は
以下の条件で行った。
oidesR,Brの葉を洗浄し、10%アンチホルミ
ン液に10分間浸漬し、次いで滅菌水で3回洗浄した後
、約1国に切断し、ナフタレン酢酸およびベンジルアデ
ニンをそれぞれ10−’Mおよび10−’Mとなるよう
に添加したリンスマイヤー・スクーグの寒天培地に置床
し、25℃で30日間培養する。カルス形成と同時に発
生した不定根を切り出し、インドール酪酸を10−’M
になるように添加したエッチ・ニッチの液体培地に移植
し、2年間箱代培養した。このようにして得た不定根1
0+wg (乾燥重量)をインドール酪酸を10−’M
になるように添加したエッチ・エッチの液体培地20r
nlを含む100−容の三角フラスコに移植して培養開
始後10日目にL−メチオニン濃度が各々0.3mM、
0.5mM、1 、0mM及び2.0mMとなるように
L−メチオニンを先の液体培地に添加して、さらに11
日間振とう培養した。得られた不定根を乾燥後、塩基性
のクロロホルム−メタノール液5〇−で抽出した。これ
に40@lのIN硫酸を加えてアルカロイド層を硫酸層
に移した。さらに、アンモニア水2mZおよびクロロホ
ルム40Tn!を加えてアルカロイドをクロロホルム層
に移し、これを減圧濃縮し、ガスクロマトグラフでアル
カロイド量を分析した。この場合のアルカロイドの生産
量を表1に示した。なお、ガスクロマトグラフの分析は
以下の条件で行った。
カラム: 5ilicone 0V−17(1%) o
nChromosorb W (Mesh 80〜1
0100)3φ×111ガラスカラム キャリャガス二Nt カラム温度 :200℃ 実施例3 実施例1において、2年間箱代培養して得られた不定根
10mgをし一メチオニン濃度が1.0mMとなるよう
にL−メチオニンを添加し、又インドール酪酸を10−
’ Mとなるように添加したニッチ・エッチの液体培
地20−を含むLoornl容の三角フラスコに移植し
て3週間振とう培養して得られた不定根を乾燥後、実施
例1と同様に処理してアルカロイドを分析した結果を表
1に示した。
nChromosorb W (Mesh 80〜1
0100)3φ×111ガラスカラム キャリャガス二Nt カラム温度 :200℃ 実施例3 実施例1において、2年間箱代培養して得られた不定根
10mgをし一メチオニン濃度が1.0mMとなるよう
にL−メチオニンを添加し、又インドール酪酸を10−
’ Mとなるように添加したニッチ・エッチの液体培
地20−を含むLoornl容の三角フラスコに移植し
て3週間振とう培養して得られた不定根を乾燥後、実施
例1と同様に処理してアルカロイドを分析した結果を表
1に示した。
比較例1
実施例1においてL−メチオニンを添加しない培地を用
いた以外は該実施例と同様に行った結果を表1に示した
。
いた以外は該実施例と同様に行った結果を表1に示した
。
比較例2
実施例1においてL−メチオニン濃度を0.2mMとし
た以外は該実施例と同様に行った結果を表1に示した。
た以外は該実施例と同様に行った結果を表1に示した。
実施例6.7
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−シスチンを0
.5mM、1.0mM用いた以外は該実施例と同様に行
った結果を表1に示した。
.5mM、1.0mM用いた以外は該実施例と同様に行
った結果を表1に示した。
比較例3.4
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−シスチンを0
.1mM、0.2n+Mとした以外は該実施例と同様に
行った結果を表1に示した。
.1mM、0.2n+Mとした以外は該実施例と同様に
行った結果を表1に示した。
実施例8.9.10
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−システィンを
0.3mM、0.5mM、3mM用いた以外は該実施例
と同様に行った結果を表1に示した。
0.3mM、0.5mM、3mM用いた以外は該実施例
と同様に行った結果を表1に示した。
比較例5
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−システィンを
0.1mM用いた以外は該実施例と同様に行った結果を
表1に示した。
0.1mM用いた以外は該実施例と同様に行った結果を
表1に示した。
実施例11.12
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−セリンを0
、5mM及び3.0mM用いた以外は該実施例と同様に
行った結果を表1に示した。
、5mM及び3.0mM用いた以外は該実施例と同様に
行った結果を表1に示した。
比較例6
実施例3でL−メチオニンの代わりにL−セリンを0.
