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オリーヴ炭疽病菌の2,4-D添加培養濾液中に生成される抗生物質の単離並にその性質に就いて-香川大学学術情報リポジトリ

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(1)

4ユ 第7巻第ユ替.(二1955)

オリーグ炭痘病菌の2,4−D添加培養濾液中に生成

される抗生物質の単離並にその性質に就いて

内 藤 中 人・谷

利 一

Purification and properties of an antibiotic produced by GloeoIWorium Olivayuminthe cultur・emedia supplied with$Odium2,4−dichlorophenoxyacetat占

Nakato NAITO and Toshikazu TANl(LabOr・atOry Of Phytopathology)

c (Received May28,1955.Apcepted asreceived.・)

筆者等(11)はさきに,2,4−DNa塩添加培地に・培養したオ・リーグ茨疫病薗(Gわ♂〃妙∂γ査〟研0励β夕〝沼AI−M.)の培養液 液中にほ本薗の発育を阻害する或積の物質が生成せられる串を確認し,且つ黄昏油状の粗物質として之を分離した. 共役組物質の呈する抗菌性の主体をなすと考えられる物質を単離し,その物理化学離鹿に撃物学的性質を放したと

ころ,・→踵の抗生物質と認めるに至ったので大要を報告することゝするり筒2,4−Dの承薗笹対する抑制作f削よ,

薗に.対する直接的の作用というよりも,本坑生物節こ主因があると思考されるが,従来常用されている病害防除剤 の静薗或は役薗機構はその成分著しくぼ成分が無機的に・変化した物質の薗に対する直接的作用に.基くものとさかて いるに対し,こ.のようにその添加に、より生成される抗生物質に主因がある事の明らかに.されている典嚢を知らない ので,普通か笥遜では抗生物質を生成しない承薗が2,4−D添加普遍に㈲てほ容易にその生成をみるに至るという 事実と共に多大の関心を寄せている小 本隔を草するに当り,供鞘田薗の分譲を賜った京都大学赤井翼恭教授,本学梶明教授叉稜々御教示を賜った東学 諸教官に潔甚の謝意を表する. l オリープ表痘病菌の2,4・−−・p添加培養濾液中に生成される抗生物質の畢艶 前報(1りに述べた黄色油状の聞物質(第ユ表A)は,キサントゲソ酸アルカリ反応,ネスラー試薬に対する還元 反応が何れも(+)で第1鍵著しくぼ第2級アルコー・ル性OHを有する串が明らかな点より,・ブタール酸半チスチ ルのNa塩と.しで結晶に導くカ法を試み之を純粋に分離する事が出来た−・即ち0.04%となるよう2,4−Dを添加した べブトy加尉合成液(庶綺50g,ペブトソ20g,KH2PO41g,MgSO集・フH200.4g,2%FeC18水溶液数ラ配水ユ L)5つCC宛を分注した20Cccフラスコ1∞ケ’に・本薗を250cで2摘問培養して得た約4い礼の培養渡波より黄色油状の 粗物質を抽出し,之を更に第ユ図の如く処理して−いった・即ち蒐ず過剰の無水フタール酸と少盈のKCNを添加し, グリセリシバスに・よりユ・300Cで4時間処理後5%N乱2CO蒋及び一エ−・テルを添加振擬する.次にNa望CO叔可溶部に H望SO4を添加してpH2・0とし,更に・エ−テルを加え,エ・−テル可溶部を水洗後無水Na2SO4で脱水しエーテルを 蒸発すかば橙黄色坤状体を得る‖之にNa2CO男を添加し,水分を蒸発後アセトyを預加して濾絆で漁過し,濾液よ りアセyを未発して少澄の水を添加し放置すかば結晶を瀾始する・之をユ−G−4・号グラスフィルターで濾過すれ ば無色の六角板状結晶(三斜晶形)(PL、甘ig。1)としで本抗生物質のフヌー、ル酸半エステルNa境を得る(約4.4L の濾液より約18〇mg).融点ほ580∼58.50cである.不純物除去のため,再び少盈の水に溶解後冷蔵庫に改暦して 再結晶させ,之に・5%KOHを加え10分間湯浴上で鹸化しェ・L−テルを添加して顕髄する.エーテル可溶部を水況後 無水Na2SO奥で脱水し冷蔵摩にユ週間放置すると,容器壁の一部に不透明な箇所が出来る.その部分を針でとつて 全体を掃くと瞬時にして無色針状結晶(PLFig・2)を得る(原濾液約4..4Lより約フ5mg)..融点は340c附近であ る.後述する如く賛色油状の粗物質(A)も純物質もペーパークロマトグラフィーに.よるRfは−激しているので, 単雑過程中に:本物繋が化学変化を起したとは考えらかぬ∴叉2,4−Dは日産化学の市販品を使用したのであるが,分 析した結果2,4−DNa塩としての純度はめ..86%(水分6..56%,不純物4.55%)であったので,不純物が本物質を生 鼠せしめたのではないかとの疑問が当然起る申 そこで釈野様な方法で市販品より純粋に分灘した2,4−pNa境の結

