技术领域
本发明涉及结实植物的果实·籽实(果実·子実)的品质改良剂， 更详细地说，本发明涉及以含有对如梨、苹果、桃、樱桃、葡萄等果 树所产的果实或草莓、番茄、白兰瓜等果菜类所产籽实的果大、味香、 风味、味道和口感等品质的改良有效的脯氨酸作为有效成分为特征的 果树和果菜的果实·籽实品质改良剂。
背景技术
过去，把与氨基酸有关的物质用于植物的例子有已知的几种。
例如，(a)特公昭46-42566号公报公开了含有核酸碱基的尿嘧 啶和胞嘧啶中的至少一种和脯氨酸而成的花芽形成促进剂。该特公昭 46-42566号公报中介绍了通过对花卉、蔬菜、果树等，同时使用尿 嘧啶和脯氨酸，可以获得促进花芽形成、促进生长、果实膨大、增加 着花数量等效果。特开昭63-45211号公报中公开了在尿嘧啶和脯氨 酸中进一步配合谷氨酸或其盐类的植物生长促进剂，作为通过在尿嘧 啶和脯氨酸中进一步配合谷氨酸或其盐类得到的效果，可以列举促进 作物生长、增加产量、提高叶片色泽的效果、使树木长势更好的效果。
(b)特开昭48-67051号公报，公开了含有核苷类或核苷酸类中 的至少一种和脯氨酸形成的着果、或果实膨大促进剂。也就是“这里 所谓脯氨酸，不言而喻是指脯氨酸本身、还指含有脯氨酸的蛋白质水 解物或氨基酸混合物等。所谓核苷类是指主要含有腺苷、鸟苷、胞苷、 尿苷、胸苷中的1种或2种以上，也可以在其中添加各种高分子核酸 或其水解物的物质。所谓核苷酸是指主要含有腺苷酸、鸟苷酸、胞苷 酸、尿苷酸、胸苷酸或用其铵盐、钠盐把pH调至7.0的物质中的1种 或2种以上的物质，也可以在其中添加各种高分子核酸或其水解物。”， 但是在实际的实施例中，所使用的着花、和果实膨大促进剂的组成(重 量比)如下：脯氨酸5份、谷氨酸1份、天然蛋白水解物1份、腺苷1 份、尿苷5份、以及天然高分子核酸水解物1份。
(c)特开昭49-91829号公报公开了“柑桔类果实的品质改良方 法，其特征为在柑桔类的果实生长期内，把含有精氨酸、脯氨酸、γ -氨基丁酸、鸟氨酸、甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、 天冬氨酸、赖氨酸、羟基脯氨酸中选择的1种或2种以上氨基酸的溶 液投予该果树的叶面和(或)果实表面。
还指出，“能用于本发明中的有效的氨基酸类限于前述12种氨基 酸，作为含有这些特定氨基酸的1种或2种以上的溶液，当然可以使 用含有这些氨基酸纯品的物质、含有这些氨基酸的物质、含有这些氨 基酸的溶液(Crude solution)例如有利用各种方法对大豆、谷类、 微生物菌体等蛋白质进行分解得到的溶液、同样也可以使用氨基酸发 酵液等。作为本发明中所说的含有氨基酸的溶液也是包括这些Crude solution。同时作为本发明中所使用的氨基酸溶液一般使用水溶液。 但对于柑桔类果树，只要是无害溶液，则可以使用任何一种溶液。”； 而且“本发明中所用的含有氨基酸的溶液浓度可以是任何浓度，关于 这一点没有特别限制，但通常优选使用0.01～0.6％左右。”。也就是 说浓度优选为100～6000ppm。
附带说明，“温州密桔、橙子、八朔桔、香橙类、葡萄橙、伊予 密桔、柚子近缘种等柑桔类，其呈现的味道是决定其商品价值的重要 品质之一，也就是一般认为，酸甜比过去柑桔更适宜的品种，也就是 酸味不太浓、适度，而甜味浓(糖度高)的品种属于高品质品种。用 该酸甜适宜的指标、即甜味比(糖分重量/酸重量)表示，目标数值是 10.0，糖分接近10～14％，酸接近1.0～1.2％。”
