WO2019189730A1 - システニルグリシン含有植物生長剤 - Google Patents

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cystenylglycine
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直人 梶
英二 中尾
智寛 中川
健一 阿孫
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三菱商事ライフサイエンス株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/18—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof
    • A01N37/20—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof containing the group, wherein Cn means a carbon skeleton not containing a ring; Thio analogues thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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Definitions

  • the present invention provides a plant growth agent that can realize early harvesting of crops, increase of yield, improvement of nutritional value and mitigation of environmental stress.
  • acetylcysteine and the like are known to be effective in preventing pests (Patent Document 4) and foliar sprays containing cysteine (Patent Document 5).
  • Yeast extracts containing peptides and RNA include plants. Have been reported to have a growth promoting effect and a root elongation effect (Patent Document 6).
  • cysteinylglycine which is a sulfur-containing compound, has been reported as a Maillard base material such as a seasoning (Patent Document 7), but there is no report that it is involved in the promotion of plant growth.
  • An object of the present invention is to provide a plant growth agent excellent in plant growth promotion effect.
  • the present inventor has found that the use of cystenylglycine can promote plant growth and prevent pests by improving resistance, and has completed the present invention.
  • the present invention is a plant growth agent containing a compound represented by the following general formula (1), and is a plant growth agent containing cystenylglycine or a derivative, salt, ester or amide compound thereof.
  • plants may generate oxidative stress and free radicals in cells due to environmental stress, but these can be reduced by the antioxidant action of cystenylglycine.
  • the cystenylglycine described herein is an antioxidant.
  • the cystenylglycine of the present invention is very useful for the control of environmental stress, pests and pathogens. It can also be applied to plants and crops to improve yield. Furthermore, plants with enhanced nutritional value can be cultivated.
  • the plant growth agent of the present invention only needs to contain cystenylglycine, and the specific constitution of other components and the like is not particularly limited, and an appropriate carrier, formulation adjuvant, excipient and the like are used together. Can be blended.
  • the method for obtaining cystenylglycine of the present invention is not particularly limited.
  • it can be obtained by a method such as chemical, enzymatic or microbial fermentation production, and commercially available products can also be used.
  • a specific example of the method by fermentation production is a method obtained from yeast cells containing a high amount of glutathione. Also, yeast with high glutathione content was cultured, collected and washed, then the enzymes in the cells were deactivated with hot water, and then enzymes such as glutaminase were added to break down glutathione into cystenylglycine and glutamic acid.
  • a product that has been purified with a resin or the like can be used later.
  • yeast examples include baker's yeast, beer yeast (Saccharomyces cerevisiae), torula yeast (Candida utilis) and the like.
  • Torula yeast having a generally high glutathione content is desirable because it contains a large amount of cystenylglycine.
  • the plant growth agent of the present invention can be expected to promote plant growth, promote root elongation and improve nutritional value.
  • Plants include root vegetables, fruit vegetables, and cereals. Examples include tomato, Japanese mustard spinach, leaf radish, spinach, onion, grape, apple, pear, melon, strawberry and the like.
  • root elongation nutrient absorption is improved and growth of vegetables and fruit trees is promoted, resulting in increased yield or early harvesting. Furthermore, improvement in nutritional value can be expected.
  • the dosage form of the present invention can be, for example, a solid agent or a liquid agent.
  • it can be a solid agent at the time of distribution and storage, and can be dissolved in water at an appropriate concentration to obtain a liquid agent. Further, it can be concentrated at the time of distribution and storage, and diluted with water when used to obtain an appropriate concentration.
  • the cystenylglycine concentration during use is preferably 0.01 to 1000 mM, more preferably 0.1 to 10 mM. When the cysteinylglycine concentration is within the range, the yield and nutritional value of crops are improved. In the present invention, the cystenylglycine concentration is measured as follows.
  • Cysteinyl glycine content in the sample is measured by high performance liquid chromatography (HPLC).
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the frequency of spraying cystenylglycine of the present invention is not particularly limited, but it is preferably sprayed once or more every 1 to 100 days, more preferably once every 7 to 10 days.
  • Cysteinyl glycine may be used alone or in combination with fertilizer or cultivated soil for horticulture.
  • fertilizers include chemical fertilizers containing nitrogen, phosphoric acid and potassium, and organic fertilizers such as vegetable oil residue, fish meal and seaweed powder.
  • Examples of the application method include contact with plants or soil, foliar application, spreading or addition to a solution during hydroponics.
  • Example 1 Using commercially available “flower and vegetable soil” as soil, seeds of Komatsuna were sown in a flower pot (16 cm ⁇ 16 cm ⁇ 17 cm) and harvested about 90 days later. The foliar application was performed once every 10 days after the leaves came out using a sample dissolved in water so as to have the concentration shown below. Spraying was performed until the back of the leaf was completely wet. Temperature control was not performed. As a test plot, cystenylglycine CG (Bacchem) 0.5 mM was prepared.
  • Example 1 The test was performed in the same manner as in Example 1 except that 0.1 mM of oxidized glutathione GSSG (manufactured by Wako Co., Ltd.) was used.
  • Example 1 Comparative Example 1
  • Comparative Example 2 Comparative Example 2
  • the cystenylglycine 0.5 mM test plots clearly increased the growth.
  • an excellent growth promoting effect can be obtained, and early harvest and increased yield can be expected.
  • Example 2 Growth-promoting effect on tomatoes Seeds of tomato (Momotaro) were sown in pots using commercially available "flower and vegetable soil” as soil. 3 plants were planted in each planter (80 ⁇ 30 cm) using “no soil”. From 1 week after the planting, cysteinylglycine 0.5 mM was sprayed twice every 10 days. Spraying was carried out until the back of the leaf was completely wet. The growth condition of the plant 2 months after sowing was confirmed. There was no particular temperature control.
  • Example 2 The results of Example 2 are shown in FIG.

