JP2009017860A - 硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 - Google Patents
硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009017860A JP2009017860A JP2007184985A JP2007184985A JP2009017860A JP 2009017860 A JP2009017860 A JP 2009017860A JP 2007184985 A JP2007184985 A JP 2007184985A JP 2007184985 A JP2007184985 A JP 2007184985A JP 2009017860 A JP2009017860 A JP 2009017860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- selenium
- plant
- cultivation
- content
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 229940065287 selenium compound Drugs 0.000 title abstract description 17
- 150000003343 selenium compounds Chemical class 0.000 title abstract description 17
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title abstract description 6
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims abstract description 52
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 46
- 241000234282 Allium Species 0.000 claims description 22
- 240000006108 Allium ampeloprasum Species 0.000 claims description 19
- 235000005254 Allium ampeloprasum Nutrition 0.000 claims description 19
- 240000002234 Allium sativum Species 0.000 claims description 13
- 235000004611 garlic Nutrition 0.000 claims description 13
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 claims description 12
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 claims description 9
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 31
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 22
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 7
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 abstract 1
- 229940091258 selenium supplement Drugs 0.000 description 39
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- VZXPDPZARILFQX-BYPYZUCNSA-N O-acetyl-L-serine Chemical compound CC(=O)OC[C@H]([NH3+])C([O-])=O VZXPDPZARILFQX-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 10
- XDSSPSLGNGIIHP-VKHMYHEASA-N Se-methyl-L-selenocysteine Chemical compound C[Se]C[C@H]([NH3+])C([O-])=O XDSSPSLGNGIIHP-VKHMYHEASA-N 0.000 description 10
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 7
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N selenic acid Chemical compound O[Se](O)(=O)=O QYHFIVBSNOWOCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 5
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- YAZJAPBTUDGMKO-UHFFFAOYSA-L potassium selenate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Se]([O-])(=O)=O YAZJAPBTUDGMKO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 3
