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2008 Fiscal Year Annual Research Report

樹木木部柔細胞の過冷却促進物質の網羅的構造同定と大量獲得法の検討

Research Project

Project/Area Number 20380099
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤川 清三  Hokkaido University, 大学院・農学研究院, 教授 (50091492)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福士 幸治  北海道大学, 大学院・農学研究院, 講師 (60218906)
荒川 圭太  北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (00241381)
Keywords樹木木部柔細胞 / 過冷却促進物質 / 氷核形成阻害物質 / フラボノール配糖体 / ケンフェロール / 有機合成 / 抽出物
Research Abstract

我々は先の研究で、樹木の木部柔細胞内には多様な過冷却促進(氷核形成阻害)物質が存在することを示した。これらの事実は、メタノールで樹木木部から抽出した粗抽出物を液-液分離すると、水と酢酸エチル、両フラクションに過冷却活性があること、さらに酢酸エチルフラクションをシリカゲルカラムで分離すると、分離された17フラクションのすべてに過冷却活性があることによる。先の研究で同定した1〜17フラクション中、フラクション10からは高いか冷却活性を示す4種類のフラボノール配糖体を同定したが、今回は新たにフラクション6から14までの活性物質を調べた。この結果、活性物質はいずれもフラクション10で見いだされたフラボノール配糖体であることを明らかにした。しかし、過冷却活性は同定したフラボノール配糖体単独により得ちれるのでは無く、各フラクションに存在する未同定物質との相互作用によることを明らかにした。このため、現在、フラボノール配糖体との相互作用により過冷却活性を高める未同定物質の解明を進めている。
また、同定されたフラボノール配糖体と類似の構造を持つ物質の過冷却活性を測定して、水を過冷却させる物質の構造特性の解明を行っている。
過冷却促進物質の大量生産のための予備実験として、ナリンゲニンを出発物質としてケンフェロールー7-0-グルコシドの有機合成を行った。今後、さらに収量を上げる検討を行う。併せて、文献的に最も多量にケンフェロールー7-0-グルコシドを含むと考えられる笹繭からの抽出による大量獲得法を検討している。

  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Long- and short-term freezing induce different types of injury in Arabidopsis thaliana leaf cells2008

    • Author(s)
      Nagao M
    • Journal Title

      Planta 227

      Pages: 477-489

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 過冷却促進物質2008

    • Author(s)
      藤川清三
    • Journal Title

      検査と技術 36

      Pages: 546-549

  • [Journal Article] 凍結過程に存在する酸性物質が植物細胞の生存に及ぼす影響2008

    • Author(s)
      稲田秀俊
    • Journal Title

      日本冷凍空調学会論文集 25

      Pages: 233-238

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep supercooling xylem parenchyma cells of katsura tree (Cercidiphyllum japonicum) contain flavonol glycosides exhibiting high anti-ice nucleation activity2008

    • Author(s)
      Kasuga J
    • Journal Title

      Plant, Cell and Environment 31

      Pages: 1335-1348

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of light condition after simulated acid snow stress on leaves of winter wheat2008

    • Author(s)
      Inada H
    • Journal Title

      Environmental Science 14

      Pages: 53-71

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improved cryopreservation by diluted vitrification solution with supercooling-facilitating flavonol glycoside2008

    • Author(s)
      Kami D
    • Journal Title

      Cryobiology 57

      Pages: 242-245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conducting pathways in north temperate deciduous broadleaves trees2008

    • Author(s)
      Umebayashi T
    • Journal Title

      IAWA Journal 29

      Pages: 247-263

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カラマツ木部柔細胞の深過冷却能に関与する可溶性蛋白質の解析2009

    • Author(s)
      荒川圭太
    • Organizer
      第50回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2009-03-24
  • [Presentation] 可溶性糖の添加によるブナ木部柔細胞の過冷却能力の変化2009

    • Author(s)
      春日純
    • Organizer
      第59回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      松本大学、松本市
    • Year and Date
      2009-03-15
  • [Presentation] カラマツ冬芽(長枝芽)の凍結挙動2009

    • Author(s)
      遠藤圭太
    • Organizer
      第59回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      松本大学、松本市
    • Year and Date
      2009-03-15
  • [Presentation] カラマツ木部柔細胞の深過冷却能に関与する低温誘導性蛋白質の解析2009

    • Author(s)
      荒川圭太
    • Organizer
      第59回日本木材学会大会
    • Place of Presentation
      松本大学、松本市
    • Year and Date
      2009-03-15
  • [Presentation] 深過冷却する樹木細胞中の過冷却促進(氷核形成阻害)物質2009

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      日本冷凍空調学会セミナー
    • Place of Presentation
      大井町きゅりあん、東京
    • Year and Date
      2009-01-16
  • [Presentation] 過冷却により越冬する樹木木部柔細胞の研究による「凍らない水」の作成2008

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      積水化学「自然に学ぶものづくり」研究助成プログラム発表会
    • Place of Presentation
      積水化学本社、京都
    • Year and Date
      2008-10-21
  • [Presentation] 樹の中の凍らない水-氷核形成阻害物質の存在-2008

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      NEDO第10回先端燃料電池技術研究会
    • Place of Presentation
      白金台NEDO会館、東京
    • Year and Date
      2008-08-27
  • [Presentation] Application of anti-ice nucleation flavonol glycosides to supercooling preservation and cryo-preservation of biological specimens2008

    • Author(s)
      Fujikawa S
    • Organizer
      45^<th> Annual Meeting of Society for Cryobiology
    • Place of Presentation
      シャーロットホテル、シャーロット、USA
    • Year and Date
      2008-07-20
  • [Presentation] Purification and identification of anti-ice nucleation substances in deep supercooling xylem parenchyma cells of katsura tree (Cercidiphyllum japonicum)2008

    • Author(s)
      Kasuga J
    • Organizer
      Plant Biology 2008
    • Place of Presentation
      Chichen Itza Exhibit Hall. Merida, Mexico
    • Year and Date
      2008-06-29
  • [Presentation] 樹木の凍結抵抗性-凍らない水-2008

    • Author(s)
      藤川清三
    • Organizer
      低温生物工学会セミナー
    • Place of Presentation
      石川県立大学、石川県石川郡
    • Year and Date
      2008-06-13
  • [Patent(Industrial Property Rights)] Supercoolig promoting agent2009

    • Inventor(s)
      藤川清三, 春日純, 橋床泰之, 荒川圭太, 福士幸治
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学オリンパス光学
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2007/063784
    • Filing Date
      2009-02-15
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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