JP2004300069A

JP2004300069A - 植物成長促進剤

Info

Publication number: JP2004300069A
Application number: JP2003095375A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Fujii; 義晴藤井; Mitsuko Hamano; 滿子濱野; Masaru Ogawa; 勝小川; Shiyuntarou Hiradate; 俊太郎平舘; Hiroshi Araya; 博荒谷
Original assignee: NAT INST AGRO ENVIRONMENTAL SCIENCE; National Institute for Agro Environmental Sciences
Current assignee: NAT INST AGRO ENVIRONMENTAL SCIENCE; National Institute for Agro Environmental Sciences
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】新たな植物成長促進剤を提供する。
【解決手段】本発明に係る植物成長促進剤は、１，２−プロパンジオールを有効成分として含有する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物成長促進剤に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ジベレリン剤及びオーキシン剤等の植物の成長を促進させる作用を有する薬剤が市販されているが、保存安定性、価格及び特性等の観点より更なる植物成長促進剤の開発が要求されている。
【０００３】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、新たな植物成長促進剤を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る植物成長促進剤は、１，２−プロパンジオールを有効成分として含有することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明者は、植物エキスの製造方法及び使用方法に関する研究・開発を長年にわたって行っているが、新たに開発した製造方法によって製造した植物エキスが、種々の植物生理活性調整作用を呈することを見出した。そして、この植物エキスについて、植物生理活性調整作用を呈する成分の分析を行ったところ、１，２−プロパンジオール（１，２−Ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｌ）が植物成長促進作用を示すという知見を得て本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明の植物成長促進剤は、１，２−プロパンジオールを有効成分として含有する。１，２−プロパンジオールは、食品添加物として認可されており、一般に、抗菌・抗かび活性を有していることは知られているが、１，２−プロパンジオールが植物成長促進作用を有することは認識されていなかった。この１，２−プロパンジオールは、保存安定性が高く、哺乳類に対する毒性が低い。更に、１，２−プロパンジオールは水又は油等と容易に混合し得るため、取り扱いも容易である。また、合成型の１，２−プロパンジオールは廉価である一方、合成型の１，２−プロパンジオールにも天然型と同程度の植物成長促進作用があることが確認された。
【０００７】
【実施例】
以下、本発明の内容を詳述する。
図１は植物エキスの製造工程を示す工程図である。かかる植物エキスの原料たる植物体としては、檜、翌檜、ネズコ、サワラ、杉、楠、松類、白樺、ブナ、クリ、レンギョウ、マテ、樫、コブシ、山桜、柿の葉、ツバキ、ナンテン、熊笹、ヒキオコシ、ヨモギ、アロエの葉、お茶の葉茎、甘茶蔓の葉茎、モミ、山椒の葉茎、アケビの実、ハハキギの実、レモン果実、山アジサイ、ニンジン葉を含む原料植物群から選択される複数の植物体を原料として用いる。
【０００８】
このような原料を破砕機へ各別に投入して破砕（裁断も含む）し（Ｓ１）、適宜の細度（好ましくは、直径が８ｍｍ以下）の破砕原料をそれぞれ得る。そして、複数の破砕原料それぞれについて、乾留、蒸留、水蒸気蒸留及び搾汁を含む抽出操作群から選択される１又は複数の抽出操作を行って、各破砕原料それぞれの抽出液を得る（Ｓ２）。
【０００９】
水蒸気蒸留（Ｓ２１）は、１．０×１０^５Ｐａ〜１．２×１０^５Ｐａの圧力で、１００℃〜１２０℃の温度で発生させた水蒸気を、破砕原料（抽出対象）に吹き込むことによって行う。
【００１０】