- NTNWKDHZTDQSST-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2-diamine Chemical compound C1=CC=CC2=C(N)C(N)=CC=C21 NTNWKDHZTDQSST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- PMYDPQQPEAYXKD-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-n-naphthalen-2-ylnaphthalene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=CC2=CC(NC(=O)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3O)=CC=C21 PMYDPQQPEAYXKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000295724 Allium chinense Species 0.000 description 2
- 235000016790 Allium chinense Nutrition 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 229960001881 sodium selenate Drugs 0.000 description 2
- 235000018716 sodium selenate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011655 sodium selenate Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 1
- 235000005255 Allium cepa Nutrition 0.000 description 1
- 244000257727 Allium fistulosum Species 0.000 description 1
- 235000008553 Allium fistulosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000151012 Allium neapolitanum Species 0.000 description 1
- 244000003377 Allium tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000005338 Allium tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000557833 Hua gabonii Species 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001314 Nothoscordum inodorum Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- RNGFNLJMTFPHBS-UHFFFAOYSA-L dipotassium;selenite Chemical compound [K+].[K+].[O-][Se]([O-])=O RNGFNLJMTFPHBS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L disodium selenite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Se]([O-])=O BVTBRVFYZUCAKH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229940006163 selenate ion Drugs 0.000 description 1
- -1 selenate ions Chemical class 0.000 description 1
- 229940082569 selenite Drugs 0.000 description 1
- MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L selenite(2-) Chemical compound [O-][Se]([O-])=O MCAHWIHFGHIESP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229960001471 sodium selenite Drugs 0.000 description 1
- 235000015921 sodium selenite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011781 sodium selenite Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000021055 solid food Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
【課題】有機セレン化合物が高含量化され、無機セレン含量の少ない植物性セレン原料の新規な製造方法の提供。
【解決手段】硫酸塩を含まない肥料養液で一定期間栽培して硫黄欠乏の状態を誘導後、引き続き、セレンを含む養液で栽培する。有機セレン化合物の割合が増加し、無機セレン含量の少ない植物性セレン高含量化作物を得ることができる。得られた植物体は、乾燥、粉砕、抽出などにより医薬品や健康食品に利用することができる。
