WO2010140361A1

WO2010140361A1 - 乳管形成促進剤及びラテックス増産方法

Info

Publication number: WO2010140361A1
Application number: PCT/JP2010/003690
Authority: WO
Inventors: 秋山泰律
Original assignee: 株式会社ブリヂストン
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2010-12-09
Also published as: JP2010280753A

Abstract

本発明は、コロナチン又はその誘導体である１種類以上の化合物を有効成分とする乳管形成促進剤である。

Description

乳管形成促進剤及びラテックス増産方法

　本発明は、乳管形成を促進する乳管形成促進剤、及び該乳管形成促進剤を用いるラテックスの増産方法に関する。
　本願は、２００９年０６月０２日に出願された日本国特許出願第２００９－１３３０４２号に対して優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　天然ゴムは、弾性を有する高分子であり、主にゴムノキの乳管（ｌａｔｉｃｉｆｅｒ）と呼ばれる細胞内で造られているラテックスという乳液を収集し、これに所望の加工をすることにより製造される（例えば、特許文献１参照。）。乳管は、ゴムノキの樹皮内の形成層の外側に年に数層発達する。ラテックスの収集は、一般的に、ゴムノキの幹にナイフ等を用いて溝状に傷をつけて（タッピング）、切断された乳管から流出するラテックスを回収することにより行われている。

　天然ゴムは、ゴム製品の主原料として、様々な用途において幅広くかつ大量に用いられている。このため、より高収率でラテックスを得る方法の開発が求められている。より大量のラテックスを採取する方法としては、例えば、ゴムノキの幹に対してエチレンやＥｔｈｅｐｈｏｎ（２－クロロエチルホスホン酸）による刺激を加える方法がある。エチレン等を樹皮に塗布することにより、乳管から流出してくるラテックスが傷口で凝固することが抑制されるため、より多くのラテックスを採取することができる。

　また、ジャスモン酸やジャスモン酸前駆体のリノレン酸等を配合したラノリンを、パラゴムノキの幹に塗布することにより、乳管分化が促進され、乳管数（乳管密度）が増大することが報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。ジャスモン酸は、リノレン酸を前駆体として生合成されるジャスミンの香気成分の一つであり、植物の成長阻害作用や老化促進作用を有する植物ホルモンの一種である。特に、傷害を受けた場合や病原菌に感染した場合等にジャスモン酸の合成が促進されることから、環境ストレスに対する抵抗性を獲得する為に機能的に働く環境ストレスに対する抵抗性の誘導ホルモンとして知られている。なお、非特許文献１では、同じく環境ストレスに対する抵抗性の誘導ホルモンであるサリチル酸、アブシジン酸、Ｅｔｈｅｐｈｏｎ（エチレン）を同様に処理した場合には、ジャスモン酸とは異なり、二次乳管の形成は認められなかったことも報告されている。

　一方、植物毒素の１つにコロナチン（ｃｏｒｏｎａｔｉｎｅ）がある。コロナチンは、ライグラスかさ（暈）枯病の病斑から分離された病原性のある菌株から単離された活性物質である。コロナチンは、ライグラスかさ枯病細菌の代謝毒素であり，ライグラスの葉に病斑形成を誘導する作用を持つと考えられている。

特開２００２－１３８１０２号公報

ハオ（Ｈａｏ）、外１名、アナルズ・オブ・ボタニー（Annals of Botany）、２０００年、第８５巻、第３７～４３ページ。

　エチレン刺激によりラテックスを増産する方法は、幹に対し長期的に使用し続けると樹皮割れが生じ易くなる可能性がある。また、エチレン刺激は、乳管からのラテックスの流出をより円滑にする方法であり、樹木のラテックス生産能力そのものを改善する方法ではない。すなわち、エチレン刺激によるラテックスの増産には限界がある。

　一方、ラテックスを生合成する為の主要部位である乳管の形成を促進することにより、樹木のラテックス生産能力そのものを改善することが期待できる。しかしながら、現在までに、ゴムノキの乳管形成を促進し得る化合物として、ジャスモン酸以外のものは報告されていない。また、このジャスモン酸刺激による乳管形成促進の作用機序も明らかではない。