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香川県立選科大学学術報告 第ユ.表 オリーグ茨疫病の2,4−D添加培養溶液中に生成される抗生物質の純粋分離過程 42 濾 液 H2SO4,エ・−テル添加 1 .エ.−・ラ ̄ル 4%NaOH添加 l空聖堅l

縄 黄色油状体 無水ラダニル酸添加 1300Cで4時間処理, 5%Na岳CO詔,・エ・−テル添加 I Na2CO8層 H2SO4, エーテル添加 H2SO4層l トェ・−テル暦 1脱水,蒸発

喜._二I∴●∴ミニ:

飽和Na2CO$,ア竜トソ流れ 濾過 痍 漆 (Na2CO♀) 後少監の水を添 加,濾過

Ⅰ 橙資色油現俸

六角杖状結晶(鱒色) H液で鹸化 5%KO :ニー−−†_:き.・l

孟宗1

【三二冠 脱水,蒸発 無色針状結晶 晶を添加してみたところ,市販品の場合と同樺匿の発育阻害が起り且つ同丁の抗生物質が生成せられたので・市販 品中の不純物に基くものでない事は明らかである“市販品の水溶液を硫酸々性にしてよ・−テルを加え抗没後分別し た.ェ.−テル層のエーテルを蒸発させたものに飽和Na望CO液を加え,水分を未発後生成さかた2,4−DNa境は95% ェ・タノL−ノ†に溶解して過剰のNa父CO汚と分難し,エ・クノール中より数回再結晶させる事により針状結晶として純粋 の2,4−DNa垢を得た..又2,4−Dを添力灯した培養液に薗を接種することなく250Cに30日放思したものでほ,凍疏生 物欝の生成が全く見られなかったので,栄養源と2,4−Dとの反応の結果生じたものでない事も疑問の余地がないか ら,本物質は二2,4−D添加により生成せられる薗の異状代謝産物と.思考する Ⅱ 本抗生物質の物理化学的性質 前記の方法で単難した純粋の森抗生物質の物理化学的性質を明らかにするため次の様な項目に就き調査した

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第7巻第ユ号(ユ955) 43 1.熱に対する安定性 コツホ或ほ乾燥器で一党時間本物質を加熱した後,paperdiskmetbod(1戸)を応用して 本薗に対する抑制の境無を調べた.第ユ表の如く凍物質は熱に.対し安定で,湿熟約980cで6時間,乾熱1050Cで30 日,.1.300Cで4時間加熱しても抑制効力を失わない 2‖ 定性反応.本物質はキサソトヂ ソ酸アルカリ反応,ネスラ←試薬に対 する還元反応,キサソトブロティソ反 応が何かも(+・)で,淡硫酸に溶解して 赤色となる.ニ∵/ヒドリソ,ヂアブ化 ペンチヂy,ミロソ,リーベルマソ( 第ユ表 森抗生物質の耐熱性

蒜軒+禦讐J時間J6‘時間130日

湿 熟約980

乾 黙(欝

備考;ヰは抑制力を宿することせ,…ほ実施しなかちたことを示す. ニトロゾ化合物に対する)の諸反応は わも(−)で,塩化第二鉄に.より墨色しない 3、溶解性 本物質はエーテ・ル,アセトゾ,・エ・タ′rル,クロロホルムに易溶,べryゼゾ,石油芋・−テル,熱水 に可溶,冷水に.は極めて難溶である. 4.ペーパ叫クロマトグラフィーによる別使 純粋結晶体並に績物質(賛色油状体A)hの稀薄なメタノール溶 液を一・次元上昇法に.より展謁した‖東洋放緋No。50の・主〇×ユmを償周し,アセトy:メタノール:水=30:5:65v/vの 展開液に約2〕OCの室温で7時間(原点より3〇cm)展開後風乾した.次に.オカーヴ茨疫病薗分生胞子の浮遊液をベ トリ皿のペプトy加用合成琴天培地上に没入し,余分の浮遊液を除去してから談展開濾紙をおき,250Cで48時間後

