JP2000060588A - コーヒー酸誘導体の生産方法 - Google Patents
コーヒー酸誘導体の生産方法Info
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Abstract
提供する。 【解決手段】 ムラサキ科植物の細胞を培養し培養物よ
りコーヒー酸誘導体を分離する。 【効果】 これまで報告されている植物や培養細胞にお
いて、微量化合物としてしか含まれていなかったコーヒ
ー酸誘導体が飛躍的に大量に生産される。
Description
ginaceae)に属し、コーヒー酸誘導体を生産する能力を
有する植物の細胞または組織の培養物からのコーヒー酸
誘導体の製造方法に関する。
性については幾つかの報告がなされており、コーヒー酸
のエステル、アミドを構造に含む化合物については局所
適用に用いる脱色素用医薬または化粧用組成物としての
利用、コーヒー酸の4量体であるリソスペルミン酸Bお
よびその誘導体については血管拡張効果、抗エイズ作
用、ラブドシンについてはDNAトポイソメラーゼII阻
害作用、活性酸素スカベンジャーとしての作用が知られ
ている。
量は非常に低いものであり、その例としてはヘリオトー
プの葉部でリソスペルミン酸が1.06%、リソスペル
ミン酸Bが0.34%であり、根部でリソスペルミン酸
が1.39%、リソスペルミン酸Bが0.04%、in v
itro plantの葉部においてもリソスペルミン酸が0.5
7%、リソスペルミン酸Bが0.42%(いずれも乾燥
重あたり)であることが報告されている(植物組織培養
(1996),13(1),73-74)。
Bおよび2量体ロズマリン酸の植物組織培養法を利用し
た生産研究についてはシソ科(Lamiaceae)植物であるS
alvia miltiorrhizaを材料とした研究がなされており、
カルス培養ではリソスペルミン酸Bが0.1%およびロ
ズマリン酸が1.24%、カルスより再生した植物体の
葉部ではリソスペルミン酸Bが6.05%およびロズマ
リン酸が6.96%であることが報告されている(J. N
at. Prod.(1994),57(6),817-823)。
生産検討は数多くの植物についてなされており、生産さ
れた有用物質は医薬品、色素などへの利用展開が検討さ
れてきた。ムラサキ科植物においても古くからムラサキ
(Lithospermum erythrorithon)培養細胞によるシコニ
ン生産研究がなされており、細胞の生育に適したMG−
5培地とシコニン生産に適したM−9培地を組み合わせ
た二段培養法によりシコニンを高生産する技術が確立し
ている(Fujita Y. et al, Plant Cell Rep.,(1981),1,
61-63)。しかし、ムラサキ科植物の培養細胞または組
織を培養することでコーヒー酸誘導体の生産性が飛躍的
に向上することは知られていなかった。
(Boraginaceae)に属し、コーヒー酸誘導体を生産する
能力を有する植物の細胞または組織を培養して得られる
培養物から、該コーヒー酸誘導体を分離することを目的
とする。
に、本発明者らは英意研究を重ねた結果、ムラサキ科植
物がコーヒー酸誘導体を生産することを見出し、本発明
を成すに至った。
e)に属し、コーヒー酸誘導体を生産する能力を有する
植物の細胞または組織を培養して得られる培養物から、
該コーヒー酸誘導体を分離することを特徴とするコーヒ
ー酸誘導体の製造方法である。
体を生産に使用される植物としてはムラサキ科植物に属
し、コーヒー酸誘導体を生産する植物であり、例えば、
ムラサキ(Lithospermum erythrorhizon)、ホタルカズ
ラ(Lithospermum zollingeri)、ミヤマホタルカズラ
(Lithospermum diffusum)、イヌムラサキ(Lithosper
mum arvense L.)、ロヘンシソウ(Lithospermum ruder
ale)、テンザンシソウ(Lithospermum tschimganicum
B. Fedtsch)、カシソウ(Arnebia guttata Bge.)、ナ
ンシソウ(Arnebia euchroma (Royle) Johnst)、パミ
ールカシソウ(Arnebia thomsonii Clarke)、シトウソ
ウ(Arnebia saxatilis Benth. et Hook.)、テンシソ
ウ(Onosma paniculatum Bur. et Franch)、チョウカ
テンシソウ(Onosmahookeri Clarke var. longiflorum
Duthie)などをあげることができ、中でもムラサキが好
ましい。
下記の一般式1[化2]
を表す。]を有する化合物、または下記の式2[化3]
に示すエピラブドシン(epi-rabdosiin)である。
例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロ
ピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基等
を挙げることができる。
はリソスペルミン酸B(LA−B)(化4)、リソスペ
ルミン酸−2(LAB−2)等を挙げることができる。
〜()濃度条件のうち少なくとも1以上の条件を満たす
培地であれば良い。 (1) 窒素源のうちアンモニウムイオンの割合が1
