熱帯植物中のアレロパシー物質の化学構造決定

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カバカバは南大洋諸島の原産で、現住民がカバカバ根から絞った抽出液を伝統的な飲料としているものである。カバカバの抽出液は麻酔剤、精神安定剤、鎮痛剤などの医薬品の製造原料としてアメリカ及びヨーロッパで利用されてきた。今回、当研究室ではカバカバ根の残渣を用いて水田雑草の生長を強く抑制をするということを確認した。除草活性を持つ成分を同定するために、TLC及びGC-MSその他の器機分析を行い、いくつかの化合物の構造式を解析した。その内、最も強い除草活性を持つ物質は7,8-dihydrokavainであることを明らかにした。さらに7,8-dihydro-5,6-dehydrokawain(DDK)も同定した。DDKは強い除草活性及び抗菌活性を示す物質であり、以前にDDKがゲットウ(Alpinia speciosa)にも含まれることを報告した。多量のKavalactone類を得るため、いろいろな抽出方法も行った。結果としてAcetone抽出液を再びChloroformで抽出したものはKavalactoneを13種類単離でき、他の抽出方法より簡単にKavalactone類の抽出精製ができた。また、カバカバの根には他にも新たな物質があることが認められ、それらの物質の分子量は明らかにしたが、化学構造式を解析するためにはさらに今後IR及びNMRで分析を行う必要がある。次に沖縄で広く分布し繁殖しているマメ科植物ギンネム中のミモシンの除草活性を検討した。ミモシンは家畜に脱毛、繁殖障害、成長抑制など種々の病気を引き起こすことから利用が制限されてきたが、ミンモシンがアレロパシー物質として作用し、他の植物の生長に強い影響を及ぼすことを見出した。ミモシンが天然の雑草防除剤としての可能性があるか検討した。また、重イオンビーム照射によるギンネム新品種の育種を行い、ミンモシン含量の非常に少ない品種と反対に非常に含量の高い品種を選別した。ミモシン含量の高いギンネムを用いると水田雑草の生長を強く抑制し、ギンネム品種によっては実用化の可能性があることを確認した。ミモシン含量の少ないギンネムは家畜の飼料として利用し、反対にミモシン含量の高いギンネムはミモシン精製にも利用できるので、新たな化学工業資源としての開発が非常に有望であると思われた。