に形成された抑制背の中央の位層からRfを決定した.純物質,粗物質共に抑制滞はRfO.フ8に.∋癖フれた.叉粗物質

の場合に於て抑制を示した spotは劇箇所のみであったので,原液液中に.生成痘らかた阻害物質は主として嘩離さ れた本物質と思考するい筒粗物質中の黄色色素ほR灯.2附近に.あるが抑制効果は全く見らわなかった. 5.味 昏で昧ってみると.宙をきすような苦味を感ずる.粗物質でも同様の味であったので,こかは主として本 物質に基くものであろう. Ⅱ 本坑生物翼の抗菌性 黄色油状の粗物質並に・純粋の凍抗生物質の未薗並に他蔚に対する抗菌性を明らかにするため次の様な毯々の実験 を行った 1.粗物東の抗菌性C珊馳あ=♂搾坤おg〝沼(L丘Ⅴ)BR臥Coγめ㍑〃那β♂od♂」ざ(郎㍑・)‡TOetIMAl㌔物加旬ゆ ‖′‥ン、・il!、tl〔、・.、・‥1/∴・ハ・ト車・∫J一・J、・・J′.ご巨㌻.!‥l、り‘∴巨・ご・・ノー∫・、′小一・∫・−・・い・′∫・′、l・‥l・11てl】、汀.11.ぶJ、i・′心JんJ恒J− 咋勲御SACC一の6税楷物病原糸状菌をべブトソ加用合成琴天培地に培養し,各々の薗叢がベトリ皿の半分位迄 仲黄レた時,粗吻質を夫々1岬2・?・・6・0・3,隼,0〃06・0月mg宛含むユm2大の濾紙片せ薗叢の先端蒔く担おき, 250cにア・0タグぞαgは48時間,他甲薗は24時間保った後薗叢と濾紆問に生じた抑制背の瞞を測定レた,倍粗物質は水 鞋難溶のため,アセトソに溶かして滴下後アセトyを未発させて用いた.叉供試薗の発育速度ほ夫々異るから, CL‘β”gγ≠′吻∽,C・βd∂dβざは薗叢から2m,P小0γγg爾では1・「5皿ゐ処に瀾紙片を飢\た・又Eγ緋古刀言ααダ0まグざ璧 Towys・,ゑ轡血肌胸S.IoNES,戸々γわ研0乃〃ぶ鹿Sfγ〝C勧ゞ(.PorrER)NAEATAの3種縫物病原細菌咋}対しでも阻 蕃の有額を検するため,之等の薗を稀薄醤油堵養液に・浮遊させた後ブイヨソ琴天培地に均一檻行き.亘る様流し込 み,余分の浮遊液を流し去ってから,前記と同様に処理した濾紙片をおき,24時間後に形成せられた抑制帯の楯を 測定したいその結果は第2表及びPlりFig・3,Fig4の如くで,即ち0.3mg以上の添加盈の場合は凡ての供試薗檻対 し抑制を示す番が明らかである 粗物質を5,000倍の稀釈となる樺添加したペブトソ加用合成琴天培地ではオ・リーグ茨疫病薗は全く発育せず,10. 000倍の玲釈でほ無添加区の3フ.3%の薗叢直径であった. 2..純粋の物質の抗菌性 (1)菌糸の伸長に及ぼす影響 純粋の太物質のアセトソ溶液処髄二を50ccフラスコに入れてアセトソを莱発させ た後,べプトソ加用合成琴天培地5cc宛を分注し,本物質の稀朝倍数が夫々5,00C,フ,500,10,∞0,30,∞0, 40,0〕0,50,∞0倍となる様調製したものにオリーグ茨疫病歯並に.巧励如解喀血扉ぬⅦ吻脚(E】)SOⅣ)Fl工Z,.の薗 適切片を移植し,前者は250Cに3日,後者は36時間培養後薗叢酒径を比較した.ユ.区3ケのフラスコを用い,測定

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香川県立戯科大学学術報告 44 に当っては扱桂瀬の大きさを差引いたが,その平均を京すてと第3表の如ぐである..即ち本薗の発育を全く阻止すこる 第2表 粗抗生物質添加盈を具にする濾紙片と病原菌との間の抑制樽の瞞(mm) −ニニ _ 1.21 0..61 0.3」 0.1 .〇 士 士 J 土 ヾ 1⊥ 1⊥ 2 ∩︶ ∩︶ 仁︺ 0 0 0 2 2 0 1 1 つム C()′Jfr〃けJJC〃かf.「J′㌘′J〃 C〝薇血軌路玖助成.s Pわ′ズcαJαγ吉α0γγgα♂ 肋cγ〃坤∂γ孟鋸沼ア〃グγ豆 C仇戎琉0ぁわ〝S ふJrJ・の仙川んI・(汀呼/Jf/…JJ 凡例勿拍イ功碗如吻徽 戸々γわ∽0〃αS(ねS≠7〝C≠α乃JS 且嘲融如=郡元加肌 備′考:±は抑制帯の形成ほ.ないが発育抑制のみられたものを示し,−・は全く抑制のみられ なかったものを示す 第3衆 稜々の濃度の承銃座物質を添加したペプトソ加用合成寒天培地に於ける2棍病臥薗 の薗叢値径(mm) 新宿薮