0モル%以下、 (2) 銅イオン濃度が0.2μM以上、 (3) サイトカイニン類の濃度:5μM以下、 (4) イノシトール濃度:50mg/l以下、 (5) チアミン濃度:0.05mg/l以下、 (6) ピリドキシン濃度:0.25mg/l以下、 (7) ニコチン酸濃度:0.5mg/l以下、 (8) アスコルビン酸濃度:1.0mg/l以下、 (9) グリシン濃度:1.0mg/l以下、 (10) L−システイン濃度:5.0mg/l以下、 (11) L−グルタミン濃度:5.0mg/l以下、 (12) 硫酸イオン濃度:0.1mM以下、 (13) マンガンイオン濃度:10μM以下、 (14) モリブデンイオン濃度:0.003μM以
下、 (15) ヨウ素イオン濃度:2.0μM以下 (16) 流動パラフィンおよび/または油脂濃度:1
0ml/l以上 その中でも、本発明で用いられる培地としては、M−9
培地が特に好ましい。
養することにより得られる培養物からコーヒー酸誘導体
を採取するための好ましい例としては、次の方法が挙げ
られる。尚、培養物とは培養を行う際の培養細胞、組
織、培地を示す。
点、葉、茎、種子などから採取される植物片を殺菌処理
後、ゲランガムで固めたリンスマイヤー・スクーグ培地
などの固体培地上に置床し、10〜35℃で14〜60
日程度経過させて組織片の一部から、カルスを生成させ
る。このようにして得られたカルスを継代培養すると生
育速度が漸次高まり安定化したカルスが得られる。ここ
で、安定化したカルスとは、培養中に目的外の器官分化
が起こらない状態を保持する性質をもちカルスの生育速
度が均質であるものをいう。
培地、例えばリンスマイヤー・スクーグの液体培地に移
して増殖させる。液体培地において更に生育速度が高め
られる。
は約10〜35℃、特に23〜28℃が増殖速度が大き
いので好適である。また、培養期間としては、7〜42
日間が好適である。
り、コーヒー酸誘導体の生産を抑制することなく、同時
に生産されるシコニン系化合物の生産を抑制することが
可能であり、光照射条件下での培養はコーヒー酸誘導体
の分離精製を効率よく行うことに有利である。本発明の
培養のための光照射培養における照度としては、通常は
500〜20000ルクス、特に2000〜10000
ルクスが好適である。
再分化させ、優良系統選抜などの育種用途に使用するこ
とができる。また、培養細胞および/または培地から目
的とするコーヒー酸誘導体を有機溶媒による抽出等の方
法によって分離することができる。
溶媒としては、コーヒー酸誘導体が溶解する有機溶媒で
あれば特に制限はなく、メチルアルコール、エチルアル
コール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、
酢酸エチル、クロロホルム、アセトン、ヘキサンなどを
挙げることができる。
具体的に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例に限
定されるものではない。 〔実施例1〕リンスマイヤー・スクーグ(LS)の寒天
固体培地に、前もって2%アンチホルミン溶液または7
0%エタノール溶液等で滅菌処理したムラサキの子葉の
組織片を置床し、25℃、暗所にて静置培養してムラサ
キのカルスを得た。継代を繰り返すことにより、数多く
のフラスコからp−O−β−D−グルコシル安息香酸
(PHBOG)含量が高く維持されたM−18TOM株
を取得した。また、継代の過程で細胞がシコニンを全く
生産しないCO株を取得した。次にM−18TOM株の
カルス1g(新鮮重)をLSの液体培地(ただし植物ホ
ルモン類として1μMインドール酢酸および10μMカ
イネチン、炭素源として30g/lシュークロースを含
む)20ml入りの三角フラスコに移し、ロータリーシ
ェーカー上で旋回培養(振幅25mm、100rpm)
し、14日毎に継代し、カルスの生育速度を速めた。液
体培養による継代過程において試験的にM−9の液体培
地で培養したところ、シコニンを生産する培養細胞の入
ったフラスコと生産しない培養細胞が入ったフラスコが
あり、生産する培養細胞をM−18TOM株、生産しな
い培養細胞をWM18株とした。
培養細胞を、M−9の液体培地で20ml入りの三角フ
ラスコに移し、ロータリーシェーカー上で旋回培養(振
幅25mm、100rpm)し、暗所下、21日間培養
した。得られた培養物を濾紙を用いて細胞と培地に分離
した後、細胞1g(新鮮重)に対して10mlのメタノ
ールを加え、ソニケーターを用いて0℃、90分間超音
波処理することによりコーヒー酸誘導体の抽出を行っ
た。得られた抽出液に対し、定量のための内部標準とし
て1mg/mlβ−ナフトール(n−ブタノール溶液)
を加え、15000rpmで5分間遠心分離し、n−ブ
タノール相を以下に示す条件により高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)で分析した。また、培地20ml
に対し、1mg/mlβ−ナフトール(n−ブタノール
溶液)を加え、更に20mlのn−ブタノールを加えて
15000rpmで5分間遠心分離し、n−ブタノール
相を以下に示す条件によりHPLCで分析した。HPL
C分析結果のクロマトグラムを図2[図2]に、コーヒ
ー酸誘導体を含むフェニルプロパノイドの含量を表1
[表1]に示す。
near gradient condition) 流 量:1ml/min. オーブン温度:40℃ 検出波長:254nm Gradient conditionは図1[図1]のとおり。
