(57)【要約】      （修正有）【課題】農産物生産における栽培物残渣に含まれる有効成分を有機溶剤を使用する事なく抽出し、作物栽培で問題となっているうどんこ病に対し強い防除効果を有する安全で簡便な植物用抗菌剤を提供する。【解決手段】トマトの残渣に含まれるα−トマチンをはじめとするジハイドロトマチン、エスクレオサイド類といった塩基性化合物を、有機酸水溶液を用いてトマト残渣から抽出することにより得られる植物抗菌剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物に含有する塩基性化合物を主成分としたうどんこ病原菌抗菌剤。
【請求項２】
植物に含有する塩基性化合物を、酸を用いて水溶性の塩にし、抽出調製したうどんこ病原菌抗菌剤。
【請求項３】
前記植物はトマトの残渣であることを特徴とする請求項１または２記載のうどんこ病原菌抗菌剤。
【請求項４】
前記酸は食品成分および添加物として使用される有機酸であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のうどんこ病原菌抗菌剤。
【請求項５】
前記酸は酢酸であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のうどんこ病原菌抗菌剤。
【請求項６】
植物に有機酸を加え有機酸水溶液を製造する工程と、前記植物を水溶液に浸漬もしくは攪拌しながら加熱する加熱工程と、を含む抗菌剤抽出方法。
【請求項７】
前記植物は、トマトであることを特徴とする請求項６記載の抗菌剤抽出方法。
【請求項８】
前記有機酸は酢酸であることを特徴する請求項６または７記載の抗菌剤抽出方法。
【請求項９】
前記加熱工程は６０〜１００℃にて２０分〜６０分である請求項６〜８いずれかに記載の抗菌剤抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、うどんこ病原菌に対して抗菌効果を有する植物用抗菌剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農作物のうどんこ病防除には、いわゆる化学農薬が広く使用されている。これらの化学農薬は、生産工程および原料として有機溶剤を使用しており、環境負荷および安全面に課題があることが知られている。また化学農薬の製造は、不純物の除去、有機溶剤の除去、補助剤の混合などの複雑な工程が必要であり多額の製造費を必要としている。
【０００３】
また農産物の生産工程において収穫が終了した作物、いわゆる残渣のほとんどは廃棄されており、使用されたとしても肥料の原料として使用されるのが一般的であり残渣が含有している特有の有効成分に着目した利用方法については極めて少ない。残渣が含有している特有の有効成分に着目した希少な例としては、ナス科、特にトマトの抗菌成分α-トマチンに着目した植物病原菌拮抗剤（特許文献１）があるが、製造工程においてメタノールやジクロロメタン等の有機溶剤を使用しているのが現状である。更に特許文献１には多くの作物で問題となっているうどんこ病原菌に対して抗菌作用があるとの記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は農産物の生産工程において大量に廃棄される栽培物残渣の有効成分に着目し、有機溶剤を使わずに、安全かつ簡便に成分を抽出し、うどんこ病原菌に対する抗菌剤を得る事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、トマトの残渣に含まれるα−トマチンをはじめとするジハイドロトマチン、エスクレオサイド類といった塩基性化合物が、うどんこ病などの原菌に対し優れた防除効果を発揮できることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００７】