ヰヰco。130ヰoco15つ,OCO…標準区

ご「‥「、・・、−−「・・... タ≒ 討: … 亡、▲こ丁‘㌣hl=−Ⅴ 「1−「▲h−▼−、1r Gわβ∂頭〝お∽(消如胴研 ㌣ル仙…=坤血血沈肌用油川 稀釈倍数は約5,CC〔倍附近と思われるが,50,CC〔倍でも椅若干抑制が見られたい オ・ワ⊥ヴ茨疫病掛よ0・32%となる 嫌2,4−Dを添加した培地でも或程度の発育を示すので,く丁)凍物質の森薗に対する抗薗力価ケま2,4−Dよりも強いも のと言える 次に粗物質の場合と全く同様のPaper・diskmethodを剛、,7種の植物病原糸状菌,2穣の植物病原細菌及び 抗生物質の供試薗として常用される盈血顔庖相加捕S,凰scカ♂タZcカgαC∂gZに対する抗菌性を険したl即ちCわβ吋 ̄ .・.′・巨jニ∫(1り、・.′;・∫・ご;J、し・.ゾト;リ・∴・.‥′ごJご一.・′.、、′、∴ 江.・.j・一.一‥..こ・;ご/′りりこ.し、・・・、∴’ト■い−.て、ノ∴1・∴・∴・ハ、∫一・バ・・ノ・、●;∴・・りブ●\こ・∴−. 5cg卯励研砂dれゆカ去g〝研,アγ才肋研¢カα乃g♂βγ研αf〟仰の病原糸状菌に於ては予めベトリ皿の約半分迄伸長させてお いた各薗叢の先端から3mmの処に,本物質を夫々0..3,OJエ,0一・03,0・01mg宛含むユCm2の濾紙片をおき,ア‖呼カ〃邦吉♂β7 ̄ 励αf〝椚は5時間,P.のグγgα♂は36時間,他は凡て24時間後に泌紳と薗叢間に形成された抑制帝の瞞を測定した・細 薗は稀薄雷油増益液に混じた後ブイヨソ寒天上に均一・に流し込み,余分の浮遊液を流し去ってから同株に・0・6ノ,0・3, 0..コ_,0“03mg宛添加したユ.m3の円形濾紙片をおき,3COcで24時間増養後形成された抑制符の直径を測定した・そ の結果は第4表及びPl.Figい5の如ぐである小即ちア・d♂・Sわ′〟‘ね邪・5のみはこの程度の添加盈では全く抑制を示さなか ったが,C‖OJ首びβ7読研,且coJ言に対してほつ./1_mg以上,其他の薗に対してはCい3mg以上で抑制が認められた. 以上の稀釈試験及びpaperdiskmethodによる結果を雑物質の場合と培駁しl<みるに,オリーグ波浪病菌に 対する稀釈試験に於てほ間物質の時と.同じく完全に発育を阻止する疏釈倍数は大僻5,OCC倍となづているがpa如Ⅰ disk methodの場合は何かの薗に対しても純粋の物質の方が粗物質粧比べ少畳で抑制を示している.之は粗物質 をpaperdiskmethodで検定する襟は不純物のため本物質の拡散が幾分変ってくるためではないかと推定する 第ユ図に示L.た抽出過程中他のフラクシヨ:/は殆んど抑制を示さず,又粗物鮮如こ・は本物質以外の抑制物質は存在 せぬ事がペ⊥パークロマトグラフイ一による既述の実験で判明しているので,稀釈試験で純粋の物質も粗物質と大 体同程度の抗菌力を示した番から判断すると,粗物酔l∵−の不純物ほそれ程多党でない事が推察される.

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第7巻鶉ユ号(1955) 第4表 凍抗生物質の滞加盈を異たす畠波紋片と病原菌との間の抑制帯の帽或は直径(’mm) 45 預▼わ盲1窟こ高菖1 0一.31 0“ユ’! ○,03 供 試 薗 諸 点 士 β膏.5 点 1”0 ∩︶ ﹁⊥ O l Gわβ0・坤〝如椚(消印御酢 C(り・′ね〃〃J=〃かfハ′鮮′… 肋cγ〃γ言%ク乃ア〃γγ去 Cぬ溢血血=画面吻御S Pfrf√〟J(けf〟OJ・l・こ(打 5(イ√川J〃〃JJ恒・(Jr坤届J川J P.、・裾J′川〝♪血J∫JJぐ用J‘J/…〃 一一一⊥一一 且相加如=冴ぬ劫明 P/り・わ沼¢〃αゞ♂ぐS汀〟√Jの′5 且sc如痢㍍払zα沼 励w血ぬ・馳朗招s 備考;()内の数字はこ露環として抑制醸が現れたのでその内径を示す・・糸状菌の時の 抑制滞は幅を,細薗でほ直径を測定したゆ (2)胞子の発芽に及ぼす影響 オリーグ茨痕病菌並に蘭胡麻蕪村病菌分生胞子の発芽に及ぼす影静を明らかにす るため,次の様な実験を行った即ち5,0つ○,7,500,」.0,0〇0倍の稀釈となる様に凍物質を添加したペ・70トソ加用合成 琴天培地の薄層をスライドグラス上に作り,その上に分生胞子の浮遊液をおき・余分の液を除去後250Cの莞温器 に約30分保って残余の水分を蒸発させた∩ 之を湿室のベトワ皿に入れ250cに満都ま12時間,後者は・監時間保ち発 芽率と発芽管鼻を測定した.、その結果は第5表に点す如ぐで,オリ−ヴ茨痕病菌に於てほ5,0〇0,フ,50こ倍区・では全 く発芽せず,エ0,00〇倍区でも2い○%の発芽率に過ぎぬ.その発芽管最も短く又偲時間後でも之以上伸長することは ない..稲胡麻頻枯病菌の分生胞子も5,00ひ陪でほ殆んど不発芽と見撤してよく,1C,000倍でユ4りフ%の発牙率に過ぎ ず,発芽管長も著しく短い. 以上の如ぐ本物質はオ・リーヴ茨疫病薗に対してのみならず他蔚にも抗薗性を示す事が明らかであるから・−・種の抗 生物質と考.え.る. 第5琴 オ・リL−ヴ茨痘病薗並に稲明麻薬枯病菌分生胞子の発芽に及ぼす水抗生物質の影響 稲胡麻葉枯病菌 オリーザ茨疫病宙 率 坪均発芽 測 啓発 芽発芽 胞子数胞子数j(%)j管長(〃) 稀釈倍数 弓,COO 7,5CO lO,000 標準無添加区 Ⅲ 2,4−Dのオリープ裁痘病菌発育に対す’る抑制機構とその憲蓑 菌類匿対する植物生長ホルモソの影響に就ては最近多くの報望が蓄積されるに至ったが,その作用機構を論じた ものは殆んど皆無と言っても過言ではなく,唯ヘテロオL−キシソが助ccカβタ0∽.γCβ.SC♂γβ〃fs≠β♂薗の呼野を促進する としたAyxER(1)の報告が閑々之に関聯した唯一・のものかと思考す・る・笠者等は本掛こ於てオ小一ヴ茨疫病薗の 4−D添加培養濾液中に生成せらかる抗生物質の嘩離に就き記述したが,原髄液約4.孤より得たフ5mgの収直を以′て しては,原濾液中の未物質は抑制効果の期待される濃度に達しない..然し原濾液中の濃度迄稀釈した粗物質の呈す る抑制力は原濾液のそれと大体一激するし,叉椀物質の抽出された以外のフラクシヨ∵/は問題に・なろ穫の抑制を殆 んど示さない事が太報及び前報(1けで判明しており且つ前述のぺ−パークロマトグラフイーたよる実験結果からも

