(57)【要約】【課題】金属キレート形成性化合物の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、植物オリーブを用いて、土壌中のＦｅ成分の可溶化に効果があるデオキシムギネ酸等の金属キレート形成性化合物を製造する方法であって、上記植物オリーブを、アルカリ性土壌（例えば、ｐＨ８〜ｐＨ１０の強アルカリ性土壌）において栽培する栽培工程と、成長した植物オリーブから金属キレート形成性化合物を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物オリーブを用いて金属キレート形成性化合物を製造する方法であって、
上記植物オリーブを、アルカリ性土壌において栽培する栽培工程と、該栽培工程により成長した植物オリーブから金属キレート形成性化合物を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする金属キレート形成性化合物の製造方法。
【請求項２】
上記アルカリ性土壌は、ｐＨが８以上１０以下の強アルカリ性土壌である請求項１に記載の金属キレート形成性化合物の製造方法。
【請求項３】
上記植物オリーブが、オレア・ヨーロッパ、ミッション及びネバディロ・ブロンコから選ばれた少なくとも１種である請求項１又は２に記載の金属キレート形成性化合物の製造方法。
【請求項４】
上記金属キレート形成性化合物が上記植物オリーブの導管の中で生成される請求項１乃至３のいずれか一項に記載の金属キレート形成性化合物の製造方法。
【請求項５】
上記金属キレート形成性化合物がデオキシムギネ酸を含む請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属キレート形成性化合物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デオキシムギネ酸等の金属キレート形成性化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ムギネ酸類は、六配位で鉄原子と高い結合能力を有することから、ｐＨの高い土壌、即ち、アルカリ性土壌に添加すると、水不溶性の鉄成分（Ｆｅ（ＯＨ）３等）を、特異的に可溶化することが知られている。
ムギネ酸類のうち、デオキシムギネ酸は、イネ科植物でしか発見されておらず、また、人工的に合成する場合には、特許文献１に開示された方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２０７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、デオキシムギネ酸等の金属キレート形成性化合物の製造を効率よく行う方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、鉄欠乏耐性の大小に関わらず、アルカリ性土壌で栽培した植物オリーブは、酸性土壌で栽培したものに比べて、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン、クエン酸等の、土壌中のＦｅ成分の可溶化に効果があるキレート形成性化合物をより多く含み、かつ抽出することができることを見出した。
本発明は、植物オリーブを用いて金属キレート形成性化合物を製造する方法であって、上記植物オリーブを、アルカリ性土壌において栽培する栽培工程と、該栽培工程により成長した植物オリーブから金属キレート形成性化合物を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする金属キレート形成性化合物の製造方法である。
上記アルカリ性土壌は、ｐＨが８以上１０以下の強アルカリ性土壌であることが好ましい。
上記植物オリーブは、オレア・ヨーロッパ、ミッション又はネバディロ・ブロンコであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
従来、植物系では、イネ科植物の根を水に浸して、イネ科植物の根から、デオキシムギネ酸等の金属キレート形成性化合物を微量に得ることに限られていたが、本発明によれば、全く異なる双葉植物である植物オリーブをアルカリ性土壌で栽培した後、成長した植物オリーブの導管液等に、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン、クエン酸等の、土壌中のＦｅ成分の可溶化に効果があるキレート形成性化合物を、より多く生成させ、イネ科植物よりも効率よく抽出することができる。従来、鉄欠乏耐性が小さく、酸性土壌で栽培されていたオレア・ヨーロッパをアルカリ性土壌で栽培しても、成長が停滞したり、枯れてしまったりすることがないので、本発明は、キレート形成性化合物を低コストで製造する方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるデオキシムギネ酸のピーク強度を示すグラフである。
【図２】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるニコチアナミンのピーク強度を示すグラフである。