【選択図】なし
【解決手段】硫酸塩を含まない肥料養液で一定期間栽培して硫黄欠乏の状態を誘導後、引き続き、セレンを含む養液で栽培する。有機セレン化合物の割合が増加し、無機セレン含量の少ない植物性セレン高含量化作物を得ることができる。得られた植物体は、乾燥、粉砕、抽出などにより医薬品や健康食品に利用することができる。
【選択図】なし
Description
本発明は硫黄欠乏を利用して植物の有機セレン化合物含量を高める栽培方法、及び栽培方法によって得られた植物体に関する。
アメリカにおいて、セレン含量の低い農作物を摂取している地域の癌発生率は高く、一方、セレン含量が高い農作物を摂取している地域の癌発生率は低いと言われており、その効果を確かめるべく研究が行なわれてきた。
セレン摂取によるがん予防のメカニズム研究の結果、摂取するセレン化合物により癌予防効果や安全性が異なることが確認され、植物性のメチルセレノシステインは癌予防効果や安全性の面において、他のセレン化合物よりも優れているとされている。そのため、栽培時にセレン酸塩などの無機セレン化合物を肥料成分の一つとして植物に施し、植物体中にメチルセレノシステインなどの有機セレン化合物を高含量化する方法が検討されているが、無機セレン化合物としてセレン酸塩を用いた場合、植物に吸収された後、その50％以上が有機セレン化合物に変換されず、セレン酸のまま植物体中に残るといった問題がある（非特許文献１、２）。
硫黄とセレンは同族の元素であり、化学的な特性が似ていることから、植物に吸収された硫酸イオンがメチオニンやシステインなどの硫黄を含むアミノ酸類に生合成される代謝経路と、セレン酸イオンが有機セレン化合物に生合成される代謝経路は同じであることが報告されている（非特許文献３）。また、硫黄代謝経路は植物の硫黄環境により、動的に制御されていることが分かっており、硫黄欠乏時には硫酸イオンの吸収や硫酸イオンが有機化合物に生合成される効率が上がるような変化が起こることが報告されている（非特許文献４）。
アリウム属植物は、有機硫黄化合物を多く含んでおり、硫黄とセレンは植物体中で同じ挙動を示すことから、アリウム属植物へセレンを取り込ませるための栽培方法が検討されてきた。例えば、セレンを添加する際、セレンと硫黄の比を１：２以下とし、その硫黄の濃度は0.1〜5 mMにて水耕栽培する方法（例えば、特許文献５参照）、水に難溶性のセレンを土壌に散布することにより、無機セレンの汚染を抑えながら高含量のセレン植物を栽培する方法（例えば、特許文献２参照）、種子をセレン水溶液で発芽させ、セレン含有スプラウトを得る方法（例えば、非特許文献１参照）が既に知られている。
しかし、セレン濃度が硫黄濃度よりも低いと、セレンの吸収速度が遅く、栽培期間が長くなることが問題となる。一方、水に難溶性の無機セレン化合物を散布する方法は、均等に散布することが困難であり、範囲は限られるものの、土壌自体の汚染が問題となる。また、スプラウトを栽培する方法では、植物体が小さく、食品原料などの工業的利用に不適である。
このため、がん予防など機能性が期待できる有機セレン化合物が高含量であり、毒性の懸念される無機セレン化合物が少ない植物原料を、短期間でかつ環境への安全性が高く、食品原料などの工業的利用に適した方法にて、高濃度のセレン含有植物を得る栽培方法が望まれてきた。
また、硫黄欠乏が植物体において有機セレン含量を高める一方において、無機セレン含量が低下することは、何れの文献にも報告されていない。
また、硫黄欠乏が植物体において有機セレン含量を高める一方において、無機セレン含量が低下することは、何れの文献にも報告されていない。
本発明は、がん予防などの優れた効果が期待できる植物性有機セレン化合物が高含量であり、毒性が高くサプリメント原料等として好ましくない無機セレン化合物が減少した植物の栽培方法および該栽培法で得られた植物を食品や医薬品の原料として提供することに関する。
本発明者らは、植物に有機セレンを高含量に蓄積する栽培方法の研究過程において、従来の発想とは逆に硫黄を欠乏させる処置が、有機セレン含量を飛躍的に高めることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の（１）〜（５）を提供するものである。
すなわち、本発明は以下の（１）〜（５）を提供するものである。
（１）有機セレン高含有植物を栽培する方法であって、アリウム属植物に硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程と、セレンを含む培地にて培養する第二の栽培工程を含んでなる、栽培方法。
（２）前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラから選択される上記（１）に記載の栽培方法。
（３）前記栽培が養液栽培である、上記（１）または（２）に記載の栽培方法。
（２）前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラから選択される上記（１）に記載の栽培方法。
（３）前記栽培が養液栽培である、上記（１）または（２）に記載の栽培方法。
（４）有機セレンを高含有する植物であって、アリウム植物に硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程と、セレンを含む培地にて培養する第二の栽培工程によって得られる、植物体。
（５）前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラからから選択される上記（４）に記載の植物体。
（６）前記栽培が養液栽培である、上記（４）または（５）に記載の植物体。
（７）上記（４）〜（６）のいずれかに記載の植物体に含まれる有効成分を含んでなる経口摂取材料。