液体培地の代わりにLSの液体培地で培養した以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を図2[図2]およ
び表1[表1]に示す。
TOM株 の代わりにCO株を用いたこと以外は該実施
例と同様に操作した。その結果を表1[表1]に示す。
液体培地の代わりにLSの液体培地で培養した以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を表1[表1]に示
す。
TOM株 の代わりにWM18株を用いたこと以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を表1[表1]に示
す。
液体培地の代わりにLSの液体培地で培養した以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を表1[表1]に示
す。
上、中、下部の葉、茎部、根部、側根部から実施例1に
示した抽出方法によりコーヒー酸誘導体を含むフェニル
プロパノイドの抽出を行い、更に該実施例に示したHP
LC条件により分析を行い、含量を求めた。その結果を
表2[表2]に示す。
を0,2,4,7,14,21日と継時的に変化させた
以外は該実施例と同様に操作した。その結果を図3[図
3]に示す。
液体培地の代わりにLSの液体培地で培養した以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を図4[図4]に示
す。
体培地またはM−9の液体培地20ml入りの三角フラ
スコに移し、ロータリーシェーカー上で旋回培養(振幅
25mm、100rpm)し、暗所下または光照射条件
下で21日間培養した。得られた培養物から実施例1に
示した抽出方法によりコーヒー酸誘導体を含むフェニル
プロパノイドの抽出を行い、更に該実施例に示したHP
LC条件により分析を行い、含量を求めた。その結果を
図5[図5]に示す。
スコ内に3ml流動パラフィンを添加して培養した以外
は該実施例と同様に操作した。その結果を図5[図5]
に示す。
ceae)に属し、コーヒー酸誘導体を生産する能力を有す
る植物の細胞または組織を培養条件をコントロールして
培養することにより、これまで報告されている植物種や
培養細胞においては微量化合物としてしか含まれていな
かったコーヒー酸誘導体の生産が飛躍的に促進されるこ
とから、興味深い薬理活性を有するコーヒー酸誘導体を
効率よく生産することができる。
を示すグラフである。
分析したクロマトグラム(上部、実施例1)、またはL
S培地で培養した細胞の抽出液をHPLC分析したクロ
マトグラム(下部、比較例1)を比較した図である。
印)およびPHBOG含量(白三角印)およびコーヒー
酸誘導体含量(エピラブドシン:黒丸印、リソスペルミ
ン酸B−2:白四角印、ロズマリン酸:黒三角印、リソ
スペルミン酸B:黒四角印)の経時変化を示すグラフで
ある。
およびPHBOG含量(白三角印)およびコーヒー酸誘
導体含量(エピラブドシン:黒丸印、リソスペルミン酸
B−2:白四角印、ロズマリン酸:黒三角印、リソスペ
ルミン酸B:黒四角印)の経時変化を示すグラフであ
る。
グラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ムラサキ科(Boraginaceae)に属し、コ
ーヒー酸誘導体を生産する能力を有する植物の細胞また
は組織を培養して得られる培養物から、該コーヒー酸誘
導体を分離することを特徴とするコーヒー酸誘導体の製
造方法。 - 【請求項2】 ムラサキ科植物がLithospermum erythror
hizonである請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 コーヒー酸誘導体が、下記の一般式1
[化1] 【化1】 [式中Rは水素原子、又は炭素数1−6のアルキル基を
表す。]で示される化合物ある請求項1または2に記載
の方法。 - 【請求項4】 コーヒー酸誘導体が、エピラブドシンで
ある請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項5】 光照射条件下で培養を行うことを特徴と
する請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。
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---|---|---|---|
JP24067798A JP2000060588A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | コーヒー酸誘導体の生産方法 |
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JP2007280482A Division JP2008092954A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | コーヒー酸誘導体の生産方法 |
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-
1998
- 1998-08-26 JP JP24067798A patent/JP2000060588A/ja active Pending
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