1mM用いた以外は該実施例と同様に行った結果を表1
に示した。
1mM用いた以外は該実施例と同様に行った結果を表1
に示した。
比較例7〜12
実施例1においてL−メチオニンの代わりに表1に示し
たアミノ酸を1.0mM添加した培地を用いて該実施例
と同様に行った結果を表1に示した。
たアミノ酸を1.0mM添加した培地を用いて該実施例
と同様に行った結果を表1に示した。
実施例13
ズボイシア(Duboisia myoporoide
s R,Br)の葉を10%アンチホルミンで処理した
のち、ベンジルアデニン10−’M含むリンスマイヤー
・スクーグ(LS)の寒天培地に置床した。1ケ月後発
生した苗条を同じ培地で40日日間化培養して得られる
まだ本化していないズボイシア苗条の茎を1〜2cI1
1程度に切断し、24時間振とう培養したAgroba
cterium rhizogenes HRI−1の
懸濁液(107個/at)に浸漬後、植物ホルモンを含
まないLS寒天培地に置床した。3週間後筒条の茎の切
断部位から不定根が発生した。これをアンピシリン0.
1mg /−含むLS液体培地で2日間処理し菌を含ま
ない自己増殖性のズボイシア感染不定根を得た。
s R,Br)の葉を10%アンチホルミンで処理した
のち、ベンジルアデニン10−’M含むリンスマイヤー
・スクーグ(LS)の寒天培地に置床した。1ケ月後発
生した苗条を同じ培地で40日日間化培養して得られる
まだ本化していないズボイシア苗条の茎を1〜2cI1
1程度に切断し、24時間振とう培養したAgroba
cterium rhizogenes HRI−1の
懸濁液(107個/at)に浸漬後、植物ホルモンを含
まないLS寒天培地に置床した。3週間後筒条の茎の切
断部位から不定根が発生した。これをアンピシリン0.
1mg /−含むLS液体培地で2日間処理し菌を含ま
ない自己増殖性のズボイシア感染不定根を得た。
このズボイシア感染不定根をLS液体培地で1年間継代
培養した。この不定根10mg (乾燥重量)をL−メ
チオニンを1mMになるように添加したLS液体培地2
0−を含む10〇−溶三角フラスコに移植し、2週間振
等培養した。得られた不定根150+++g (乾燥重
量)を乾燥し、実施例1と同じ方法で抽出し、アルカロ
イド量を分析した。この場合のアルカロイドの生産量を
表2に示した。
培養した。この不定根10mg (乾燥重量)をL−メ
チオニンを1mMになるように添加したLS液体培地2
0−を含む10〇−溶三角フラスコに移植し、2週間振
等培養した。得られた不定根150+++g (乾燥重
量)を乾燥し、実施例1と同じ方法で抽出し、アルカロ
イド量を分析した。この場合のアルカロイドの生産量を
表2に示した。
実施例14
実施例13でL−メチオニンの代わりにし一セリンを用
いて培地のし一セリン濃度が3mMとなるようにした以
外は該実施例と同様にして行った結果を表2に示した。
いて培地のし一セリン濃度が3mMとなるようにした以
外は該実施例と同様にして行った結果を表2に示した。
比較例13
実施例13においてL−メチオニンを添加しなかった以
外は該実施例と同様にして行った結果を表2に示した。
外は該実施例と同様にして行った結果を表2に示した。
Claims (1)
- (1)トロパン系アルカロイドを産生する植物の組織を
含硫アミノ酸類および/又はオキシアミノ酸類を0.3
ないし10mM含有する培地を用いて組織培養してトロ
パン系アルカロイドを生産することを特徴とするトロパ
ン系アルカロイドの生産方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61230156A JPS6387991A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | トロパン系アルカロイドの生産方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61230156A JPS6387991A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | トロパン系アルカロイドの生産方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6387991A true JPS6387991A (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=16903472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61230156A Pending JPS6387991A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | トロパン系アルカロイドの生産方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6387991A (ja) |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61230156A patent/JPS6387991A/ja active Pending
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