（５）前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラからから選択される上記（４）に記載の植物体。
（６）前記栽培が養液栽培である、上記（４）または（５）に記載の植物体。
（７）上記（４）〜（６）のいずれかに記載の植物体に含まれる有効成分を含んでなる経口摂取材料。
本発明におけるアリウム属植物は、ニンニク（Allium sativum）、タマネギ（Allium cepa）、ラッキョウ（Allium chinense）、ニラ（Allium tuberosum）、ネギ（Allium fistulosum）などがあり、好ましくは、ニンニク、ニラ、ネギを用いることができる。
硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程は、アリウム属植物のりん片、種子、むかご（珠芽）、または組織培養により得られた小りん茎から、あるいはそれらを一定期間通常栽培した植物体から始めることができ、好ましくは、りん片、種子、またはむかご（珠芽）から、あるいは通常栽培した植物体から始める。
硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程は、アリウム属植物のりん片、種子、むかご（珠芽）、または組織培養により得られた小りん茎から、あるいはそれらを一定期間通常栽培した植物体から始めることができ、好ましくは、りん片、種子、またはむかご（珠芽）から、あるいは通常栽培した植物体から始める。
第一の栽培工程において、制御された量の硫酸イオンを存在させる場合、硫酸イオン源は、水溶液中で硫酸イオンを生じる化合物由来のものであればよく、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸アンモニウム、硫酸であり、これらを１種又は２種以上を用いることができるが、好ましくは、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウムである。
第二の栽培工程において使用するセレンは、水溶性のセレン酸塩または亜セレン酸塩由来のものであり、例えば、セレン酸カリウム、セレン酸ナトリウム、亜セレン酸カリウム、亜セレン酸ナトリウムの１種又は２種以上を用いることができるが、好ましくは、セレン酸カリウムまたはセレン酸ナトリウムである。
栽培方法の形態としては、土壌栽培または養液栽培（例えば、水耕栽培、噴霧栽培、固形培地耕栽培など）に利用することができるが、硫酸イオン濃度及びセレン濃度の管理が容易である水耕栽培が好ましい。施設としては、一般的に用いる施設にて栽培可能であるが、人工照明の植物工場、ガラス温室、日光がよく入るビニールハウスが好ましい。
本発明の方法を養液培養として行う場合、硫黄を含まないようにまたは制御された量で硫黄を含むように調製した養液を用いて１〜90日間第一の栽培工程を行い、植物に硫黄欠乏を誘導した後、無機セレンを含む培養液で１〜60日間第二の栽培工程を行う。栽培開始時にかなりの量の硫黄が含まれる場合には、植物が硫黄分を吸収することにより、培地中の硫黄分が十分に減少した後に１〜90日間第一の栽培工程を行い、植物に硫黄欠乏を誘導した後、無機セレンを含む培養液で１〜60日間の第二の栽培工程を行うことにより、有機セレン高含量作物を提供することが可能である。
第一の栽培工程から第二の栽培工程に移行するに当り、植物が硫黄欠乏状態であることを確認することも可能であり、例えば、硫黄の生合成に関与するＯ−アセチルセリン（OAS）は硫黄欠乏により含量が高くなることが知られている（Hopkins et al., Plant Physiology, 138, 433-440, 2005）。
本発明に使用する養液は、農業用水、地下水、脱イオン水などを原水として、硫黄分の少ないまたは硫黄分を含まない肥料塩類を溶解することによって調製できる、0.5 mM以下の硫黄分である培養液であり、好ましくは0.2 mM以下である。1.0 mMを超えるような場合には、植物が硫黄分を吸収しても十分に濃度が低下しない場合が多い。栽培に用いる培養液は、セレンと硫酸イオンを除き、一般的に培養液に用いることができる成分（例えば、窒素、リン酸、カリウム、マグネシウム、カルシウムなど）を配合して、調製することができる。
本発明にて得られたアリウム属植物は、植物体全体又はその一部を用いることができ、そのまま食用、または破砕、抽出、乾燥等加工し、医薬品または健康食品に利用することができる。
医薬品として用いる場合の形態としては、製剤として一般に用いることができる賦形剤、有効成分を配合し、錠剤、顆粒剤、粉末、カプセル剤、液剤として使用することができる。
医薬品として用いる場合の形態としては、製剤として一般に用いることができる賦形剤、有効成分を配合し、錠剤、顆粒剤、粉末、カプセル剤、液剤として使用することができる。
健康食品として用いる場合の形態としては、固形食品、クリーム状またはジャム状の半流動食品、ゲル状食品、飲料、茶葉等あらゆる食品形態とすることが可能であり、例えば、粉末、カプセル、顆粒、タブレット、ドリンク剤等の形態が挙げられる。このような健康食品へと慣用方法に従って加工することができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１：養液中の硫酸イオン濃度とOAS含量の変化
植物では硫黄欠乏に伴い、硫黄の生合成に関与するＯ−アセチルセリン（OAS）の含量が高くなることから、ネギの水耕栽培において、養液中の硫酸イオン濃度変化とネギ緑葉中のOAS含量変化を調べた。通常の栽培を行った場合には、ネギの吸収量を超えて、肥料に含まれる硫酸塩が追加されるため、養液中の硫酸イオン濃度は常に1 mM以上となり、OAS含量が上昇することはなかった（図１）。