　本発明は、ゴムノキの乳管形成を促進し、ラテックス増産に有効な化合物、及びこの化合物を用いたラテックスの増産方法を提供することを目的とする。

　本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、コロナチンをゴムノキの幹又は茎に付着させることにより、乳管形成を促進し得ることを見出した。さらに、ラテックスの生産能力はラテックス生合成部位である乳管細胞の数に依存し、コロナチンの付着により、回収されるラテックス量を増大させることができることを見出し、本発明を完成させた。

　すなわち、本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を提供している。
（１）　本発明の乳管形成促進剤は、コロナチン又はその誘導体である１種類以上の化合物を有効成分とする。
（２）　（１）記載の乳管形成促進剤は、前記化合物を水溶性媒体に溶解又は分散させてなる。
（３）　本発明のラテックス増産剤は、前記（１）に記載の乳管形成促進剤を含む。
（４）　本発明のラテックス増産方法は、前記（１）に記載の乳管形成促進剤を、ラテックス産生植物の幹又は茎に付着させる工程を有する。
（５）　前記（４）記載のラテックス増産方法においては、前記植物がパラゴムノキ（Ｈｅｖｅａ　ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）である。

　本発明の乳管形成促進剤により、乳管を有するラテックス産生植物の乳管数（乳管密度）を増大させ、ラテックス産生植物の木本来のラテックス生産能力を向上させることができる。このため、この乳管形成促進剤を用いたラテックス増産方法により、ラテックス収量を効率よく増量させることができる。

実施例１において、コロナチンの塗布の有無と回収されたゴム量（ｍｇ）との関係を示した図である。実施例１において、塗布部の組織切片のオイルレッド染色像を示した図である。実施例１において、回収されたゴム量と観察された乳管形成の結果を纏めた図である。

＜乳管形成促進剤＞
　本発明及び本願明細書において、乳管形成促進剤とは、塗布又は注入等により、植物体に直接接触させた場合に、前記植物の乳管形成を促進し、乳管数を増大させる作用を有する化合物及びこの化合物を含む組成物を意味する。なお、前記化合物としては、乳管形成を直接促進させる化合物であってもよく、間接的に促進させる化合物であってもよい。

　乳管細胞からなる乳管は、ラテックスの生合成を行う部位である。ラテックスの生産能力は、このラテックスの生合成を行う部位である乳管細胞の数に大きく依存する。一般的に、乳管細胞の形成は、自然環境下での木の生理状態や性質に影響される。しかしながら、本発明の乳管形成促進剤により植物体中の乳管細胞数を増加させることができるため、植物体そのもののラテックス生産能力を向上させ、ラテックス収量を増大させることができる。つまり、本発明の乳管形成促進剤を含ませることにより、良好なラテックス増産剤を製造することができる。

　本発明の乳管形成促進剤は、コロナチン又はその誘導体である１種類以上の化合物を有効成分とする。コロナチンの化学式を下記に示す。

　本発明におけるコロナチン誘導体は、コロナチンから公知の合成反応により合成することができる。なお、乳管形成促進作用を有する化合物であれば、特に限定されない。例えば、コロナチンのカルボン酸部分をアミド化やエステル化等した化合物や、コロナチンの１位カルボニル基を還元した化合物、コロナチンやカルボン酸を保護したエステル化合物を還元した４，５－ジヒドロ化合物や１－ヒドロキシー４，５－ジヒドロ化合物等が挙げられる。

　なお、コロナチン又はコロナチン誘導体は、少なくとも１つの不斉炭素原子を有するため、光学異性体が存在する。本発明においては、乳管形成促進作用を有する限り、これらの立体異性体のいずれを有効成分としてもよい。

　また、コロナチン又はコロナチン誘導体は、塩として本発明の乳管形成促進剤に有効成分として含有させてもよい。塩としては、コロナチン誘導体等の乳管形成促進作用を阻害しない限り、特に限定されず、無機塩であってもよく、有機塩であってもよい。例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩等のアルカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩、アルミニウム塩、鉄塩、亜鉛塩、銅塩、ニッケル塩、コバルト塩等の金属塩；アンモニウム塩、グルコサミン塩、エチレンジアミン塩、グアニジン塩、ジエチルアミン塩、トリエチルアミン塩、ジエタノールアミン塩、テトラメチルアンモニウム塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン塩等のアミン塩; 塩酸塩、硝酸塩、過塩素酸塩、硫酸塩、燐酸塩等の無機酸塩;酢酸塩、りんご酸塩、フマ-ル酸塩、コハク酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩等の有機酸塩;及び、グリシン塩、リジン塩、アルギニン塩、オルニチン塩、グルタミン酸塩、アスパラギン酸塩等のアミノ酸塩が挙げられる。