乾留（Ｓ２２）は、破砕原料（抽出対象）を、１００℃〜３５０℃の範囲、好ましくは１５０℃〜３００℃の範囲の温度に加熱することによって行う。加熱温度が１００℃より低くなるにつれて、葉酸、葉酸コリン、各種テルペン類、アミノ酸、α−ピネン、β−ピネン、ヒノキチオール、カンフェン、クエン酸等の成分の抽出率が低下し始め、加熱温度が３００℃より高くなるにつれて、有効成分の抽出率が低下すると共に、着色性、粘性等が著しく悪化していた。一方、１５０℃〜３００℃の範囲の温度での乾留により得られた抽出液は官能試験等による結果に優れていた。
【００１１】
なお、乾留は、８×１０^４Ｐａ程度の圧力下で行ってもよい。この場合、加熱温度を相対的に低くして乾留を実施することができるため、葉酸、葉酸コリン、各種テルペン類、アミノ酸、α−ピネン、β−ピネン、ヒノキチオール、カンフェン、クエン酸等の成分の加熱分解を抑制することができる。
【００１２】
一方、蒸留（Ｓ２３）は、破砕植物（抽出対象）に加水し、抽出対象に十分含水させた後、５０℃〜１００℃の範囲、好ましくは６０℃〜７０℃の範囲の温度に加熱しつつ、８×１０^４Ｐａ程度の圧力で行う。加熱温度が５０℃より低下するにつれて、葉緑素、酢酸、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ、ビタミンＫ等の成分の抽出率が低下し、加熱温度が１００℃より高くなるにつれて、かかる成分が熱分解される。一方、６０℃〜７０℃の範囲の温度での乾留により得られた抽出液は官能試験等による結果に優れていた。
【００１３】
一方、搾汁（Ｓ２４）は、主に草・葉・実等の原料植物について、そのまま又は加水後、２．０×１０^５Ｐａ〜３．０×１０^５Ｐａの圧力で圧搾することによって行う。
【００１４】
このような抽出操作は、原料植物の種類に応じて、単独で実施してもよく、また、組み合わせて実施してもよい。例えば、水蒸気蒸留を実施した後の原料植物について乾留を実施してもよいし、搾汁を実施した後の原料植物について水蒸気蒸留を実施してもよい。更に、一次乾留を行った原料植物について、一次乾留と異なる温度で二次乾留を実施してもよい。一方、一種類の原料植物について、異なる種類の抽出操作を行って、複数種類の抽出液を得るようにしてもよい。
【００１５】
このようにして、各原料植物についてそれぞれ抽出液を得、得られた各抽出液を撹拌しつつ、適当な割合になるように混合することによって調合する（Ｓ３）。なお、各抽出液は減圧蒸留等による精製・脱色を行っておいてもよい。この調合液を暗所で数日から数年熟成させて植物エキスを得る（Ｓ４，Ｓ５）。この熟成中に、調合液中の各成分の化学反応によって、有用な成分が増加する。なお、植物エキスは、ヤシガラ炭、骨炭若しくは木炭等の天然系、又は樹脂若しくはゴム等から焼成した合成系の活性炭、及び／或いはスルホン酸基型、メタクリル酸基型又はアクリル酸基型のイオン交換樹脂を用いて脱色してもよい。
【００１６】
かかる植物エキスは、１，２−プロパンジオール以外にも、消臭防黴除菌作用の１又は複数を示す葉酸、葉緑素、葉酸コリン、各種テルペン、アミノ酸、α−ピネン、β−ピネン、ヒノキチオール、カンフェン、クエン酸、酢酸、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ、ビタミンＫ等の成分が分解されることなく、高い抽出率で抽出することができると共に、乳化剤を添加することなく、油性成分がエマルジョン化した状態の植物エキスを製造することができる。
【００１７】
このようにして得られた植物エキスを、３５℃程度の温度で減圧濃縮し、ヘキサン・クロロホルム・メタノール等による溶剤抽出、又はシリカゲル等を充填したカラムクロマトグラフィー等の手法を用いて、１，２−プロパンジオールを分離精製する。このようにして得られた天然型の１，２−プロパンジオールは、１ｐｐｍ程度の濃度で植物成長促進作用が認められた。
【００１８】
ところで、かかる天然型の１，２−プロパンジオールのみならず、合成された１，２−プロパンジオールにも天然型の１，２−プロパンジオールと略同程度の植物成長促進作用が認められた。
【００１９】
次に、前述した如き製造方法によって製造した植物エキスについて、植物生理活性調整作用の一つである植物成長促進作用を試験した結果について説明する。
表１は、本発明に係る植物成長促進剤による植物成長促進作用を試験した結果を示す表である。表１において、本発明例は、前述した如く製造した植物エキスを水で１万倍に希釈し、それを、それぞれ同じ圃場で生育中の白菜、ホーレンソ、高菜、白カブ、赤カブ及び大根に、一週間に２回の割合で葉面散布して栽培し、収穫した各野菜についてそれぞれ５体の総重量を計量した結果を示したものであり、比較例は、同じ圃場で生育中の白菜、ホーレンソ、高菜、白カブ、赤カブ及び大根に、一週間に２回の割合で水を葉面散布して栽培し、収穫した各野菜についてそれぞれ５体の総重量を計量した結果を示したものである。
【００２０】
【表１】