実施例１：養液中の硫酸イオン濃度とOAS含量の変化
植物では硫黄欠乏に伴い、硫黄の生合成に関与するＯ−アセチルセリン（OAS）の含量が高くなることから、ネギの水耕栽培において、養液中の硫酸イオン濃度変化とネギ緑葉中のOAS含量変化を調べた。通常の栽培を行った場合には、ネギの吸収量を超えて、肥料に含まれる硫酸塩が追加されるため、養液中の硫酸イオン濃度は常に1 mM以上となり、OAS含量が上昇することはなかった（図１）。
硫酸塩の少ない肥料で栽培を開始し、栽培期間中に硫酸塩を追加しなかった場合には、ネギの吸収に伴い、養液中の硫酸イオン濃度は減少した。引き続き硫酸イオン濃度が十分に低下すると、OAS濃度が２〜10倍程度まで増加し（図２）、硫黄欠乏の反応を示した。このように、硫酸塩の少ない肥料で栽培を開始し、硫酸塩を追加しなかった場合には、植物の吸収に伴い、養液中の硫酸イオン濃度は減少することで硫黄欠乏が誘導できることがわかった。
なお、実施例１〜４において使用した養液に基本組成は下記の表１のとおりであった。
実施例２：ニンニク鱗片を用いた検討（１）
ニンニク鱗片を、硫酸イオンを60 μM含む養液（処理１）と硫酸イオンを240 μM含む養液（処理２）に植え付け12日間栽培し、その後、処理１と処理２ともにセレン酸カリウムを19 μMの濃度で添加し、さらに６日間栽培した。栽培後のニンニク全草を減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。
ニンニク鱗片を、硫酸イオンを60 μM含む養液（処理１）と硫酸イオンを240 μM含む養液（処理２）に植え付け12日間栽培し、その後、処理１と処理２ともにセレン酸カリウムを19 μMの濃度で添加し、さらに６日間栽培した。栽培後のニンニク全草を減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。
栽培中の養液を適宜採取し、養液に含まれる硫酸イオンおよびセレン酸イオンをイオンクロマトグラフィー法により調べた結果、処理１の場合はセレン酸を添加する６日間前までに、養液中の硫酸イオンは検出されなくなっており、硫黄欠乏の状態であった。処理２の場合はセレン酸を添加した12日目でもまだ養液中に硫酸イオンが53 μMの濃度で残っていた（図３）。12日目に添加したセレン酸は処理１、処理２の場合とも同じように吸収され、栽培終了時にはほぼすべてが吸収された。
得られた粉体に含まれるメチルセレノシステイン（MeSeCys）含量をOPAポストカラム蛍光HPLC法によって求めた結果、処理１では246 μg/g(Se換算)、処理２では96μg/gであった。また、セレン酸含量をジアミノナフタレン蛍光ＨＰＬＣ法により測定した結果、処理１が52 μg/g（Se換算）、処理２は184 μg/gであった。セレン添加前に硫黄欠乏であった処理１の方が、硫酸イオンが残存する処理２と比較してMeSeCysが約2.5倍、生合成されずに残った無機セレンであるセレン酸含量は1/3以下となった（図４）。
実施例３：ネギを用いた検討
ロックウールに播種、育苗したネギの苗を、硫酸塩を用いないで調製した養液（Ａ）と1.5 mMの硫酸イオンを含む養液（Ｂ）に植え付け、６週間水耕栽培した。その後、（Ａ）と（Ｂ）ともにセレン酸カリウムを20 μMの濃度で含む養液に交換し、さらに３日間栽培した。栽培後に得られたネギの根を含まない部分を収穫し、減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。
ロックウールに播種、育苗したネギの苗を、硫酸塩を用いないで調製した養液（Ａ）と1.5 mMの硫酸イオンを含む養液（Ｂ）に植え付け、６週間水耕栽培した。その後、（Ａ）と（Ｂ）ともにセレン酸カリウムを20 μMの濃度で含む養液に交換し、さらに３日間栽培した。栽培後に得られたネギの根を含まない部分を収穫し、減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。
得られた粉体に含まれるメチルセレノシステイン（MeSeCys）含量をOPAポストカラム蛍光HPLC法によって求めた結果、（Ａ）は96 μg/g（Se換算）、（Ｂ）が63 μg/gであった。また、セレン酸含量をジアミノナフタレン蛍光HPLC法により測定した結果、（Ａ）は49 μg/g（Se換算）、（Ｂ）が148 μg/gであった。一方、粉体に含まれる総セレン含量を、湿式灰化とジアミノナフタレン蛍光HPLC法によって測定した結果、（Ａ）が273 μg/g、（Ｂ）は319 μg/gであり、（Ａ）は（Ｂ）に較べて有機セレン化合物であるＭｅＳｅＣｙｓの占める割合が約２倍、生合成されずに残った無機セレンであるセレン酸含量は約1/3となった（図５）。
実施例４：ニンニク鱗片を用いた検討（２）
硫酸塩を含まない肥料を用いて調製した60 Lの培養液を使って、福地系ホワイト種ニンニク鱗片56個を植え付け16日間栽培した、引き続き、セレン酸カリウムを18 μMの濃度で添加し、さらに13日間栽培した。栽培後のニンニク８株を収穫（無作為に４本ずつを（Ａ）、（Ｂ）に割り当て）、全草を減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。また、残り48株は収穫後、蒸気によるブランチングを５分間行い、遠赤外線乾燥・粉砕により、淡緑色の粉体167 gを得た（Ｃ）。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の粉体について実施例２と同様の方法で、MeSeCys含量、セレン酸含量、および総セレン含量を測定した結果を表２に示した。