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Abstract

【課題】人体にも優しく安全であり、さらにより収穫量をあげる植物生長剤を提供することにある。 【解決手段】システニルグリシンを植物に施用することで、生長促進効果により収量が増加する事を見出した。本発明のシステニルグリシン含有植物生長剤は、野菜や果物を始めとする植物全般の生長を促進させ、付加価値を向上させることが出来る。

Description

システニルグリシン含有植物生長剤
　本発明は、特に農作物の早期収穫、収量増加、栄養価向上および環境ストレスの緩和を実現出来る植物生長剤を提供するものである。
　野菜等を始めとする農作物の収量増加や品質向上を目的として、野菜や果樹の葉面や土壌に散布する様々な生長促進剤や植物生長調製剤、生理活性促進剤、食味改良剤などがある。
　含硫化合物について農作物の収量増加や品質向上に効果が認められているものとして、酸化型グルタチオンを含有する植物生長調整剤等がある（特許文献１、２および３）。また、アセチルシステインなどが病害虫予防に効果があること（特許文献４）やシステインを含む葉面散布剤（特許文献５）などが知られており、ペプチドかつRNAを含む酵母抽出物には、植物の生長促進効果および根伸長効果のあることが報告されている（特許文献６）。
　一方で、含硫化合物であるシステニルグリシンは、調味料などのメイラード基材として利用されている報告（特許文献７）があるが、植物の生長促進などに関与するという報告はない。
国際公開第２００８／０７２６０２ 国際公開第２０１３／００２３１７ 国際公開第２０１７／００６８６９ 特表２００８－５３８５６６号公報 特開平０５－３３０９６８号公報 国際公開第２０１６／１４８１９３ 特開２００１－３２１１１７号公報
　本発明は、植物生長促進効果に優れた植物生長剤を提供することを課題とする。
  本発明者は、システニルグリシンを用いることで、植物生長促進や、抵抗性向上による病害虫の予防ができることを突き止め、本発明を完成するに到った。
　すなわち本発明は、下記一般式（１）で表される化合物を含む植物生長剤であり、システニルグリシンまたはその誘導体、塩、エステル体もしくはアミド化合物を含む植物生長剤である。また、植物は環境ストレスにより、酸化ストレスおよび細胞内にフリーラジカルを生じる場合があるが、システニルグリシンの抗酸化作用により、これらを低減することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　本明細書中に記載のシステニルグリシンは、抗酸化物質である。本発明のシステニルグリシンは、環境ストレス、害虫および病原菌の抑制に非常に有用である。また、植物および作物に施用して、収穫量を向上させることができる。さらには栄養価を高めた植物を栽培できる。
　システニルグリシンを植物に散布することで、トマトや小松菜、葉大根において優れた生長促進効果や根伸長促進効果を得ることができる。
グルタチオン関連物質の葉面散布によるコマツナの重量変化 トマトの生育状態（左コントロール、右CG 0.5mM）
　以下、本発明を詳細に説明する。
　本発明の植物生長剤は、システニルグリシンを含有していればよく、その他の成分等の具体的な構成については特に限定されず、適当な担体、製剤用補助剤および賦形剤等を共に配合することができる。
　本発明のシステニルグリシンを得る方法は、特に制限されない。例えば、化学的、酵素的または微生物による発酵生産などの方法を用いて得ることができ、一般に市販されているものも利用出来る。発酵生産による方法の具体的な例としては、グルタチオンを高含有している酵母菌体内から得る方法が挙げられる。また、グルタチオン含量が高い酵母を培養し、集菌、洗浄した後、熱水で菌体内の酵素を失活させ、その後、グルタミナーゼなどの酵素を添加し、グルタチオンをシステニルグリシンとグルタミン酸に分解した後に、樹脂などによる精製を行ったものを用いることもできる。
　酵母の例としては、パン酵母、ビール酵母（サッカロマイセス・セレビシエ）、トルラ酵母（キャンディダ・ユティリス）などを挙げることが出来る。中でもグルタチオン含量が一般的に高いとされるトルラ酵母は、システニルグリシンが多く、望ましい。