【００２１】
表１から明らかな如く、本発明に係る植物成長促進剤を使用した場合、それを使用しなかった場合に比べて、白菜、ホーレンソ及び高菜といった葉菜類では、５体の総重量が１．４１倍〜１．８３倍と有意に増加しており、白カブ、赤カブ及び大根といった根菜類では、１．３２倍〜２．３３倍と有意に増加していた。なお、根菜類にあっては、葉の部分の総重量に有意な増加は認められなかった。
【００２２】
次に、植物エキスから１，２−プロパンジオールを精製抽出し、植物成長促進作用を試験した結果について説明する。
植物エキスから１，２−プロパンジオールを精製抽出するには次のようにして行った。前述した如く製造した植物エキスをエバポレータにより減圧下、３５℃の温度で濃縮・乾固した後、少量のヘキサンで溶解し、これに適宜量のシリカゲルを加え、前同様の操作を行って乾固した。ヘキサン中に懸濁させたシリカゲルをガラスカラムに充填・平衡化させておき、前述した如く植物エキスと共に乾固したシリカゲルをガラスカラム内のシリカゲル上に添加し、次のａ）〜ｇ）溶媒で溶出してカラムクロマトグラフィーを実施し、各溶媒に対応する複数の画分を得た。
【００２３】
ａ）溶媒は、ヘキサンとクロロホルムとの比が７：３になるように混合した溶媒であり、ｂ）溶媒は、ヘキサンとクロロホルムとの比が５：５になるように混合した溶媒であり、ｃ）溶媒は、ヘキサンとクロロホルムとメタノールとの比が７：７：０．５になるように混合した溶媒であり、ｄ）溶媒は、ヘキサンとクロロホルムとメタノールとの比が２：８：１になるように混合した溶媒であり、ｅ）溶媒は、クロロホルムとメタノールとの比が８：２になるように混合した溶媒であり、ｆ）溶媒は、クロロホルムとメタノールとの比が７：３になるように混合した溶媒であり、ｇ）溶媒は、クロロホルムとメタノールとの比が５：５になるように混合した溶媒である。
【００２４】
得られた各画分を、前同様、減圧下、濃縮・乾固し、１から１０００ｐｐｍの濃度に調整し、各シャーレ内に配置した濾紙（Ｎｏ．１、ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）に含浸させた後、レタス種子を５粒ずつ、各シャーレの濾紙上に播種し、２５℃の温度、暗所で３日間培養後、芽生えの下胚軸及び幼根の長さを測定した。
【００２５】
図２は、植物エキスをカラムクロマトグラフィーによって分画して得られた各画分のレタス種子の芽生えの下胚軸及び幼根に対する影響を調査した結果の一部を示す棒グラフであり、図中、縦軸は成長率（％）を、横軸は濃度（ｐｐｍ）をそれぞれ表している。また、ｂ）、ｃ）、ｄ）及びｅ）は、前述した各ｂ）からｅ）の各溶媒をそれぞれ示している。なお、コントロールは水を濾紙に含浸させてある。また、成長率は次の（１）式によって求めた。
成長率＝（対象の長さ／コントロールの長さ）×１００ …（１）
【００２６】
図２から明らかな如く、ｄ）溶媒による画分はいずれの濃度でも高い成長率を示しており、１０００ｐｐｍの低濃度において、１００ｐｐｍと略同じ成長率を示していた。
【００２７】
このｄ）溶媒による画分中の成分を、ＩＲ、ＮＭＲ及びＧＣ−ＭＳ等によって構造を確認したところ、１，２−プロパンジオールであった。
【００２８】
一方、市販されている合成型の１，２−プロパンジオールを用いて、前同様、レタスの芽生えの下胚軸及び幼根の長さを測定したところ、１〜１０００ｐｐｍで上述した天然型の１，２−プロパンジオールと略同様の成長率を示した。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、１，２−プロパンジオールを有効成分として含有するため、植物生理活性調整作用、特に植物生長促進作用を有するのに加え、保存安定性が高く、哺乳類に対する毒性が低い。更に、１，２−プロパンジオールは水又は油等と容易に混合し得るため、取り扱いも容易である。また、合成型の１，２−プロパンジオールは廉価である等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】植物エキスの製造工程を示す工程図である。
【図２】植物エキスをカラムクロマトグラフィーによって分画して得られた各画分のレタス種子の芽生えの下胚軸及び幼根に対する影響を調査した結果の一部を示す棒グラフである。
【符号の説明】
Ｓ１破砕工程
Ｓ２抽出工程
Ｓ３調合工程
Ｓ４熟成工程

Claims

１，２−プロパンジオールを有効成分として含有することを特徴とする植物成長促進剤。