硫酸塩を含まない肥料を用いて調製した60 Lの培養液を使って、福地系ホワイト種ニンニク鱗片56個を植え付け16日間栽培した、引き続き、セレン酸カリウムを18 μMの濃度で添加し、さらに13日間栽培した。栽培後のニンニク８株を収穫（無作為に４本ずつを（Ａ）、（Ｂ）に割り当て）、全草を減圧乾燥・粉砕し、緑色の粉体を得た。また、残り48株は収穫後、蒸気によるブランチングを５分間行い、遠赤外線乾燥・粉砕により、淡緑色の粉体167 gを得た（Ｃ）。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の粉体について実施例２と同様の方法で、MeSeCys含量、セレン酸含量、および総セレン含量を測定した結果を表２に示した。
ニンニクに吸収された総セレンのうち約50%がMeSeCys、無機セレンは10％以下であるニンニク乾燥粉末が得られた。
産業上の利用の可能性
本発明の栽培方法は、現在行われているネギやニラ等植物の水耕栽培設備を利用して、有機セレン高含量化アリウム属植物の工業的な生産を可能とするものであり、健康食品原料、医薬品原料として利用することができる。
産業上の利用の可能性
本発明の栽培方法は、現在行われているネギやニラ等植物の水耕栽培設備を利用して、有機セレン高含量化アリウム属植物の工業的な生産を可能とするものであり、健康食品原料、医薬品原料として利用することができる。
Claims (7)
- 有機セレン高含有植物を栽培する方法であって、アリウム属植物に硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程と、セレンを含む培地にて培養する第二の栽培工程を含んでなる、栽培方法。
- 前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラから選択される請求項１に記載の栽培方法。
- 前記栽培が養液栽培である、請求項１または２に記載の栽培方法。
- 有機セレンを高含有する植物であって、アリウム植物に硫黄欠乏を誘導する第一の栽培工程と、セレンを含む培地にて培養する第二の栽培工程によって得られる、植物体。
- 前記アリウム属植物が、ニンニク、タマネギ、ネギ、ニラからから選択される請求項４に記載の植物体。
- 前記栽培が養液栽培である、請求項４または５に記載の植物体。
- 請求項４〜６のいずれか１項に記載の植物体に含まれる有効成分を含んでなる経口摂取材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007184985A JP2009017860A (ja) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007184985A JP2009017860A (ja) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009017860A true JP2009017860A (ja) | 2009-01-29 |
Family
ID=40358050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007184985A Pending JP2009017860A (ja) | 2007-07-13 | 2007-07-13 | 硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009017860A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009038988A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Hiroshima Pref Gov | 辛味成分の少ないアリウム属植物の栽培方法 |
| WO2012075690A1 (zh) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | 苏州硒谷科技有限公司 | 富硒草本水果苗、其培育方法及生产的富有机硒水果 |
| WO2012075691A1 (zh) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | 苏州硒谷科技有限公司 | 富硒蔬菜苗、其培育方法及生产的富有机硒蔬菜 |
| CN102934584A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-02-20 | 天津市星河系科技有限公司 | 一种使胡萝卜富含多种微量元素的方法 |
| CN103650853A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-26 | 广西桂林天然食品有限公司 | 一种富硒、富锌、富钙玉米的栽培方法 |
| CN113303190A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-08-27 | 陕西理工大学 | 一种富硒紫花苜蓿的种植方法及其应用 |
| JP2023511460A (ja) * | 2020-01-28 | 2023-03-17 | ヨン カン、ユン | ナノ有機ゲルマニウム及びナノ有機セレンを用いた機能性作物の栽培方法 |
-
2007
- 2007-07-13 JP JP2007184985A patent/JP2009017860A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009038988A (ja) * | 2007-08-06 | 2009-02-26 | Hiroshima Pref Gov | 辛味成分の少ないアリウム属植物の栽培方法 |