【図３】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるクエン酸のピーク強度を示すグラフである。
【図４】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるリンゴ酸のピーク強度を示すグラフである。
【図５】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるグルタミン酸のピーク強度を示すグラフである。
【図６】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおける５−スルホサリチル酸のピーク強度を示すグラフである。
【図７】実施例１〜３及び比較例１〜３において得られた導管液のＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析によるクロマトグラムにおけるフマル酸のピーク強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る金属キレート形成性化合物は、デオキシムギネ酸（下記式参照）、ニコチアナミン、クエン酸、リンゴ酸、グルタミン酸、フマル酸、スルホサリチル酸等の、遷移金属として、鉄、亜鉛、マンガン、銅等が好適であって、錯体形成に好適なカルボン酸であり、本発明の方法により、通常、複数のカルボン酸の混合物が得られるが、カルボン酸の種類は、植物オリーブの品種により異なる。
【化１】
2016017035.tif 000002
【０００９】
本発明における金属キレート形成性化合物の製造方法は、植物オリーブを、アルカリ性土壌において栽培する栽培工程と、この栽培工程により成長した植物オリーブ（以下、「成長オリーブ」という）から金属キレート形成性化合物を抽出する抽出工程とを備えることを特徴とする。尚、本発明において、「金属キレート形成性化合物を抽出する」とは、金属キレート形成性化合物のみを取り出すこと、及び、金属キレート形成性化合物を他の成分とともに取り出すこと、の両方を意味する。
【００１０】
栽培工程において用いる植物オリーブは、特に限定されず、鉄欠乏耐性の程度に依存することなく、適用することができる。その品種としては、ミッション（Ｍｉｓｓｏｎ）、マンザニロ（Ｍａｎｚａｎｉｌｌｏ）、ネバディロ・ブランコ（Ｎｅｖａｄｉｌｏ  Ｂｌａｎｃｏ）、オレア・ヨーロッパ（Ｏｌｅａ  Ｅｕｒｏｐａｅａ）、ピクアル（Ｐｉｃｕａｌ）、オヒブランカ（Ｈｏｊｉｂｌａｎｃａ）、アルベキナ（Ａｒｂｅｑｕｉｎａ）、コルニカブラ（Ｃｏｒｎｉｃａｂｒａ）、マンザニリャ（Ｍａｎｚａｎｉｌｌａ）、ゴルダル（Ｇｏｒｄａｌ）、フラントイオ（Ｆｒａｎｔｏｉｏ）、モロイオロ（Ｍｏｒａｉｏｌｏ）、レッチーノ（Ｌｅｃｃｉｎｏ）、コラティーナ（Ｃｏｒａｔｉｎａ）、アスコラーナ・テレナ（Ａｓｃｏｌａｎａ  Ｔｅｒｅｎａ）、オリヴェール（Ｏｌｉｖｉｅｒｅ）、ＦＳ１７（フラントイストック１７）、ルッカ（Ｌｕｃｃａ）等が挙げられる。
【００１１】
植物オリーブの栽培方法は、アルカリ性土壌を用いる以外について、従来、公知の方法を適用することができる。即ち、市販の肥料を用いたり、水やり（給水）を行ったりするというものである。また、栽培温度は、好ましくは１０℃〜３０℃、より好ましくは１４℃〜２５℃である。尚、アルカリ性土壌のｐＨは、好ましくは８以上１０以下の強アルカリ性条件、より好ましくは８以上９以下である。植物オリーブを、強アルカリ性土壌において栽培すると、その品種によっては、鉄欠乏の症状が発生することがあり、ＳＰＡＤ値が小さくなる場合があるが、成長が停滞することなく、また、枯れることもない。
【００１２】
栽培工程の後、抽出工程の具体例としては、成長オリーブの幹、枝若しくは根から、導管液を取り出す操作；成長オリーブの果実を搾って果実液を得る操作；又は、成長オリーブの葉若しくは果実を、凍結粉砕等により破砕した後、水を含む抽出用媒体に浸漬し、抽出液を得る操作等が挙げられ、これらの操作により、金属キレート形成性化合物を含む液体を得ることができる。
【００１３】
抽出工程において、上記の各操作に供する成長オリーブは、枝が幹から好ましくは１０ｃｍ以上、より好ましくは２０ｃｍ以上の長さになったものを用いることが好ましい。
導管液は、成長オリーブの幹、枝若しくは根を切断したり、切り込みを入れたりして、導管から液（導管液）を滲み出させることにより得ることができる。導管液は、植物オリーブの種類、アルカリ性土壌のｐＨ条件、追肥の方法等により、その量は大小するが、その多くは水であり、本発明に係る金属キレート形成性化合物の含有割合（通常、複数の化合物からなるので、その合計量）は、導管液に対して、好ましくは０．０００１〜１質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。