　本発明の乳管形成促進剤は、乳管形成促進作用を有する１種類の化合物を有効成分とするものであってもよく、乳管形成促進作用を有する２種類以上の化合物を有効成分とするものであってもよい。

　本発明の乳管形成促進剤は、乳管形成促進作用を有する１種類又は２種類以上の有効成分である化合物を、適当な媒体に溶解又は分散させて希釈させることにより、得ることができる。この媒体は、乳管形成促進作用を有する化合物を、その乳管形成促進作用を阻害することなく十分に溶解又は分散させることが可能な媒体であれば、特に限定されない。すなわち、有効成分である化合物の性質および使用方法等を考慮して、公知の溶媒の中から望ましい媒体を適宜選択して用いることができる。

　上記の媒体として、例えば、水；カルナバロウ、密ロウ等のワックス類；ラノリン等のグリース類；ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ナフタレン等の芳香族炭化水素類；ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素類；メチレンクロリド、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエ-テル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、エチレングリコールフェニルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸ジエチル、エチレングリコールアセテート、マレイン酸ジブチル、コハク酸ジエチル等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン、イソホロン等のケトン類；メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｎ－ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等のアルコール類；ホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド、スルホラン等のスルホキシド類；ニトロエタン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物類；アセトニトリル等のニトリル類;及び、ピリジン類等が挙げられる。

　本発明の乳管形成促進剤の媒体としては、５～５０℃において液状であるものが好ましい。この温度において液状であれば、十分に粘度が低い。そのため、ラノリン等の粘度が高く半固形状の媒体よりも、より簡便に植物体に付着させることができる。具体的には、水、ハロゲン化炭化水素類、ケトン類、アルコール類等の水溶性媒体が好ましい。中でも、水やアルコール類等がより好ましい。なお、本発明における水溶性媒体とは、水と容易に混和し得る媒体を意味する。

　また、本発明の乳管形成促進剤の媒体としては、１種類を用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。例えば、水とアルコールとの混合溶液であってもよく、水とケトン類との混合溶液であってもよい。

　本発明の乳管形成促進剤中の乳管形成促進作用を有する化合物の濃度は、植物体へ付着させた場合に、乳管形成促進効果を奏するために十分な濃度であればよい。すなわち、乳管形成促進作用を有する化合物の種類、用いる媒体の種類、植物体への付着方法等を考慮して、乳管形成促進作用を有する化合物の濃度を適宜決定することができる。

　本発明の乳管形成促進剤の剤型は、植物体に付着させることが可能な剤型であれば、特に限定されない。例えば、液剤、水和剤、エマルジョン、懸濁剤、ゾル剤、ペースト剤、シート剤等が挙げられる。特に、植物への付着が簡便であるため、液剤、水和剤、エマルジョン、懸濁剤、ゾル剤等であることが好ましく、液剤であることがより好ましい。

　本発明の乳管形成促進剤は、本発明の効果を阻害しない限り、乳管形成促進作用を有する化合物と媒体のほかに、分散剤、溶解助剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、保存剤、安定化剤、殺菌剤、殺虫剤、栄養剤等を含有していてもよい。

　分散剤としては、例えば、公知の界面活性剤の中から適宜選択して用いることができる。この界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、高分子界面活性剤のいずれであってもよく、１種類を用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

　好ましい分散剤としては、例えば、２種以上のアルキレンオキシドのブロック縮重合体、ポリオキシアルキレンエーテル系化合物、ポリオキシアルキレングリコール脂肪酸エステル系化合物、多価アルコール系脂肪酸エステル化合物、ポリオキシアルキレン多価アルコール系脂肪酸エステル化合物、ポリオキシアルキレンアルキルアミン化合物、アルキルアルカノールアミド化合物等が挙げられる。

　粘度調整剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，ＣＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸、カルボキシビニルポリマー、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子の中から適宜選択して用いることができる。特に、カルボキシメチルセルロースを用いることが好ましい。

　本発明の乳管形成促進剤は、本発明の効果を阻害しない限り、乳管形成促進作用を有する化合物以外の他の植物ホルモンを含有していてもよい。このような植物ホルモンとして、例えば、オーキシン類、インドール酢酸、ジベレリン、サイトカイニン、アブシジン酸、エチレン、Ｅｔｈｅｐｈｏｎ、ブラシノステロイド類、フロリゲン、サリチル酸等が挙げられる。