(d)特开昭62-246891号公报公开了“含有从脯氨酸、胞嘧啶、 尿嘧啶、胞嘧啶的核苷、胞嘧啶的核苷酸、尿嘧啶的核苷和尿嘧啶的 核苷酸构成的组中选择的1种以上的化合物和光合成细菌体的水解产 物为特征的肥料”。并且指出，“这种肥料，除了具有促进花芽形成 的作用以外，还被确认具有果实膨大的作用。”
(e)特开平6-125655号公报中公开了以“提供能获得在经济上 便宜，并且味道良好的果实着色促进剂及其使用方法”为目的，作为 其构成是“通过使油性胡萝卜素变成为水溶性，然后与氨基酸类、核 酸、维生素类、茁长素、细胞分裂素(激动素)低聚物等混合，通过 β胡萝卜素成分和同时有激动素、茁长素、氨基酸类的协同效果和生 理作用，可以获得促进果实色素生长、膨大、提高糖度等等优异效果。 作为使用方法，可以对果树根部进行浇灌或者进行叶面散布，可以确 认通过植物的生物合成，能同时促进色素生长、果实膨大、提高糖度 等等，而且收获量还可以提高20～30％，在经济上也是便宜的。”
(f)特开平10-279405号公报公开了把以脯氨酸为主成分的植 物活性物质和碱离子水散布在松树的地上部分和/或把酸性离子水浇 灌到松树的地下部分，防止松树枯萎的方法。
(g)特开昭63-45211号公报公开了增加禾谷类、果菜、根菜、 花卉、果树等收成的方法，其特征是，在禾谷类幼穗形成前后至出穗 的器官、或者是作为对果菜、根菜、花卉、果树等的肥料，施用在含 有10～40％核糖核酸或核糖核酸分解物的酵母提取物中分别添加 0.5～20％的脯氨酸或尿嘧啶的液体作为肥料。在同一公报中还介绍了 作为对照作物，除大米、麦子、玉米等禾本科植物以外，还可以列举 梨、桃、葡萄等果树，作为效果有促进开花、着花、果实膨大等促进 效果。也介绍了作为已知技术使用脯氨酸、尿嘧啶作为花芽形成促进 剂的情况。
发明公开
在前项叙述的已知技术背景下，本发明的目的是提供优异的果 实·籽实的品质改良剂，以及进一步使用该改性剂的果实·籽实的品 质改良方法。
本发明者为了达到上述目的，进行了锐意的研究，结果发现通过 对叶面散布高纯度脯氨酸，可以改进果实·籽实的品质，在此认识的 基础上，完成了本发明。
也就是本发明涉及果实·籽实的品质改良剂和果实·籽实的品质 改良方法，改良剂是以纯度为50％以上脯氨酸的、脯氨酸换算浓度为 15～1500ppm的水溶液为特征的脯氨酸作为有效成分的果实·籽实的 品质改良剂，改良方法的特征是把纯度为50％以上的脯氨酸的、脯氨酸 换算浓度为15～1500ppm的脯氨酸水溶液在果实·籽实膨大期(肥大 期)或从花芽形成期、或从其之前至果实·籽实膨大期之间对结果实 的植物进行叶面散布为特征的果实·籽实的品质改良方法。
以下详细说明本发明的情况。
本发明中所说的果实·籽实的品质改良，是指提高果实·籽实的 风味(香味、糖度、色泽、硬度等等)。例如以梨为例，除了过去已 知的使果实膨大的方法以外，还有增加糖度提高甜味的方法，增加香 味使果实具有味甜而风味上乘的特点。通常，有关果实的大小和品质 的关系方面，如果增大果实的尺寸，会降低品质的观点已作为定论被 提出来。这种定论不适合于本发明，也就是如果按照本发明，可以提 高综合效果，既能够使果实膨大，同时又提高品质。
对葡萄实施本发明方法时，可以提高葡萄的糖度和红色等着色 度，对巨峰这样的果皮着色的品种，通常是着色程度越深，越被视为 珍品而受到重视。从这一点来看，通过采用本发明方法，可以收获得 到着色度提高、并且商品价值高的葡萄，也就是这种促进葡萄着色的 效果，特别对于红葡萄酒用的葡萄品种栽培具有重要的意义。近年来， 提出了在制造红葡萄酒时，由于受地球变暖等环境变化的影响，红葡 萄酒的颜色变浅，商品价值降低的问题。可以期待利用本发明解决这 一问题。