果実液は、成長オリーブの果実を、そのままで、あるいは、粉砕した後で搾ることにより得ることができる。果実液もまた、多くは水であり、本発明に係る金属キレート形成性化合物の含有割合は、果実液に対して、好ましくは０．０００１〜１質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。
また、抽出液は、例えば、水・アルコール混合液を抽出用媒体として用い、葉又は果実の破砕物と混合し、必要に応じて、加熱する等により得ることができる。抽出液もまた、多くは水であり、本発明に係る金属キレート形成性化合物の含有割合は、抽出液に対して、好ましくは０．０００１〜１質量％、より好ましくは０．０１〜１質量％である。
【００１４】
本発明に係る栽培工程によれば、植物オリーブを、アルカリ性土壌を除く土壌で栽培した場合に比べて、単位質量あたりで、高い濃度の金属キレート形成性化合物を製造することができる。特に、デオキシムギネ酸を、より高い収率で製造することができる。
【００１５】
上記の導管液、果実液及び抽出液には、金属キレート形成性化合物以外の成分が含まれる場合があるので、これらを得た後、金属キレート形成性化合物のみを回収する場合には、濃縮工程や、各種クロマトグラフィー、溶媒抽出、塩析等を用いた分離工程を進めることが好ましい。
【００１６】
本発明により製造された金属キレート形成性化合物は、植物成長促進剤、土壌改良剤、葉面散布剤、肥料等の原料に好適である。
【実施例】
【００１７】
１．金属キレート形成性化合物の製造
下記の３品種の植物オリーブを、アルカリ性土壌（富山県産の貝化石土壌：ｐＨ９）又は酸性土壌（ｐＨ６）にて栽培した後、枝を切断して、導管液を回収し、この導管液に含まれる金属キレート形成性化合物を分析した。
（１）オレア・ヨーロッパ
（２）ミッション
（３）ネバディロ・ブロンコ
【００１８】
実施例１
人工気象器内に、３０００ｇのアルカリ性土壌を入れた５千分の一アールポットを載置し、１０ｇのオレア・ヨーロッパを栽培した。温度条件を、日中（昼間）は３０℃で４時間、夜間は２５℃で１０時間とした。肥料として、チッソ旭社製の「ロングトータル７０」（商品名）の１０ｇを６ヶ月に１回与えた。また、水を、２日に１回、飽和容水量となるように与えた。これを２年から３年継続したが、成長が停滞したり、枯れてしまったりすることはなかった。その後、２００ｇの成長オリーブの幹から１０ｃｍ以上成長した枝を鋏で剪定し、予め、質量を測定しておいた脱脂綿を底につめた１．５ｍＬ容のエッペンドルフのマイクロチューブを切り口に当てて静置し、導管液を脱脂綿に採取した。導管液の採取中は切り口と導管液に光が当たらないようにアルミホイルでマイクロチューブ全体を被覆した。１６時間の静置後に脱脂綿を取り出し、脱脂綿の質量を測定して、得られた導管液の質量を算出した。尚、導管液は、１本の木から一回に約１〜２ｍｇを採取した。
次いで、１ｍＬの７０％エタノールで脱脂綿を浸して、エタノール・導管液混合溶液として、新しい１．５ｍＬチューブに保管した。全ての導管液を上述のように採取・保管した後、マイクロチューブの蓋を開けて、常温で自然乾燥させ、全てのエタノールを蒸発させて、実質的に導管液である水溶液を得た。
【００１９】
その後、この導管液を４０μＬ採取し、これに、メタノール６μＬと、超純水７４μＬとを加えた。この希釈液を、孔径０．２μｍのフィルターで濾過し、ＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供した。
分析装置として、日本ウォーターズ社製の「ＡＱＵＩＴＹ  ＵＰＬＣ」（商品名）、及び、「ＬＣＴ  Ｐｒｅｍｉｅｒ  ＸＥ」（商品名）を用い、リニアグラジエント溶出を行い、ＥＳＩのイオン化モードは、ｐｏｓｉｔｉｖｅ（陽）及びｎｅｇａｔｉｖｅ（陰）の両方とした。尚、分析カラムとして、同社製「ＡＱＵＩＴＹ  ＵＰＬＣ  Ｔ３」（商品名、２．１ｍｍ×５０ｍｍ）を、溶離液として、０．１％蟻酸を含む水−アセトニトリル混合液を、それぞれ、用いた。同一サンプルの測定を、同一条件で２回ずつ行い、平均値を算出した。
【００２０】
ＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析により、６０００以上の物質が検出されたが、導管液に含まれる主な物質は、メチル  ２−［（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）アミノ］−３−（４−ニトロフェニル）プロパノエート、ピペリジオン、キラ酸、レバミゾール、コルトロン、８−アミノ−７−オキソノナノエート、ステロール  ３−β−Ｄ−グルコシド、リボフラビン還元体、アゼライン酸、リンゴ酸、アセチルトロピン、イタコン酸無水物、１０，１６−ジヒドロキシヘキサデカン酸、Ｎ−アセチル−Ｌ−ロイシン、２，３−ジノール−８−イソプロスタグランジン  Ｆ１アルファ、イソサミジン、タンゲレチン、４−ヒドロキシフェニル酢酸、ネドクロミル、５−スルホサリチル酸、デヒドロアスコルビン酸、Ｄ（＋）−ガラクトース、エレガニン、ゲニポシド、Ｄ−キシロン酸、フシジン酸、１−（３，４−ジメトキシフェニル）エタン−１，２−ジオール、フマル酸、セバシン酸、６−ヒドロキシメラトリン、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン、クエン酸、グルタミン酸等である。これらのうち、金属キレート形成性化合物であるデオキシムギネ酸、ニコチアナミン、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸、５−スルホサリチル酸及びフマル酸のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２１】