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香川県立畏科大学学術報告 46 本物質以外の抑制物質が粗物質中に.存在するとは考えられぬので,原濾液の示す抗菌性は主として森抗生物質に基 くものと考える∩収畳の点の矛盾は恐らく承抽出法粧よるロスのためであろう一・倍森戟及び既報の結果から,2,4 −Dのオリーヴ茨痕病菌発育に及ぼす抑制作用は,薗に対する直接的な作用というよりもその添加により培地中に 生成される本抗生物質に塵因がある事を安対するものとして,次の様な稜々の事実を拳げ畠事が出来る・ (1)2,4−D添カロ培養液に本革を増義する時は一一脚こ本薗の発育ほ抑制されるが,その様な培養濾液中に成常に 本抗生物質が生成されているい然し培養条件の如何にLよっては2,4−Dを添加しても抑制はおこらないが,その様 な培養池波F如こは阻害物質の生成も見られない. (2)容抗生物盤の生成盈は増量の進むと.共に増加するが,′11)之は同じく培養の進むに従い2,4−・Dの抑制効果が 著しくなる事実く712)をよく理解やしめる (8)永抗生成物質の生成は培養申のpHが低い時に多いが,〈11)之は2,4−Dの森薗に・対する抑制効果が同じくpH の低い時著しい翠実(S)とよく合致サーる 佳)本意を2,4−・D添力幡天培地に対嘩増量す−ると,蛍準源は多盈残存し且つpHも余り変動がないのに両コロニ ーの撰触部附近に明らかな抑制楷が形成せられて抗生物質の生成を暗示するが, 抑制背の形成が昇られない..(12)若し2,4−Dの抑制機構が掛こ対する直援的の作用のみに基く与すると・2,4−D添 加培地に於ける発育が薙いにしても長期間このように抑制鞘が形成されたまゝであるという事はありえ酎、・ (5)ユ週間では抑制の見られぬ様な稀薄な2,4−・Dを添加した培地でも,更に培養を胚統すると本抗生物質生成 のため発育が抑制されてくる.(10)ユ週間も直接的の効果が現れぬとは考えられぬし,本抗生物質の生成盈は2,4− づの濃掛こよっても左右される事が判明しているので,(1011)2,4−Dの濃度が本蕗の発育に彪饗するのは捧物質の 生成盈と/生成の早晩に関与する間接的の影響であろう. 叉予めベトリ皿の約半分位進発育させておいた永薗々叢の先端から3Imlの処に,1mgの2,4−Dを添卸した一1 cがの濾紙をおく時ほ,翌日既に蘭紗の上下に菌糸が伸長し全く抑制が見らかぬに対し,前述の方法で単擁した承 物質の趣く徴盈を添加した濾紙片を同様処理すると,翌日既に明らかな抑制滞を生じる・rユOmgの2,4−・Dを添加し た漁師片を培地上に.おき24時間後硫酸を注ぐと,直径3cmの範囲に2,4−Dが拡散している事がその結晶により肉 眼で判る.添加盈の多い程拡散も大であろうから,ユ.mgの場合は10m・gの時より拡散度は少いと思うが,依りに同 一としてもユmg添加に放ける拡散部2,4−Dの濃度が引算上0..035%と.なる.然るに・この濃度の2,4−・Dを添加した培 地セほ培養5日で明瞭に抑制が現れるのであるから,この事突からも2,4−Dの呈する抑制作用は薗に対する直接 的の作用によるものでない事が推察される 従来腎月]されている作物病害防除剤の静薗或ほ殺菌機構は,その成分若しくは成分が無機的に変化した物質の薗 に対する直接的作用によるものとされているのに対し,このようにその添加により生成される抗生物質に主因があ るという事の明らかにされた農薬のある事を知らない.此の藩昧で2,4−Dの本薗に対する抑㈲機構は煉る興味深 いものがある.2,4−Dにより発育を抑制される事の確認されている他の菌類に於ても,オリーグ茨痕病菌の場合 と全く同一の抑制機構が存するか否かの点に就いては倫不明であるが,類似機偶の可能性は充分推察さかるので, 今後その事契が確認せらかるに至り特定の薗のみが抗生物腰を生成するという従来の.見解を改めねばならぬ事態も 予想されうる.本抗生物質の抗菌力価ほ必らずしも高いものとは言えないが,本法を応用して得られる抗生物質の 申に.有用なものが存在することになれば,戯薬,医薬に利用し得る抗生物質の生成薗発見に向けられている現在の 扱索分野が著しく拡大されるものと言わねばならぬ. 高等植物に対する植物生長ホルモソの作用機構に就ては周知の如く稜々の面から研究さかたものが多数あるが, はつきりした結論に.は未だ達してないようである小然し2,4−Dの敬啓機構ほ,その処理により植物体内に有薯物 質が背潰されるためであると主張している研究者もある.例えばFt)LIS等(3)はクマリソ誘導体のSCOPOletinに就き この事を証朋しているし,叉vAy OBERVEEX等(17)もこの様な考え方を支持している.此の.見解ほ,根の発育に対 するクマリソの抑制が2,4−Dのそれと類似して−いるとしたAul)US等(2)や叉同じくクマリソ誘導体である訊methyl ?甲もell敗oneが禾本科植物よりも広集植物に有害であるとしたHム淵mm等(ふ)の研究結果ともよく−激している・ 植物体中に.ほ.クマリソ誘導体が普通少数は含盈されているし,(414)一・方叉クマリソ及びその誘導体が趨物や植物病 原菌に清書である事も知られているので,(5b13−5)2,4−Dの高等植物に・対する牧草機構に・閲す−る上述の見解は注 目に値すると考える.聾者等の抽出した抗生物質が如何なる化学物質であるかは未だ不明であるが,2,4−Dの抑