＜ラテックス増産方法＞
　本発明のラテックス増産方法は、本発明の乳管形成促進剤を、ラテックス産生植物の幹又は茎に付着させる工程を有する。本発明の乳管形成促進剤を幹等に付着させることにより、この付着させた部位及びその近傍の乳管の分化形成が促進され、乳管数が増大する。そのことにより、乳管で生産されるラテックス量が増大し、タッピングによって、より大量のラテックスを回収することができる。

　本発明において、本発明の乳管形成促進剤を付着させるラテックス産生植物は、ラテックス（主にポリイソプレン）を産生する植物であれば、特に限定されない。例えば、乳管を有しており、乳管中にラテックスが含まれている植物であってもよく、乳管細胞内ではなく細胞間隙中にラテックスが含まれている植物であってもよい。このようなラテックス産生植物として、例えば、トウダイグサ科のパラゴムノキ（Ｈａｖｅａ　ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）、セアラゴムノキ（Ｍａｎｉｈｏｔ　ｇｌａｚｉｏｖｉｉ）、クワ科のインドゴムノキ（Ｆｉｃｕｓ　ｅｌａｓｔｉｃａ）、パナゴムノキ（Ｃａｓｔｉｌｌｏａ　ｅｌａｓｔｉｃａ）、ラゴスゴムノキ（Ｆｉｃｕｓ　ｌｕｔｅａ　Ｖａｈｌ）、マメ科のアラビアゴムノキ（Ａｃｃａｃｉａ　ｓｅｎｅｇａｌ）、トラガントゴムノキ（Ａｓｔｒａｇａｌｕｓ　ｇｕｍｍｉｆｅｒ）、キョウチクトウ科のクワガタノキ（Ｄｙｅｒａ　ｃｏｓｔｕｌａｔａ）、ザンジバルツルゴム（Ｌａｎｄｏｌｐｈｉａ　ｋｉｒｋｉｉ）、フンツミアエラスチカ（Ｆｕｎｔｕｍｉａ　ｅｌａｓｔｉｃａ）、ウルセオラ（Ｕｒｃｅｏｌａ　ｅｌａｓｔｉｃａ）、キク科のグアユールゴムノキ（Ｐａｒｔｈｅｎｉｕｍ　ａｒｇｅｎｔａｔｕｍ）、ゴムタンポポ（Ｔａｒａｘａｃｕｍ　ｋｏｋ－ｓａｇｈｙｚ）、アカテツ科のガタパーチャノキ（ｐａｌａｇｕｉｕｍ　ｇａｔｔａ）、バラタゴムノキ（Ｍｉｍｕｓｏｐｓ　ｂａｌａｔａ）、サポジラ（Ａｃｈｒａｓ　ｚａｐｏｔａ）、ガガイモ科のオオバナアサガオ（Ｃｒｙｐｔｏｓｔｅｇｉａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、トチュウ科のトチュウ（Ｅｕｃｏｍｍｉａ　ｕｌｍｏｉｄｅｓ）等が挙げられる。特に、乳管細胞を有するパラゴムノキ、セアラゴムノキ、ゴムタンポポ等であることが好ましく、工業用天然ゴム原料として汎用されているパラゴムノキであることがより好ましい。

　本発明のラテックス増産方法は、本発明の乳管形成促進剤を、植物の幹又は茎に付着させる。幹等に付着させることにより、植物における乳管の多い場所へ効率的に乳管形成促進作用を働きかけることができる。付着方法は、乳管形成促進剤を幹に直接付着させることが出来る方法であれば、特に限定されない。例えば、有効成分を水溶性媒体に希釈させた乳管形成促進剤を、刷毛等を用いて直接幹等に塗布してもよく、スプレー等を用いて噴霧してもよい。さらに、注射器等を用いて、幹中に注入させてもよい。また、植物への乳管形成促進剤の付着量は、乳管形成促進作用による効果が得られる量であれば、特に限定されない。すなわち、乳管形成促進剤の有効成分の種類や濃度、付着方法、植物の樹齢や種類等を考慮して、植物への乳管形成促進剤の付着量を適宜決定することができる。