| WO2012075690A1 (zh) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | 苏州硒谷科技有限公司 | 富硒草本水果苗、其培育方法及生产的富有机硒水果 |
| WO2012075691A1 (zh) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | 苏州硒谷科技有限公司 | 富硒蔬菜苗、其培育方法及生产的富有机硒蔬菜 |
| CN102934584A (zh) * | 2012-11-29 | 2013-02-20 | 天津市星河系科技有限公司 | 一种使胡萝卜富含多种微量元素的方法 |
| CN103650853A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-03-26 | 广西桂林天然食品有限公司 | 一种富硒、富锌、富钙玉米的栽培方法 |
| JP2023511460A (ja) * | 2020-01-28 | 2023-03-17 | ヨン カン、ユン | ナノ有機ゲルマニウム及びナノ有機セレンを用いた機能性作物の栽培方法 |
| JP7354457B2 (ja) | 2020-01-28 | 2023-10-02 | ヨン カン、ユン | ナノ有機ゲルマニウム及びナノ有機セレンを用いた機能性作物の栽培方法 |
| CN113303190A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-08-27 | 陕西理工大学 | 一种富硒紫花苜蓿的种植方法及其应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cerdán et al. | Effect of commercial amino acids on iron nutrition of tomato plants grown under lime‐induced iron deficiency | |
| Nie et al. | Different effects of selenium speciation on selenium absorption, selenium transformation and cadmium antagonism in garlic | |
| CN103864512B (zh) | 一种纳米生物环保多功能有机竹醋药肥 | |
| CN104311335B (zh) | 兼具处理重金属污染和增肥功效的土壤修复剂及制备工艺 | |
| JP2009017860A (ja) | 硫黄欠乏を利用して作物の有機セレン化合物含量を高める方法 | |
| CA2891154A1 (en) | Process to elaborate a biostimulant based on seaweeds | |
| CN103444708A (zh) | 一种含有壳聚糖的水分散粒剂 | |
| CN102276350B (zh) | 一种甘蔗蘸种剂 | |
| WO2013091291A1 (zh) | 富硒壶瓶碎米荠植物材料及其培育方法和用途 | |
| WO2018084275A1 (ja) | ウコギ科薬用植物の栽培システム及び栽培方法 | |
| WO2018084274A1 (ja) | ケイ酸塩を含有するウコギ科植物用肥料 | |
| CN101544511A (zh) | 生物复合肥 | |
| Krochmal-Marczak et al. | Medicinal plants: uses, cultivation, and preservation | |
| CN102344323B (zh) | 一种棉花专用液体增花保果防虫药肥及其制备方法 | |
| Maggini et al. | Growing medicinal plants in hydroponic culture | |
| JP6998253B2 (ja) | ニンニク中のアリイン増量剤およびニンニクの栽培方法 | |
| JP2005261319A (ja) | セレン高含量アリウム属植物の栽培方法 | |
| Maggini et al. | Growth and accumulation of caffeic acid derivatives in Echinacea angustifolia DC. var. angustifolia grown in hydroponic culture | |
| EP4015493A1 (en) | Iodine-selenium preparation and the use of the iodine-selenium preparation in plant cultivation | |
| KR100612641B1 (ko) | 천연광물을 이용한 채소의 재배방법 | |
| KR102297589B1 (ko) | 유기 게르마늄 마늘을 이용한 흑마늘 가공식품 제조방법 | |
| Al-Rumaiydh et al. | The effect of adding nano NPK and spraying by salicylic acid on some of the major and minor metabolism products of pomegranate seedlings, cultivar wonderful in DHI-QAR governorate | |
| KR102617376B1 (ko) | 동·식물용 셀레늄 영양제의 제조방법 | |
| JP6998256B2 (ja) | タマネギ中のケルセチン増量剤およびタマネギの栽培方法 | |
| CN102336611A (zh) | 一种大豆增产专用液体药肥及其制备方法 |