根の研究
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24 巻 , 4 号
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総説
  • 横山 峰幸
    24 巻 (2015) 4 号 p. 120-128
    公開日: 2016/12/20
    ジャーナル フリー
    医薬品や化粧品に応用される重要生薬であるミシマサイコ(Bupleurum falcatum L.)培養根の効率的大量培養法を確立した.基本培養条件について検討した結果,B5基本培地,インドール酪酸(IBA)4~8 mg/Lの条件下で主要成分であるサイコサポニン a/d(SSa/d)を高含有する分岐根が多数形成されることが分かった.一方,培地に接種された元の根(軸根と呼ぶ)は膨潤しており,SSa/dをほとんど含まなかった.糖濃度は分枝根形成に大きな影響を与え,通常用いられるショ糖濃度域(2~3%)においても分枝根形成は濃度依存的に強く抑制された.初期の生育はショ糖1%付近で最も良好であった.しかしショ糖1%では分枝根が出揃った2週目以降に糖が欠乏し,培養8週目の最終的なSSa/d生産量はショ糖4%で最も高い結果となった(約200 mg/L).これらの知見を活かすことにより,1%ショ糖で分枝根を誘導し,その後,6%のショ糖を一度に添加する2段階培養法を開発した(SSa/dとして約800 mg/L).上記のショ糖濃度2段階培養法を基に,次にミシマサイコ培養根の大量培養法について検討した.種々のリアクターを検討したが,シンプルなバブルカラム型リアクターを母体にした方が実用化には有利であることがわかった.バブルカラム型リアクターそのものでもスパージャーをセラミック仕様にして微細な気泡にすれば20Lスケールまでは培養根を高密度に培養できることがわかった.しかし,200 Lスケールでは根の浮上や発泡による培地の流出が大きな問題になった.そこで,通気部と培養部をメッシュ状のドラフトチューブと多孔板により仕切った改変エアリフトリアクターをデザインした.その結果,200 Lスケールにおいても培養8週間でSSa/d生産量500~600 mg/Lと高い生産性が達成された.本研究で開発されたこのシンプルな改変エアリフトリアクターはミシマサイコ以外でも培養根の大量培養に広く利用できると考えられる.
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教育
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