对本发明的果实·籽实的品质改良剂或果实·籽实的品质改良方 法所适用的对象植物，没有特别限制，可以列举蔷薇科、葡萄科、葫 芦科、茄子科、柑桔科、柿子科、豆科、禾本科、锦葵科等植物，具 体有结实的植物，例如梨、苹果、桃、樱桃、葡萄等果树以及草莓、 番茄、白兰瓜等果菜类。其中，特别对蔷薇科(梨、苹果、李子、桃、 樱桃、梅、草莓等)以及葡萄科(葡萄)有效。这些果树和果菜，通 过采用本发明方法，可以结出高品质的果实和籽实。
本发明中所用的脯氨酸，从对植物体的适应性理由考虑，宜采用L -体(L-Pro)。其纯度在50％以上，优选在70％以上，更优选在90％ 以上的高纯度。作为这种高纯度的理由是为了避免由盐害等杂质所造 成的危害和使脯氨酸的效果明显。而且在本发明中所说的脯氨酸纯 度，是指脯氨酸在本发明的果实·籽实品质改良剂的脯氨酸水溶液的 固体成分中所占的比率，而且本说明书中的％表示重量％。
这种高纯度脯氨酸，优选水溶液的剂型，并以这种形态对结实的 植物进行施用。该过程中的浓度为15～1500ppm、优选20～1000ppm、 更优选40～500ppm。如果浓度低于该数值，则起不到施用脯氨酸的效 果，另一方面如果高于这个数值，则会引起抑制生长的问题。
在本发明的果实·籽实品质改良剂中，只要没有妨碍，当然还可 以配合展开剂、和从防腐角度考虑的灭菌剂、表面活性剂或防腐剂等 等。
本发明果实·籽实的品质改良剂对于结实植物的施用时期，也就 是作为对结实的植物实施本发明的果实·籽实品质改良方法的适宜时 期，可以列举在开花以后，从果肉细胞的分裂期开始到果实膨大期的 时期。具体对梨、桃、苹果而言，优选果实开始膨大到果实长到乒乓 球大小左右的时期，对葡萄而言，优选从果实膨大期期间的、被称为 果实吸收水分迅速变软时期(ベレゾ一ン期)的果实膨大期的后半期 开始。同时在花芽形成期，施用脯氨酸也具有理想的效果(参照后面 表4介绍的对花芽分化率的影响)、在花芽形成期或其之前开始施用， 则更有效。因此施用脯氨酸，优选在花芽形成期或其之前开始，接着 在果实膨大期连续地或间歇式地施用。
施用脯氨酸的方法，从防止由土壤微生物引起脯氨酸分解的因素 考虑，优选采用叶面散布法(水溶液喷雾)，关于叶面则不问叶子的 表面和背面，不过一般认为叶子的背面更容易吸收脯氨酸。这里所谓 的叶面散布，不仅包括如字面意义的对叶面进行散布(狭义)，而且 还包括对叶子以外的含果实和籽实在内的地面以上部位进行散布(广 义)。
总之，本发明的果实·籽实品质改良剂的散布量(施用量)，是 指与不散布相比较，可以体现出果实·籽实品质得到改进的量。如后 面的试验例所示，可以把该散布量控制在果实·籽实品质改良剂的水 溶液从叶面上滴落的程度。
最后附带说明一下本发明果实·籽实品质改良剂的流通形态。本 发明的果实·籽实品质改良剂的施用时的浓度，如上所述，脯氨酸换 算浓度为15～1500ppm，不用说可以以高浓度的形态进行流通，经稀 释后达到该施用浓度，因此该高浓度形态的脯氨酸本身当然也包括在 本发明的范围之内。
(实施本发明的最佳方案)
以下列举试验例详细说明本发明的情况。
试验例1：日本梨“幸水”
该试验对用纯度为99％的高纯度脯氨酸(L-脯氨酸)对日本梨“幸 水”成树进行叶面散布，影响果实·籽实成熟及品质的效果进行了研 究。也就是，利用具有先进栽培技术的笃农家(篤農家)栽培园的“幸 水”，坚持把研究重点集中在从外部施用脯氨酸(氨基酸)与提高日 本梨果实的品质和成熟情况以及与第二年结果情况相关的花芽分化到 底有怎样的关系进行了研究，而没有进行对施用脯氨酸的作用机理和 动态等生理学调查研究。
详细情况是在茨城县下笃农家经营的冲积土壤园中栽培的日本梨 树中选择了3株成树(品种：幸水)，作为对象植物，等到3株日本 梨的成树开花、着果、果实开始膨大时，进行以下的散布实验。
