氏
学 位 の 種 類 学 位 記 番 号 学 位 授 与 年 月 日 学 位 授 与 の 要 件 学 位 論 文 題 目 学位論文審査委員 名 母 軍む じ ゅ ん 博士（農学） 甲第3 4 5
号 平成1 6
年9
月24
日
学位規則第4
条第1
項該当 Study of regulation tceffe of bamboo vinegar and bamboo tsevircatxe on growth of seed plants （竹酢液と竹抽出物の種子植物成長への調節作用効果 に関する研究） （主査） （副査） 上 原 古 野 徹毅 作 野 友 康 古 川 郁 夫 吉 延 匡 弘 学 位 論 文 の 内 容 の 要 旨 R e c e n t l y , e rht sherceaes bfoseitivitcaoi nfolaruta liaterma from t peh tanl on t peh eploe ’s l i f e have bee an nced.vad tI rsidreuieq mot ake sefa doof by proomting ciangor erutlucirga wthi ecdancorac tfo iheytirgetn nfoaltura net,ronmvine thyealh elbatrofmoc gnivil .ecaps Bamboo rageniv and bamboo loacarhc aeargnitcartt more and more asnoitnett a nsa alurat s u b s t a n c e tni ahe noitc dfognisarece e athlarutlucirg s.laicmech Bamboo areginv a si c o n d e n s ed rouqil detcelloc gnirud e pth sisylory bfoamboo, composed mfo ore than 200 c h e m i c a l components, wi aht citec dica ingbe meht ain o.en tIcan be usde as a d,rezirodoe ni f o o d ,gnissecorp and i snlio ipmrovement and d.noitceffasi Bamboo evitcartxe a gsi roup fo s u b s t a n c e s dectatrxe from bamboo culms lrosevae h wwti ater orocniagr .stnevlos Bamboo e x t r a c t i v e s evolvni many complxe compounds with suoiarv .seitivitcaoib Although ttayni q u a n t i t y , bamboo sevitcartxe osla etbuirtonc tot beh amboo egarinv nguird peht.sisylory M o r e o v e r , bamboo rageniv and bamboo sevitcartxe showed tnadixoitna ytivitca wsalle as r e g u l a t i o n tceffe on growth sfod pee .stnal The bysaasoi decudni-sltuser method was used to i n v e s t i g a t e evitceffe components and c.oniitsopmo At t oeh erth d,anh e rth hcraese about a n t i o x i d a n t ytivitca bfoamboo sevitcartxe deifitnedi and edatevalu e ehtevitceff noitcarf and comopnents tni beh amboo sevitcartxe with t rhedecudin-tluse method Dfo PPH singengvac a c t i v i t y .Cahpter 1 tceffE bfoamboo inegarv on rnoiatluge gofnotiranime and relcida growth sfoeed p l a n t s Two kndsi bfoamboo graneiv from madake bamboo syhactsollyhP( )sediaosubmb and moso bamboo syhactosllyhP( )scnebseup were erppared aot eyzaln rieht compoennts by gas c h romatograyhp .)C(G The olanigir ,rageniv dellitsid ,rageniv detcartxe-rehte ,rageniv and t h r e e snoitcarf gndilucni ,cidica ,lartuen and cilnoehp snoitcarf tedeparas from e t h e r -e x t r a c t e d arvineg were detulid with dellitsid tawer 201 ot701 .semit These detulid v i n e g a r snoitulos were used t ioetagitsevn e ethtceff bfoamboo arnegvi on te gh minationer and relcida growth sfo dee .stnalp High snoitrantecnoc afo kll ndsi tfoedatre bamboo v i n e g a r s ,.g.e( 201 ofolanigir garinev and 301 efodetacrtxe-reht )rageniv showed ngorst i n h i b i t i o n tsingaa noatinimreg tfo seh .sdee Howevr,e an atearipropp noitulid bfoamboo v i n e g a r hsowed an oosuvib ilanotoormp tceffe on gotnieanimr and relcida growth trof fhe ruo k i n d s tfodetse seeds ,ecuttel( ,ssercretaw o,trwoenh and chrysanthemum). C hapter 2 Cispomotion mfooso bamboo garvine dtatnereffi noitcelloc tpemerature and ist e f f e c t s on ganoinimret