比較例１
アルカリ性土壌に代えて、酸性土壌を用いた以外は、実施例１と同様にして、オレア・ヨーロッパを栽培し、その後、導管液からなる水溶液を得た。これをＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供したところ、ニコチアナミンは非検出であったが、デオキシムギネ酸、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸、スルホサリチル酸及びフマル酸が検出された。これらの化合物のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２２】
実施例２
オレア・ヨーロッパに代えて、ミッションを栽培した以外は、実施例１と同様の操作を行い、導管液からなる水溶液を得た。その後、これをＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供したところ、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸、スルホサリチル酸及びフマル酸が検出された。これらの化合物のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２３】
比較例２
アルカリ性土壌に代えて、酸性土壌を用いた以外は、実施例２と同様にして、ミッションを栽培し、導管液からなる水溶液を得た。その後、これをＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供したところ、ニコチアナミンは非検出であったが、デオキシムギネ酸、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸、スルホサリチル酸及びフマル酸が検出された。これらの化合物のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２４】
実施例３
オレア・ヨーロッパに代えて、ネバディロ・ブロンコを栽培した以外は、実施例１と同様の操作を行い、導管液からなる水溶液を得た。その後、これをＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供したところ、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸、スルホサリチル酸及びフマル酸が検出された。これらの化合物のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２５】
比較例３
アルカリ性土壌に代えて、酸性土壌を用いた以外は、実施例３と同様にして、ネバディロ・ブロンコを栽培し、導管液からなる水溶液を得た。その後、これをＬＣ−ＴＯＦ−ＭＳ分析に供したところ、デオキシムギネ酸、ニコチアナミン及びスルホサリチル酸は非検出であったが、デオキシムギネ酸、リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸及びフマル酸が検出された。これらの化合物のピーク強度を、それぞれ、図１〜図７に示した。
【００２６】
実施例１は、比較例１に比べて、実施例２は、比較例２に比べて、実施例３は、比較例３に比べて、いずれも、金属キレート形成性化合物が多く製造された。特に、鉄欠乏耐性が小さく、酸性土壌が好適とされるオレア・ヨーロッパをアルカリ性土壌で栽培した実施例１は、酸性土壌で栽培した比較例１に比べて、デオキシムギネ酸の収率が７倍以上向上した。
以上より、植物オリーブをアルカリ性土壌で栽培することは、高価な金属キレート形成性化合物を製造する方法として好適であることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明により製造された金属キレート形成性化合物は、例えば、水不溶性の鉄成分を多く含むアルカリ性土壌に対して用いることにより、鉄錯体を形成させることができるので、鉄錯体又は鉄イオンを植物の根から吸収させて、その成長を促進させる植物成長促進剤、土壌改良剤、葉面散布剤、肥料等の原料に好適である。
【図１】
2016017035.tif 000003
【図２】
2016017035.tif 000004
【図３】
2016017035.tif 000005
【図４】
2016017035.tif 000006
【図５】
2016017035.tif 000007
【図６】
2016017035.tif 000008
【図７】
2016017035.tif 000009