(7)

第フ巻第ユ号(1955) 4フ

制機構を■その処理によ.り生成される異状作調産物に偏している点でほ筆者等の結論も全く−∵致しでいる・

従って上述の見解が広く高等植物並に病尿薗に適用し得拳≒解定すると,過度其他の使用男沃に観き適当に考案

すれば,植物に対する渉通性が強い声ヤう2,4⊥Dの性質は,植物には抗菌性物質を生成せしめ,病原薗にキ羊抗生 物質を生成せしめると.いう特性と両々相挨って,・一億の渉適性敏藍茶畑勺な性格を具備するものとも言えよう∴勿論 \ 之は尊に董内実験の結果りみから考えたものに過ぎないが,既報(9ノの如く2,4一−D処理が作物害病害の発謹を減少 ふしめ 少せしめる事を接種試験の結果確めている・従って2,4−P処理に・よる病害の淑少が,2,4−Dの示す時節q抑制機

構と何等かの幽聯があるものと.も推察せられるのである

筒2,4−Dが畠す・るこ・の抑制機構に閲聯して今後究明を要する重要な事項を考えてみ・るのに・,孝和御機構が緒物 生長ホルモソに共通するものであ畠のか或は渉適性が強いというような2,4−−Dの特性に基くものであるのかとい

う問窺,オリL−ヴ茨疫病薗以外の薗によっても2,4・−D添加培養笹より抗生物質力壕成されるものであればそれら

抗生物質間の異同の問題,2,4−Dほ抗生物質Qp工eCuI・$0工一として作用しているのか或ほ単に・異状代謝を起因し

ているに過ぎないのかという問題,更檻又之等鏡生軌酢眈利用価値のあるものがあるか否かというような諸問題−

が挙げられると思う.又比満面の今後の発勤口何に.よつてほ,2,4−Dには惨逆性殻薗剤としての契月弛勺価値が認

められなくても,より宥用な参透性役薗剤を発見する一・うめ嫡紹が得られるかもわからない 要 (1)オリー・ヴ茨疫病薗ノ(■Gわ珍∂ゆ〝払鱒(沼如姉御AIJ任.)の2,4−DNa塩添加培地に生成される一哉生物質の単 離,その物理化学的並に.生物学的性質を記戟すると共に.,2;4−Dの承薗に対する抑制機構に.関す為新知見を述べ た. (2)承薗の2,4−・D添加培養濾液より抽出した黄色油状の粗抗生物質は定性反応の結果第1二級芳しくほ第2紙ア ルコーー ル性0毘を有する事が明らかな点より,,t7ク⊥ル酸半・エ・スチルのNa塩として結晶に導き,これ■を鹸化する事 により無色針状結晶として純粋の一一流生物質を嘩離する審が出来た (3)本抗生物質は熟に対し安定で,ヰサントゲy酪アルカリ,ネスラー試薬に対する還元,キサ・ソトプロティy の諸反応ほ何れも(+)で,洩硫酸に払解して赤色となる.Lニソヒドリソ,ヂアゾ化ペソチずソ,ミロソ,ワ・−・ベルマ ソの諸反応は何わも(−)で,塩化弟.ニ鉄に.より墨色しない.1エーテル,アセトソ,ユタ′−ル,クロロホルムに易 溶,ペソゼソ,石油エーテル,熱水に可溶,水には極めて難溶である一.アセトン:メタノTル:水(30..5‥65v/v)を 溶媒と.する一・次元上昇法に・よるペーパー・クロマトグラフィーでRfO.フ8を示した1.舌をさすような苦味があり,√融 点は約340cである. (4)廃坑生物質を5,00C倍に稀釈して添加した培地では凍薗及び旦紳輔励“玖桓頑湊椚仇痴卯は全く発育せず,5仇0 00倍でも倫箸〒抑制される‖又オリー・ヴ茨疫病薗及び稲胡麻菓枯病菌の分生胞子は夫々7,5000,5,00C倍の稀釈で 全く或は殆んど発芽を阻止される.其他の4毯の植物病原糸状菌及び4踵の弧薗に対してもpaper diskmethod により抗菌性を検したところ,之等と大体同程度と確守される抗菌力を示した. (5)オリーグ茨疫病薗の発育に対する2,4−Dの抑制作用は本薗に.対する直接的作用に.よるものでほなく,その 添加にLより生成される凍抗生物矧こ主因があるものと思考される理由として五つの事実を挙げた 引 用 文 献