and relcida growth sfoeed plant Moso bamboo arvineg was tdeater with evitcartxe and soniatarpe hmteods. The a,cidic n e u t r a l , and pciloneh snoitcarf dteaarpse from edectatrxe-reht arnegvi were analyzed by gas c hmroatography and g csa hromatography-smas yetrromectsp iotyfitned eth major cmoponents mni oso bamboo .rageniv The csntoiipsomo efothgi moso graveni snoitcarf c o l l e c t e d derov tnereffi epmetrature ranges from 100 ℃ot480 ℃were aosl azedylan and trieh e f f e c t s on ronitlauge gfontoieanimr and grotwh were deiduts by bsyaosai with sedse fo w a t e r c r e s s and chrysanthemum. The placisyh and clacimeh sciretcarahc mfooso bamboo saregniv fro dm tnereffi noitcelloc t e m p e r a t u r e s detcelfer e cht hanging onsitimpoco f to veh gareni during peht .sisylory Altohugh veth arsgnej from tnereffid noitcelloc tseruearpmet showed alsomt seth ame c o m p o s i t i o n , rhetevitale stnetnoc tfoe mh ain compounds tni veh raegni appeared votary w i t h cnoitcello ,eraturepmet yllaicepse arofcitec idca and t ahe citec .noitcarf The rstluse fo b i o a s s a y s on two sed te pesy iwth vsrageni from ethgi noitcelloc erutarepmet rasgen showed t h e tndencye vfoasregni detcelloc ta0°52 ・400 ℃o ittibihn elcidar and hlcotypoy growth fo s e e d s . Chrysanthemum ntoiinaemrg and ilaitin growth rfoelcida and hlytcoopy were markedly promoted whti vegarni detcelloc ta0°20250- ℃.cssertreaW was promoted ssel than chrysanthemmu. nInoitradeisnoc tfo bhe yassaoi stluser tfo wo s,sdee vinegar detcelloc under 250 ℃ had good noitalugre tceffe ta301noitulid crof hrysanthemum and 041noitulid
C hpater 3 inoulatgRe tceffe bfoamboo sevitcartxe on growth sfod pee sntla The esevitcartx 企om madake bamboo syhcatslolyhP( o)sdiesubmab and moso bamboo ( P h y l l o s t a c h y s pubescem 会culms ewre idetgaitsevn on te rhnotialueg tceffe on gworth sfoede p l a n t s by bayassoi method. l・nosahtevetiMactrex and i fstsnoitcar detarapes by t seh stnevlo o f -nne,exah lyhteid ,rehte lyhte teateca weer detset on sdsee lfo,ecutte ,ssercreatw and c hrysanthemum. M e t h a n o l・setvicartxe were dnufo hotave some noitlauger stceffe on t geh rowth sfoede p l a n t s .detset They showed an inoitibihn tceffe on t rehelcida growth and some promotion e f f e c t s on te hh yltcoopy gtrwoh sfo.sdee Furtreh noitanoitcarf mfo ethanol sevitcartxe s howed dtaht lyhtei rehet elbulos ,noitcarf gniintaonc more pclioneh ,sceantbsus appeared sa a sgnrot noitibihni on t geh rowth lfoecutte .sdees Only water elbulos noitcarf showed a p r o m ontoi tceffe on t heh lyotocpy growth ectutelfo wsalle asa n inoitibihn tceffe on relcida g r o w t h . Through eat th ,tnmetaer e ihtnoitibihn tceffe wfoater elbulos noitcarf on te rhelcida growth was ddreasece and t peh romotion tceffe on t hhe lytcopoy grothw was idesarecn ta 0 . 