α−トマチンをはじめとするジハイドロトマチン、エスクレオサイド類といった塩基性化合物は、有機溶剤であるクロロホルムや酢酸エチル、アルコールに可溶であるのに対し、水には不溶である。しかし前記塩基性化合物は、酸を加える事により水に可溶な塩を形成する性質を持っている。本発明者らは有機溶剤抽出に代わる安全かつ簡便な方法について探索を行ったところ、主として天然物由来の酢酸、乳酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、酒石酸等の有機酸水溶液を用いる事で、安全に効率良く上記成分を抽出できる事を発見した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、有機溶剤を使用せずに、安全かつ簡便な方法で残渣から有効成分を抽出する事ができ、作物栽培で問題となっているうどんこ病に対し、強い効果を持つ植物抗菌剤を得る事ができる。
【０００９】
また、安全性が高い有機酸を含む水溶液で残渣を抽出し、ろ過するという極めて単純な工程で調製する事が可能となり、従来の有機溶剤を使用する抽出方法よりも安全でかつ簡便にうどんこ病に対する強い抗菌剤を得ることできる。
なお、有機酸を含む水溶液の例として、食品添加物の有機酸、もしくは食酢、フルーツジュース、発酵食品、炭酸水等の安全性の高い食品が挙げられ、酸性であれば特に限定はされることはない。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の栽培作物残渣としては大量の残渣が廃棄されるトマトであり、防除の対象は、ナス科ナス属以外の作物に罹病するうどんこ病が望ましい。抽出の対象となるのは、作物残渣の葉部、茎部、花部等の全部位であって特に限定されない。
【００１１】
抽出に用いる残渣は、採取後そのまま用いてもよく、また自然乾燥させたものでも良い。得られた残渣は、抽出効率を良くする為に細かく裁断する、もしくはすりつぶしてから用いるのが好ましい。
【００１２】
残渣の抽出に用いる水溶液の有機酸濃度は０．１〜２０％であり、ｐH６以下が望ましい。有機酸は、例として酢酸、クエン酸、リンゴ酸、コハク酸、酒石酸、乳酸等が挙げられ、特に酢酸が望ましい。理由としては、酢酸は強い抗菌作用があり、実施例でも記述しているとおり、うどんこ病原菌に対し、トマト残渣に含まれる抗菌成分との相乗効果が確認された為である。
【００１３】
有機酸水溶液は、残渣に対し、１〜１００容量倍用い、浸漬もしくは攪拌しながら加熱抽出する。加熱は６０〜１００℃にて２０〜６０分程度行う。加熱の手段は特に限定されない。抽出後は溶液をろ過等によって残渣を除き、回収する。得られた抽出液は室温まで冷却すれば、即座にうどんこ病抗菌剤として使用する事ができる。
【００１４】
以上で得られた抽出液は、実施例の項で詳細に記述しているが、水で抽出した場合に比べ、塩基性化合物が高濃度に含まれており、うどんこ病に対して強い抗菌活性を有している。
【００１５】
本発明で得られる作物残渣の抽出液は、うどんこ病に対し、優れた抗菌活性を示すものであり、キュウリ、サヤエンドウ、イチゴ等に対してうどんこ病防除資材として有効に利用する事ができる。
【００１６】
本発明の使用方法は、水で１０〜１０００倍に希釈し、葉面散布で使用する。また市販展着剤等を添加して使用しても良い。希釈液中の塩基性化合物濃度は、α−トマチンを指標成分とすると、０．５μｇ／ｍｌ以上が望ましい。
【実施例】
【００１７】
第１の実施例として、（栽培作物残渣の抽出条件比較試験）栽培を終了したトマト（品種；桃太郎ヨーク）の葉や茎を含めた地上部を採取し、乾燥させずにミキサーで粉砕したものの１００ｇに酢酸濃度４．２重量％に調製した酢酸水溶液１００ｍｌを加え、湯煎で８０℃、２０分間加熱して抽出を行い、ろ過して酢酸水溶液抽出液を得た。また酢酸濃度４．２重量％の市販食酢、水、メタノールを用いて同様の条件で抽出し、各抽出液を得た。
【００１８】
前記で得られた各抽出液を、酢酸およびトマトに含まれる代表的な塩基性化合物であるα―トマチンを指標成分としてHPLCを用いて濃度の測定を行った。
【００１９】
（酢酸濃度の測定）前処理として前述の各抽出液を０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過し、HPLCに供するサンプルとした。
【００２０】
HPLCによる酢酸濃度の測定は、次の条件で行った。カラムはCAPCELL  PAK  NH2  UG80  S５、２５０ｍｍ×２．０ｍｍ  i．ｄ．（SHISEIDO）、溶離液は１５ｍｍｏｌ／Ｌ  KH2PO４：CH３CN＝３０：７０（ｖ／ｖ）を流速０．２ｍｌ／ｍiｎで通液し、酢酸をUV２１０ｎｍで検出した。既知の濃度の酢酸標品のピーク面積を測定して検量線を作成し、未知濃度の酢酸の定量を行った。
