NMR analysis of fractionated irradiated -carrageenan oligomers as plant growth promoter

植物生長促進剤として分画した照射カラギーナンオリゴマーのNMR解析

Abad, L.*; 佐伯 誠一; 長澤 尚胤; 工藤 久明*; 勝村 庸介*; Dela Rosa, A. M.*

Abad, L.*; Saiki, Seiichi; Nagasawa, Naotsugu; Kudo, Hisaaki*; Katsumura, Yosuke*; Dela Rosa, A. M.*

線照射したカラギーナンの植物生長促進効果は、固体状態において100kGy、もしくは1%水溶液状態において2kGyの照射を行って得られる平均分子量約10kDaにて最大となる。そこで、本研究では、照射カラギーナンの分子量分布並びに構造変化について、メンブレンフィルターにより分子量分画し、NMR構造解析を行った。固体状態において100kGy照射したカラギーナンの分子量分画分布は3-10kDaの分子量範囲の割合が最も大きく、H及びCのケミカルシフトから、3-10kDaの範囲では、照射前のカラギーナンの構造と比較して、硫酸基などの置換基を含めた糖残基単位の構造はほとんど変化がなかった。水溶液状態の試料においても同様の結果が得られた。

The optimum molecular weight of irradiated -carrageenan for the plant growth promoting effect is known to be around 10 kDa, which is obtained by irradiation at doses of 100 kGy in solid and of 2 kGy in 1% aqueous solution. In this study, isolated fraction by membrane filter of irradiated -carrageenan was analyzed by NMR. The chemical shifts of C and H spectra at the range of 3-10 kDa indicated that the basic functional structure of -carrageenan (alternating D-galactose-4-sulfate and 3,6-anhydro-D-galactose dimer) remains intact. No radiolytic product having carbonyl groups was detected at the range of 3-10 kDa, and moved to less than 3 kDa probably. From these results, it is assumed that the plant growth promoting effect of irradiated -carrageenan depends on the molecular weight, its intact structure, and not on the radiolytic products.