把纯度为99％的脯氨酸溶解于水，使其浓度达到200ppm (2g/10L)。在其中加入“阿特洛克斯(アトロツクス)BI”(展开 剂)10ml，调制脯氨酸水溶液。在某年的6月27日、同年的7月18 日和同年的8月9日，分别用该脯氨酸水溶液对3株成树的各株树的 一半枝叶(主枝干单位)进行全面散布，散布到从叶面滴落的程度。 散布脯氨酸水溶液后，对成熟的程度(果实的大小)、糖浓度和花芽 分化率进行了研究。并且以没有散布脯氨酸水溶液的各株树的另一半 作为对比区。
逐渐收获成熟到可以上市的果实，测定收获日的收获数量，作为 成熟程度，记录等级(按大小区分)分布。按尺寸把收获的梨分为大 (L)、中(M)、小(S)类，大(L)类中进一步分5个等级，以最 大的为5L，以下依次设4L、3L、2L、最小的只记为L，把记录的结果 出示在下述表1中。
表1：梨的等级分类(大小分类)的收获数量 果实 大小 收获日期 合计 8月18日 8月21日 8月24日 处理区 对比区 处理区 对比区 处理区 对比区 处理区 对比区 5L 0 0 4 2 27 3 31 5 4L 25 12 32 12 103 27 160 51 3L 46 14 64 51 123 87 233 152 2L 33 16 46 48 36 34 115 98 L 19 18 18 12 18 3 55 33 M 0 6 11 7 9 3 20 16 S 7 0 10 0 7 1 24 1 合计 130 66 185 132 323 158 638 356
如表1所示可知，如果从按每个收获日期的果实数来看，可以确 认脯氨酸处理区的果实成熟趋于提前的倾向。从各个收获日的果实等 级分布来看，在所有收获日期中脯氨酸处理区的果实大、并且收获量 也多。
果实的糖浓度，对于该年8月24日收获的果实进行了糖浓度 (Brix)的测定。同时从各区选择了10个果实进行榨汁得到汁液，用 孔径为0.45μm薄膜过滤器进行过滤后，用HPLC(柱，“Shim-pack SCR-101C”；柱温度：80℃；溶剂：水，(1ml/min)；检测器：RI) 分别对不同糖质的含量进行定量。把结果出示在下面的表2和表3中。
表2：8月24日采摘果实的糖度比较 区 糖度(Brix) 处理区 11.7±0.1 对比区 11.3±0.1
8月24日收获的果实中，脯氨酸处理区域的果实糖度(Brix)增 加，果皮颜色也稍微发红，显示出前面所述的提前成熟的倾向。
表3：果实内不同糖质含量的差别(8月24日采摘的果实)
(n＝10) 区 果糖 葡萄糖 山梨糖醇 蔗糖 合计 处理区 56.74 18.67 28.83 62.09 166.12 对比区 51.90 16.72 22.25 49.62 140.39
单位：mg/ml
如果分析表3所示的果实内各种糖质的含量，从处理区果实内 Sorbitol的含量明显高的事实也可以推断出果实糖度增加。虽然已知 以日本梨为首的蔷薇科植物中转移糖为Sorbitol(山梨糖醇)，但是 在本糖质中存在差别这件事却是耐人寻味的。
花芽分化率是用肉眼观察冬芽的情况，在第二年的2月5日，对 各区域的每个长果枝或短果枝进行调查。花芽分化率是以附生有长果 枝或短果枝的旧年枝作为一个单位，求出花芽(混合花芽)相对于总 冬芽数的比率，把结果出示在下述表4中。
表4：对花芽分化率的影响(2月5日调查) 试验区 No.1树 No.2树 全体 长果枝 处理区 40.60％ 39.05％ 39.83％ 对比区 31.98％ 28.19％ 30.08％ 短果枝 处理区 40.83％ 37.93％ 39.38％ 对比区 37.83％ 36.79％ 37.31％