(1)ANEER,L:Pyoc”K NederlandAkad Denver(1950)

WuenshqpAmslerdam52,875−881(1949l〔in ㈲ GooDWIN,RいH.TRAVES,C,:AmerいJw.

βわgA∂・ざfγい24,No10561,1951〕 励∼け,37,224・−231(1950)

(2)AuDUS,し恥ASI乱右丁いHl・:∧b′〟γβ・159,320−32(5)HAlfNER,C」・しS乱も,HM,KLO乱丁PAREⅣ声,

4(194フ) Wt・M,VA一拍Ey,.丁.R‥:助J.Cαg..,112(2),135−

(8)

48 (6)石井義男‥日農化託27㈹,フフフー780(1953). (7)内藤中人,谷利一・:香川顔料大学々術報告3(2),80 −90(1951). (8)−」・・・⊥,−⊥同上5(2J,164⊥ユ74(1953) (9)−,高井省三;同上6(1),66−フ9(ユ954) 香川県立顔料大学学術報告 ㈹ SAy AyrOylO,i..p∴一毘扉.G〃g,,114(l),79−95 (ユ.952) 価 SrOLL,A,PER柑RA,A,.,R即Z,J”:mlvelica C鋸研、Acfα,萬(6),ユ.63ト1647(’ユ950) 個 ′mlM:ANⅣ,KいⅤリBo衰NER,W.D一.:アγク√..肋′. ㈲ −・・−,谷利一・:栃内吉彦,福士貞潰両教授還暦記念 Acαd.5c才.び∴ぶ.Aリ35,272−2フ6(1949■) 論文藻,185−ユ89,札幌,北海道大学農学部(.1.955).㈹ 梅沢純夫:抗菌性物質,,1マフ,賞私培風館(ユ954). ㈹ −,一一肌‥日楷病掛9(3,4こ),・1写9−ユ32(ユ955)り 任男VAyOvERBE拡,.丁リBlOがDEAロ,Rい,HoRNE, (均 ∴−・,国方弘:赤井芸恭監修,植物病苦研究5(3) Ⅴ.;アJα乃f印γSわJい26肌68ト由6(ユ95ユ). (印風仲) ′′ R e s u m e

Astothemechanismoftheactivityoftheplantgrowth−regulators,including2,4−Dtohigherpl・・

ants・there have been publishedalarge numberofpapersdiscussedfromvariouspointsof viewI

althoughasyeta clearconclusionhasnotbeen・・ObtainedWhereas manyinvestigation$have also

beenmadeinrecentyear・SOntheireffectonfungiorbacteria,almostnothingisknown ofthe pro− Ce3SinthenAuthor−ShまVe preVio一ユSlyreportelon a fun写istatic substance partlyisoIsted fromthe

filtぬtesof、GloeosPoriumOlivaru壷culturedonmediacontaining2,4qDandalsoontheculturalcond−

itionofitsproduction・・Thepresentpaperdealswith’purifitationof theactiveprindipleiIithecrude

Substance andits properties,and alsoinvoIvesa newinfo工mationthat theinhibitory activityhOf

2,4,Dtothe causalfungusisnotattipibutedtoitsdirect action′Ontheorganismbutprimarily tothis antibioticproducedby addit′ionof2,4−D.Incontrastlthe fungistaticorIfungicidalactivity of chemi・ Calscommonlyemployedforthe controlOfcropdiseasesisgenera11y consideredtobe、T・eSPOnSiblefor it$directaction旦gainstthepathogenHencethis∴$peCific medhanismof theinhibitory activityby

2・4−Daswellasthefactthatthecausalfunguseasilyproducesanantibioticonmediasuppliedwith

2,4−Dinspiteof thenonproductiononmediawithout2,4−Dare veryinteresting。Theresultsof this

‡’epOrt ar■e aS follows

1。Since the crude antibiotic,a brown oil,i$01atedfromfiltrates of culture med−ia on which