　また、塗布期間は、植物において乳管が形成される数ヶ月～１年程度で十分である。従来法のエチレン刺激による方法の場合には、長期的なエチレン刺激により、幹に悪影響を及ぼす可能性がある。しかしながら、本発明のラテックス増産方法では、本発明の乳管形成促進剤による処理期間は乳管が形成されるまでの短期間であるため、植物への負担を顕著に軽減することができる。

　次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下「％」とは、特に記載が無い限り、「％（ｗ／ｖ）」を意味する。

［実施例１］＜乳管形成促進剤の調製＞
　コロナチン（シグマ社製、カタログ番号Ｃ８１１５）を有効成分とする乳管形成促進剤を調製した。
　具体的には、コロナチンを最終濃度が０．１％となるように、１％ＣＭＣ溶液を用いて希釈し、得られた０．１％希釈液を乳管形成促進剤として用いた。

＜乳管形成促進剤の付着＞
　スプレーによる噴霧又は刷毛による塗布により、樹齢１年目のパラゴムノキに、上記で調製した乳管形成促進剤を、幹表面に０．１ｍＬ／ｃｍ^２となるように、２ヶ月間にわたり２週間ごとに１回（合計４回）塗布した。１種類の乳管形成促進剤に対して、それぞれ３本の木に対して行った。その後、タッピングにより塗布部分から回収されたゴム（ラテックス）量を測定した。タッピングは２日おきに３回実施し、各回の平均値を、回収されたゴム量とした。なお、コントロールとして、１％ＣＭＣ溶液を同様にしてパラゴムノキに付着させ、回収したゴム量を測定した。

　図１はコロナチンの塗布の有無と回収されたゴム量（ｍｇ）との関係を示した図である。図中、「ＣＯＲ」はコロナチンを、「Ｃｏｎｔ」はコントロールを、それぞれ示す。この結果、コロナチンを有効成分とした乳管形成促進剤を塗布することにより、コントロールに比べて明らかに回収されたゴム量が増大していた。

　また、同時に、各パラゴムノキの木における塗布部の乳管数（乳管層の数）を調べた。具体的には、乳管形成促進剤塗布前と、塗布処理開始２ヶ月後のゴムを回収した時点において、それぞれ塗布部の組織切片を作成し、これに対してオイルレッドによる色素染色を行うことにより調べた。

　図２は、コロナチン塗布部の組織切片のオイルレッド染色像を示した図である。上段は塗布前の染色像であり、下段は塗布処理開始２ヶ月後の染色像である。図中、矢頭（▲）は、塗布処理により増加した乳管を示す。
　この結果、未処理の木ではいずれも乳管リング（乳管層）数は１本（１層）であった。これに対して、塗布処理開始２ヶ月後では、コントロールの乳管数は１本であり、特に変化はなかったが、コロナチンを塗布したものでは乳管リング数が２本となっており、乳管数が増大していた。

　図３は、回収されたゴム量と観察された乳管形成の結果をまとめた図である。この結果、コロナチンを塗布した場合には、乳管形成が促進され、かつ回収できるゴム量が増大した。

　以上の結果より、コロナチン又はその誘導体を有効成分とする本発明の乳管形成促進剤を植物の幹等に付着させることにより、乳管形成が促進され、乳管数を増加させることができ、この結果、ラテックス（ゴム）を増産できることが明らかである。

　本発明の乳管形成促進剤及びこの乳管形成促進剤を用いるラテックスの増産方法は、ラテックス産生植物の乳管数（乳管密度）を増大させ、ラテックス産生植物の木本来のラテックス生産能力を向上させることができる。そのため、天然ゴムの産生の分野において、本発明の乳管形成促進剤及びこの乳管形成促進剤を用いるラテックスの増産方法は特に有用である。

Claims

　コロナチン又はその誘導体である１種類以上の化合物を有効成分とする乳管形成促進剤。
　前記化合物を、水溶性媒体に溶解又は分散させてなる請求項１記載の乳管形成促進剤。
　請求項１に記載の乳管形成促進剤を含むラテックス増産剤。
　請求項１に記載の乳管形成促進剤を、ラテックス産生植物の幹又は茎に付着させる工程を有するラテックス増産方法。
　前記植物がパラゴムノキ（Ｈｅｖｅａ　ｂｒａｓｉｌｉｅｎｓｉｓ）である請求項４記載のラテックス増産方法。