  本発明の植物生長剤は、植物の生長促進、根伸長促進や栄養価向上を期待出来る。植物としては、根菜類、果菜類、穀実類などがある。例えば、トマト、小松菜、葉大根、ほうれん草、玉ねぎ、ぶどう、りんご、梨、メロン、イチゴなどが挙げられる。
　根の伸長が促進されることで、栄養分の吸収も良くなり、野菜や果樹の生長が促進される結果、収量増又は早期収穫が可能となる。さらには栄養価の向上も期待できる。
  本発明の剤型は、例えば固形剤、又は液剤とすることが出来る。例えば、流通および保管時は固形剤とし、適切な濃度で水に溶解して液剤とすることが出来る。また、流通および保管時に濃縮された状態とし、使用する時に水で希釈して適切な濃度とすることも出来る。使用時におけるシステニルグリシン濃度は、好ましくは０．０１～１０００mM、更に好ましくは０．１～１０mMとすることが出来る。システニルグリシン濃度がその範囲内であることで、農作物の収量や栄養価が向上する。なお、本発明において、システニルグリシン濃度の測定は以下の通りおこなう。
（システニルグリシン測定法）
　高速液体クロマトグラフィー（HPLC）により、試料中のシステニルグリシン含量を測定する。システニルグリシン標品（H-Cys-Gly-OH）は、バッケム社製のものを使用する。HPLCの条件は、分離カラム Unison US-C18（5μm、150 mm×4.6mm、Imtakt社）、移動相：リン酸緩衝液 （pH3.2）、流速： 1mL／min、検出：紫外線検出器（210nm）
　本発明のシステニルグリシンを散布する頻度は特に限定されないが、好ましくは１～１００日毎に１回以上、更に好ましくは７～１０日毎に１回散布する。システニルグリシンは、単独で用いてもよく、また、肥料や園芸用培養土と組み合わせて用いてもよい。肥料としては、窒素、リン酸やカリウムを含有する化成肥料やまた植物油かす、魚粉や海藻粉末などの有機肥料等がある。施用方法は、植物体又は土壌への接触、葉面散布、展着または水耕栽培時の溶液への添加等が挙げられる。
　実施例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
＜実施例１＞
　土壌として市販の「花と野菜の土」を用いて、植木鉢（１６ｃｍ×１６ｃｍ×１７ｃｍ）に小松菜の種を播種、約９０日後に収穫した。葉面散布は、試料を以下に示す濃度となるように水で溶解したものを用いて、本葉が出てから１０日に１回実施した。散布は、葉の裏が完全に濡れるまで噴霧した。温度コントロールは行わなかった。試験区として、システニルグリシンCG（バッケム社製）0.5mMを調整した。
＜比較例１＞
　試験区として、酸化型グルタチオンGSSG（和光社製）0.1mMを用いること以外は、実施例１と同様に行った。
＜比較例２＞
　試験区として、酸化型グルタチオンGSSG（和光社製）0.5mMを用いること以外は、実施例１と同様に行った。
実施例１、比較例１および比較例２の結果を図１に示す。
コントロール（水）、酸化型グルタチオン0.1mMまたは0.5mMの試験区と比較して、システニルグリシン0.5mMの試験区では、明確に生育量が高まった。
　本発明のシステニルグリシン含有植物生長剤を植物へ葉面散布することで優れた生長促進効果を得ることが出来、早期収穫や収量増が見込めるようになった。
＜実施例２＞　トマトへの生長促進効果
  土壌として市販の「花と野菜の土」を用いてポットにトマト（桃太郎）の種を播種し、播種から15日後、同様に土壌として「花と野菜の土」を用いて各プランター（８０×３０ｃｍ）に３株ずつ定植した。定植１週間後より、システニルグリシン0.5mMを１０日毎に２回葉面散布した。散布は、葉の裏が完全に濡れるまで実施した。播種２か月後の植物の成長具合を確認した。温度コントロールは特に行わなかった。
実施例２の結果を図２に示す。
　システニルグリシン0.5mMを葉面散布した試験区は、有意に未処理区よりもトマトの苗の生育が良く、茎の長さや葉も大きいものとなった。 
　本実施例の結果から、本発明のシステニルグリシンを有効成分として含む植物生長剤は、野菜や果物を始めとする植物全般の生長を促進させることが確認された。
　

Claims (2)

  1. 　システニルグリシンを有効成分として含む植物生長剤。
  2.   システニルグリシンの含量が0.1mM以上である請求項１記載の植物生長剤。
    　
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