GlocoSPoyium OlivaYum WaSincubatedinthe presence of2,4−Dwa$pOSitive foralkalixanthatereac. tionorreductiveactivitytoNessler′sreagent,indicatingthatmaterialofhydr・0Ⅹylgroupcharicteristic toaprimaryor・SeCOndaryalcohoIwaspresent,itwasconvertedtbphthalatederivativebyadd・ition Ofphthalicanhydride,andtheninducedinthe crysta11ine formofit$Nasalt byNa望CO8いWhen

thiscrystallizedsubstanceissaponified,aIlantibioticispurelyobtainedascolourles$二needle−Shaped

C工yStal

2・Purifiedantibioticiseasilysolubleinether,aCetOne,ethanoland chloroform,SOlubleinben− Zene,PetrOleumether andhotwaterandalmostinsolubleincold water.Itispositive for alkali Xanthate as wellasxanthoproteinreactions,reducesNessler/sreagentandissolubleinconcentrated XSulphuricacid,givinga red colourationlTheninhidrin,diazoti2=edbenzidine,MillonandLiebermann

testarenegativeandnocolotationoccurswithferricchlorid占‖Theone−dimensionalpaper−p?rtition

Chromatogramofth占antibioticdevelopedby ascendingtechniquewith acetone・methanol_Watermi

tures(30‥5:65v/vて)revealed theinhibitingzonehavingRfO.78.Ithasabitter tastsassticking

the tongue。M.Pいis about at34Oc

(9)

第フ巻第1.号(■1955) 49

3りInordertoestimatethefungitoxicity of this purifiedantibiotictothe causalfungus,it was incorporatedintoagarmediain various dilutions r・anging froml=5,000toユ:50,0〕0,and the gro− Wth as wellas germinability relative tothatin check were notedいThe mycelialgr−OWth was com. pletelyinhibited atl:5,000,the retardation occuring even atl:501000 and conidiospores did not germinate at allatl:7,5C)〕いThe growth of Zb,lhium4PhmideY7nalbtm WaS also quite$uppreSSed at lニ5,0〕0,the minimum concentration for the presence ofinhibitory activity probably being about l‥50,000.In the other experiment by paper diskmethod,the antibiotic wasindicated to be toxic against other5species of phytopathogenic fungiand4species of bacter・ia tested except forlspe−

cies of bacteria

4..The presnent and previous studies concermingthemechanismof theinhibitory activity of 2,4−D to G..Olivarumprovide fivelines of evidence thatitgives an effect on the pathogen by an antibiotic producedinitspresence rather than a direct action of2,4−D.

(1)The growthof the pathogen,in general,isretarded onmedia containing2,4−I)owing to this antibioticpr・Oducedin the culture filtratesいAccordingto the culturalcondition,however,the unfa− vourable growth doesnot occur evenif2,4qDisadded onmedia andinsuch culture filtrates fungi−

toxic substances are not almost produced

(−2),rheinhibitory activity of2,4qDincreaseswith the age of culture‖ On the other hand,the yieldof thisantibioticalsobecomesgreaterwithdurationof culture・

(3.)Thefaetthattheinhibitionby2,4−Dissigmificant onmedia of whichpHvalue was mainta− inedinlowerlevel,is consistent with the result that thisantibioticispr.oduced only on media of

whichpH value wassimilarlylow during culture

(4)Whentwocoloniesofthepresentfunguswere culturedonmediasuppliedwith2,4−Dinpetri dishes,a Clearzonewiththewidthofl−3mmwasgenerallyproducedbetweenbothcoloniesprobably duetotheproductionof thisantibiotic”Howeveronmedianot containing2,4−I)they cameinto di.

rect contact

(5)Although2,4−Dof comparativelylower concentration doesnot$how aninhibitoIy aCtivityat

the cultureperiodof7days,SuggeStingthat theinhibitionby2,4−D doesnot depend onits direct influenceuponthepathogen,thegrowthof fungiissuppressedduetotheaccumulation of thisan−

(10)

香川県立農科大学学術報告 Fig.ユオ・リーザ茨痕病菌の2,4−D添加培養 液液より分離した抗生物質のフタ←ル酸 半工・スチルNa塩の結晶(六角杖状結晶) Fig.4同上粗抗生物質を含むユcmヨ濾紙片の5cgβγ∂蜘偶 々γdγ脚力ブJ〟弼に対する抑制状態(濾紙片を置いた後25 0cに43時間培養),ユ,2,3,4,5,6は夫々1.. 2,C.6,03,0.ユ,0.06,0.Omgを添加したもの. Fig巾2同上抗生物質の結晶(’針状結晶) Fig‖5前記純粋抗生物質のぞγJカブ〝∽喀血〝∼ぉれお仰αJ〝沼 に対する抑制状態,(濾紙片を恐いた後250Cに36時 間増義),ユ,2,3,4は夫々0.3,0.、1,0.03,0. 01.mgを添加したもの Fi昏.3オ・リL−ヴ茨痕病菌の2,4−D添加 培養濾液より抽出した粗抗生物質を 含むユ.cm慧泌紙片■の凍薗に対する抑 制状態(濾紙片をおいた彼250Cに 24時間培養),ユ,2,3,4,5 は夫々ユ.2,01.6,○い3,0.1,0い06 mgを添加したもの

参照

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