如表4所示，关于花芽分化率，可以确认在长果枝上明显促进了 花芽分化。
附带说明，“幸水”和“丰水”，利用长果枝使其结果的栽培方 式已经普及，并且与稳定生产联系在一起。但是近年来，有关报导指 出特别是“幸水”的花芽附生不好。从“幸水”树吸收养分的方式考 虑，作为其解决办法提出了避免一次投入较多的氮肥，进行均衡的施 肥栽培管理。但是，果树属于多年生作物，其养分的调节困难，如果 能够象这样通过叶面散布的方法，使调节养分成为可能，那么就可以 得到非常先进的栽培技术。
由40名评审员对散布品(本发明品)和非散布品(对比品)进行 味道感觉试验的结果如表5所示。表5所示散布品的评分是通过如下 方法求出的，也就是通过多个评审员以“非散布品”作为0点(对比)， 分+3、+2、+1、0、-1、-2、和-3，7个等级对“散布品”进行评分的 一对比较形式的评定，接着，计算出多个评审员对“散布品”评分的 平均值，以此作为表5中“散布品”的评分。因此表5中的数值是作 为距离“非散布品”的远近，表示“散布品”评分的结果。
表5“散布品”和“非散布品”(单纯统计结果) 评定项目 散布品 表观颜色 0.06 整体香味强度 0.26 整体香味满意度 0.64 青草气味 -0.41 整体风味强度 0.57 整体风味满意度 0.50 硬度 -0.13 水灵程度 0.02 口感 -0.19 整体口感满意度 0.31 甜味强度 0.95 甜味满意度 0.43 酸味强度 -0.19 酸味满意度 -0.06 整体味道强度 0.79 整体味道满意度 0.61 缩合评价 0.74
※以“非散布品”作为0点时，
“散布品”的得分(平均分)
根据上述表5的结果可知，如果按照本发明，不仅果实的大小变 大，而且其它品质，也就是香味、风味、口感、甜味、味道等都将变 得很好。
如上所述，通过散布脯氨酸，对果实品质和调节树体养分的影响 效果是明显的。到目前为止，尚未观察到由散布引起的药害，在日本 梨“幸水”的栽培上，可以作为有效技术进行评定。
试验2：葡萄
在该试验例中也与试验例1的方法一样，是对在葡萄的成树上叶 面散布高纯度脯氨酸(L-脯氨酸)，影响果实品质的效果方面进行了 研究。从某年的6月底至9月中旬，相当于果实膨大期的果实吸收水 分迅速变软的时期，每隔15天，对葡萄(品种：加拜尔耐·索比尼洋 (カベルネ·ソ一ビニヨン)成树，散布把上述高纯度脯氨酸溶解在 水中，使其浓度达到200ppm，并在其中加入“阿特洛克斯(アトロツ クス)BI”展开剂10ml的溶液。
关于散布量，散布一定的量，使溶液达到从叶面滴落的程度。使 用不散布的成树作为对比区。于当年的10月25日同时对试验区和对 比区进行收获，对甜味和红色的着色状态进行了分析。关于甜味，是 把去种子以后的果实和果皮混合粉碎，用所得汁液的糖度(Brix)进 行评定，用该汁液在522nm时的吸光度评定着色(红色)状态。
把评定结果出示在下述表6中。如表6所示，可以得出与对比区 相比，散布脯氨酸区域的糖度和红色的着色度高的结论。
表6：对葡萄施用脯氨酸的效果 区 糖度(Brix) 着色度(OD at 522nm) 处理区 20.3 0.14 对比区 19.3 0.12
一般在市场上认为，对于红葡萄酒用的葡萄和巨峰等红色葡萄， 果皮的着色(红色)越深，品质越好。由于通过散布脯氨酸，加深了 果实·果皮的红色，可见品质得以提高。同时，分析上述液体的花色 素苷的含量，散布区的葡萄中大约增加了20％。而且看不出在脯氨酸散 布区和对比区的果实粒径有差别。
(产业上的实用性)
对于结实的植物，通过在果实·籽实的膨大期或在其之前开始， 施用脯氨酸可以提高果实·籽实的品质。也可以得到促进果实·籽实 膨大的附加效果。