【００２１】
前記条件で測定した結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
2013129634.tif 000002
【００２３】
（α−トマチン濃度の測定）HPLCに供するサンプルの前処理は次のとおりに実施した。メタノール抽出液以外の各抽出液は、それぞれ５０ｍｌに水酸化ナトリウム溶液を加えてｐH８に調整した後、等量の酢酸エチルで分配し、酢酸エチル層を回収した。抽出液と酢酸エチルの分配は、合計３度繰り返した。それぞれ得られた酢酸エチル層を集め、減圧乾固し、得られた固形分に０．２Ｎ塩酸を加え、超音波処理した後、遠心分離を行った。次に上清を０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過し、HPLCに供するサンプルとした。メタノール抽出物は、減圧乾固し、同様にｐH８に調製した水と酢酸エチルで分配し、以降は他の抽出液と同様の操作を行い、HPLCに供するサンプルを得た。
【００２４】
HPLCによるα-トマチン濃度の測定は、次の条件で行った。カラムはInersil ODS−２、２５０ｍｍ×４．０ｍｍ  i．ｄ．（GL  Sience、Japan）、溶離液はアセトニトリル：２０ｍＭ  KH2PO4＝２５：７５（ｖ／ｖ）を流速１．０ｍｌ／ｍｉｎで通液し、α―トマチンをUV２１０ｎｍで検出した。既知の濃度のα―トマチン標品のピーク面積を測定して検量線を作成し、未知濃度のα―トマチンの定量を行った。
【００２５】
従来法である有機溶剤のメタノール抽出と比較し、酢酸水溶液抽出および食酢抽出のα−トマチン濃度は同様の値を示し、遜色のない抽出効率であった。また、酢酸を含まない水抽出液は非常に低い濃度である事から、酢酸によって塩基性化合物であるα−トマチンが水溶性の塩になり、効果的に水に溶け出す事が確認された。さらに酢酸以外の成分が含まれている食酢でも問題なく抽出できる事が分かった。
【００２６】
その他の有機酸としてクエン酸、リンゴ酸、コハク酸、酒石酸、乳酸を添加した水溶液でも同様にα−トマチンが抽出される事を確認した（データ未掲載）。このことから水溶液のｐHが酸性を示すのであれば、特に有機酸の種類は問わない事が分かった。
【００２７】
第２の実施例として上記で得られた酢酸および食酢、水抽出液のうどんこ病に対する発病抑制検定試験例を示す。
【００２８】
（キュウリに対するうどんこ病発病抑制検定試験）分生子濃度１０５個／ｍｌに調製したキュウリうどんこ病菌（Sphaerotheca fuliginea）の分生子懸濁液を農薬未処理のキュウリ（品種；相模半白）の本葉展開前の苗に散布し、暗所で温度２５℃、湿度９０％以上に保ち、感染させた。
【００２９】
うどんこ病原菌を接種してから２４時間後の苗に評価サンプルを散布処理し、日射下で２５℃、１０日間育苗した後、子葉の発病度を調査した。各サンプルの処理区に供した苗数は２０株とした。発病度の評価は、指数０：無発病、同１：病班面積率５％以下、同２：病班面積率６〜２５％以下、同３：病班面積率２６〜５０％以下、同４：病班面積率５１％以上とし、発病度＝Σ（発病指数×該当葉数）／調査葉数で計算した。
【００３０】
以下、試験に供したサンプルを記載する。
評価サンプル：
No．１  トマト残渣酢酸水溶液抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６μｇ／ｍｌ、酢酸濃度７０μｇ／ｍｌ）
No．２  トマト残渣食酢抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６μｇ／ｍｌ、酢酸濃度７２μｇ／ｍｌ）
No．３  トマト残渣水抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．０５μｇ／ｍｌ、酢酸濃度０．０μｇ／ｍｌ）
No．４  食酢５００倍希釈
（酢酸濃度８７μｇ／ｍｌ）
No．５  ベルクートフロアブル２０００倍希釈液
【００３１】