1 % noiatrtnecnoc gndircoca tot bhe ysasoai stluser with ecuttel ,sdees gnitseggus tath h e a t -t r e a t m e n t csuh a pssisylory might enduci some cghnaes rrofniotlauge tceffe bfoamboo e x t r a c t i v e s on ilaitin growth sfodee .stnalp meanttaert-teH was tuohght bote a ulufes method urofnoitazilit efosevitcartx rfom bamboo. C h atper 4 intedI 五noitac and eontiuaalv afotnaidoxint seitivitca bfoamboo stcartxe The atndaixoitn ytivitca sfotnevol stcartxe from two main bamboo ,seiceps moso bamboo ( P h y l l o s t a c h y s pubescem 会and madake bamboo syhcatsollyhP( )seoidsubmab Jnipan,a was f i r s t deataluev by sgingnevac eerf lacidar 1fo 1 ,l・nyelhypzdiar・2・dyhlyrcip (PDPH), eth i n h i b i t i o n ytivitca rof noitadxiroep lfocieloni ,dica and the noictduer r.weop The m e t h a n o l -e x t r a c t s mfooso bamboo culms and madake bamboo sevale dentseerp regnrots a n t i o x i d a n t ytivitca compraed with DPPH sgginnevac .ytivitca actrtexnol-ahteM mfo oso bamboo culms was frehtru detanoitcarf by dtnereffi stnevlos and n・lonatub elbulos noitcarf e x h i b i t e d e mth ost tnacifingis ytivitca tnie Dh PPH sgnengivca .yassa The fnoitanoitcar fo n・olanutb elbulos tcartxe was idetalos by sacili cleg olumn hiwt te gh tnieadr mixture tnevlos o f cmrfoorohl and m.loanteh The idetalos snoitcarf were ddetceri by t ahe tndaioxitn ytivitca measured by sggninvace seth elbat DPPH feer .lacidar tIwas odevresb that most tfoeh e l u t e d snoitcarf showed e ahtevitadixoitn .ytivitca nsiotacrF deiruqca from enoitul with teh m i x t u r e tnevlos cfol/onhatmem:orofrolh )1:5-1:01( showed regnrots tandxiionta ytivitca than t h e oerth 企.snoitca
論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨
最近、植物由来の天然物質の生理活性に関する研究が注目を集めるようになった。安全快適な 自然の生活空間を求めて、有機農法による安全な食物が求められており、竹酢液や竹炭は、減農 薬のための資材として活用され始めている。さらに、竹酢液は脱臭剤、食品加工剤、土壌改良剤 その他にも活用されている。しかし、竹酢液は木酢液ともども、科学的実証が少ないまま、官能 評価による人気が先行している。それ故、今後の発展のため、正確な実験に基づいた資料を必要 としている。 竹酢液は竹熱分解時の爆煙からの凝縮液であり、酢酸を主とする 200 種類以上の化学成分から 成っている。一方、竹抽出物は竹の幹や葉から水または有機溶媒による抽出により得られる。竹 抽出物は生理活性を有する数多くの複雑な化合物を含んでいると考えられている。竹抽出物は微 量にもかかわらず、熱分解中に竹酢液成分として寄与する。さらに、竹酢液や竹抽出物は種子植 物成長への制御効果とともに抗酸化活性を示す。 本研究では、再現性を得るために温度フロファイルを正確に制御した熱分解炉を用いて、孟宗 竹および真竹からの竹酢液を得、原竹酢j夜、蒸留竹酢液およびエーテル抽出竹酢液を準備した。 エーテル抽出竹酢液を、さらに酸性、中性および、フェノール性成分に分画した。これらを 201 か ら 107 倍に希釈し、レタス、クレソン、春菊等の種子植物の発芽、幼根成長試験を行った。高濃 度（201 倍、エーテル抽出液では310 倍）条件で強い成長抑制が認められた。しかし、適切な濃度 に希釈すると成長促進効果が現れた。 熱分解温度の影響を検討するため、捕集温度別に 100 ℃から 480 ℃にかけて50℃ずつ孟宗竹酢液 を捕集した。竹酢液はエーテルで抽出し、エーテル抽出酢液を得た。さらに、酸性成分、中性成 分とフェノール性成分を分画し、 GC、GC-MS で化学成分を分析した。熱分解過程によって竹酢 液の物理的、化学的な特性は変動した。捕集温度別孟宗竹酢液の構成成分は類似していたが主成 分の含有量が異なったロ特に、酢酸と酸性成分の変化が大きかった。春菊およびクレソン種子で の生物検定の結果、 250-400 ℃で捕集した竹酢液は種子の幼根成長と腔軸成長を最も抑制した。 200-250 ℃で捕集した酢液は春菊種子の発芽と幼根成長および腔軸成長を著しく促進した。春菊 種子よりクレソン種子に対しての促進作用が弱かった。250 ℃まで捕集した酢液は春菊種子の場合 に103 倍、クレソン種子の場合に 104 倍希釈して、良好な促進効果が現れた。 竹酢液製造に用いたのと同じ孟宗竹および真竹からのメタノール抽出物を成分分析するため、 n ・ヘキサン、エーテル、酢酸エチルで分画した。各分画成分について、生物検定を行った結果、 ほとんどすべての成分で、種子植物成長に対して抑制効果のみが現れた。エーテル可溶成分にフ エノール性成分が多く含まれ、特に強い抑制効果が現れた。水可溶成分のみが、幼根成長抑制に もかかわらず、レタス腔軸成長を促進した。これらの抽出物を熱処理することにより成長促進が物に高い抗酸化能が見られた。孟宗竹幹メタノール抽出物を分画すると、 n・ブタノール可溶成分 に抗酸化能が強く現れた。その中のクロロホルム：メタノール／（11:0 ・1 ）可溶画分の抗酸化能が最:5 も強かった。 以上のように、本研究は竹酢液の利用濃度条件により、種子植物の成長について、抑制あるい は促進されることを数値的に明らかにした。また、一部の促進成分についての解明にも成功した。 種子植物の成長のためには、竹抽出物の熱変性が必要であることが明らかとなり、竹酢液の妥当 性を明らかにした独創的な研究であり、学位論文として十分な価値を有するものである。