上記試験の結果を表２に示す。トマト残渣水抽出液および食酢単独の散布処理では、無処理に比べ若干であるが発病度の抑制が見られた。それに対し、トマト残渣酢酸および食酢抽出液５００倍希釈液散布処理は、合成農薬であるベルクートフルアブルのように完全に発病を抑制する効果はないが、強い発病の抑制が見られた。この事からトマト残渣と酢酸の組み合わせは、相乗効果によりうどんこ病の発病を強く抑制する事が確認された。この強い発病抑制の一因として有機酸の中で酢酸は抗菌活性が強い事が知られている事から、トマトの抗菌性物質であるα−トマチン等の塩基性化合物と相乗の効果を示す事が推測された。
【００３２】
【表２】
2013129634.tif 000003
【００３３】
第３の実施例として、サヤエンドウに対するうどんこ病発病抑制検定試験）サヤエンドウうどんこ病菌（Sphaerotheca fuliginea）の分生子濃度１０５個／ｍｌに調製した分生子懸濁液を農薬未処理のサヤエンドウ（品種；成駒３０日）の本葉が５〜６段に展開した苗に散布し、暗所で温度２５℃、湿度９０％以上に保ち、感染させた。
【００３４】
接種してから２４時間後の苗に評価サンプルを散布処理し、日射下で２５℃、１０日間育苗したのち発病度を評価した。各処理区に供した苗数は５株であり、本葉１〜５段を調査対象とした。発病度の評価は、上記のキュウリうどんこ病と同様に行った。
【００３５】
以下、試験に供したサンプルを記載した。
評価サンプル：
No．１  トマト残渣酢酸水溶液抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６μｇ／ｇ、酢酸濃度７０μｇ／ｇ）
No．２  トマト残渣食酢抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６μｇ／ｍｌ、酢酸濃度７２μｇ／ｇ）
No．３  トマト残渣水抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．０５μｇ／ｍｌ、酢酸濃度０．０μｇ／ｇ）
No．４  食酢５００倍希釈
（酢酸濃度８７μｇ／ｇ）
No．５  トリフミン水和剤３０００倍希釈液
【００３６】
上記試験の結果を表３に示す。前述のキュウリに対するうどんこ病発病抑制検定試験の結果と同様に、サヤエンドウうどんこ病原菌に対して、トマト残渣酢酸および食酢抽出液の５００倍希釈液散布処理に強い発病の抑制が見られた。
【００３７】
【表３】
2013129634.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月24日(2011.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
以下、試験に供したサンプルを記載する。
評価サンプル：
No．１  トマト残渣酢酸水溶液抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度７０μｇ／ｍｌ）
No．２  トマト残渣食酢抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度７２μｇ／ｍｌ）
No．３  トマト残渣水抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．０５ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度０．０μｇ／ｍｌ）
No．４  食酢５００倍希釈
（酢酸濃度８７μｇ／ｍｌ）
No．５  ベルクートフロアブル２０００倍希釈液
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
以下、試験に供したサンプルを記載した。
評価サンプル：
No．１  トマト残渣酢酸水溶液抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度７０μｇ／ｍｌ）
No．２  トマト残渣食酢抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．６ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度７２μｇ／ｍｌ）
No．３  トマト残渣水抽出液５００倍希釈液
（α−トマチン濃度；０．０５ｍｇ／ｍｌ、酢酸濃度０．０μｇ／ｍｌ）
No．４  食酢５００倍希釈
（酢酸濃度８７μｇ／ｇ）
No．５  トリフミン水和剤３０００倍希釈液