Групповой состав и свободные кислоты экстрактивных веществ частей кроны лиственницы сибирской

УДК

DOI:

Аннотация

В настоящее время остро стоит вопрос комплексной переработки лиственницы сибирской (Larix sibirica Ldb.). В промышленности в основном используется только стволовая ее часть, а отходы лесозаготовки (крона дерева) утилизируется нерационально. Между тем именно древесная зелень содержит колоссальный запас биологически активных веществ, которые можно использовать в медицине, косметической и пищевой промышленности, сельском хозяйстве и при производстве товаров технического назначения. Одной из причин такого избирательного подхода к использованию является низкая изученность компонентного состава зеленой биомассы дерева.

Сведения об авторах

© А.В. Трошина, асп.
В.И. Рощин, д-р техн. наук, проф.

С.-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова,
Институтский пер., 5, С.-Петербург, Россия, 194021
E-mail: aleksandra_troshina@mail.ru

Ключевые слова

Литература

1. Антоновский С.Д., Кулакова В.Н., Чочиева А.Ф. Получение и переработка водорастворимых гемицеллюлоз древесины лиственницы // Химия древесины. 1971. № 8. С. 147–153.

2. Артемкина Н.А. Низкомолекулярные фенольные соединения древесной зелени ели европейской Picea Abies (L) Karst: дис. ... канд. хим. наук. СПб., 2001. 177 с.

3. ГОСТ 21802–84. Паста хвойная хлорофилло-каротиновая. Определение массовой доли летучих веществ, нерастворимых в воде. Введ. 27. 03. 1984.

4. Домрачев Д.В., Карпова Е.В., Горошкевич С.Н., Ткачев А.В. Сравнительный анализ летучих веществ хвои пятихвойных сосен северной и восточной Евразии // Химия раст. сырья. 2011. № 4. С. 89–98.

5. Колодынская Л.А., Разина Н.Ю., Рощин В.И., Соловьев В.А. О различии в групповом составе экстрактивных веществ хвои и побегов сосны обыкновенной // Химия древесины. 1984. № 5. С. 74–78.

6. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. С. 75–164.

7. Пентегова В.А., Дубовенко Ж.В., Ралдугин В.О., Шмидт Э.Н. Терпеноиды хвойных растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1987. 96 с.

8. Рощин В.И., Баранова Р.А., Белозерских О.А., Соловьев В.А. Состав экстрактивных веществ хвои и побегов ели европейской // Химия древесины. 1983. № 4. С. 56–61.

9. Рубчевская Л.П., Левин Э.Д. О нейтральных липидах камбиальной зоны лиственницы сибирской // Химия древесины. 1981. № 4. С. 106–109.

10. Сапожников Д.М. Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследования. М.: Наука, 1964. 360 с.

11. Степень Р.А., Репях С.М. Летучие терпеноиды сосновых лесов: моногр. Красноярск: СибГТУ, 1998. С. 67.

12. Ушанова В.М., Ушанов С.В., Репях С.М. Влияние степени измельчения сырья на процесс экстракции // Лесн. журн. 1998. № 1. С. 101–105. (Изв. высш. учеб. за-ведений).

Ссылка на английскую версию:

Group Composition and Free Acids of Extractive Substances
of the Crown Parts of Siberian Larch

A.V. Troshina, Postgraduate Student
V.I. Roshchin, Doctor of Chemistry, Professor

St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov,
Institutskiy pereulok, 5, St. Petersburg, 194021, Russia
E-mail: aleksandra_troshina@mail.ru

At the present time the problem of complex processing of Siberian larch (Larix sibirica Ldb.) is acute. Basically, in industry only larch stem portion is used. Thus, tree crown is utilized irrationally. Meanwhile, it is known that wood green tree is extremely riched in biologically active substances — that can be used in medicine, cosmetic and food industries, agriculture and industrial products. One of the reasons of such a selective ap-proach to the use of tree parts is insufficient knowledge of component composition of tree green biomass.

This report presents the results of a study on the major structural components of different parts of the tree crown: needles, bark and wood part of the shoots, the content of extractive substances, extracted with various organic solvents and water, as well as the group composition of resinous substances in the crown parts and the composition of free acids.

It has been established that the greatest amount of essential oils and extractives are soluble in ethyl acetate and petroleum and diethyl ether are contained in the bark of the branches (1.96 % hereinafter by the weight of the dry materials). Extractives, extracted with hot water and isopropyl alcohol, predominate in the needles. The extractives, soluble in petroleum ether — is an important for practical using group of extractives, common in needle, bark and wood parts in the ratio 1:4, 2:1, 6. Their highest content is observed in the bark.

The group composition is shown by the results of the separation of resinous substances into the groups on the acidbase scheme. The extractives of the needles mainly consist of neutral substances, while free acids are predominant in the bark. The extracts of bark and wood part contain more resin acids than extracts of needles, and the latter — more higher fatty acids.

Free acids of the wood green and of each part of the crown were analyzed using the method of chromatographymass spectrometry, after transforming them into methyl esters by treating with diazomethane.

It has been stated that the free acids composition of separate parts of the wood green differs significantly. Needles are dominated by the higher fatty acids, mainly linoleic and palmitic ones. The bark and the wood part largely consist of resin acids, mostly isopimaric one. No linolenic acid was found in the bark and wood part of the branches, and no oleic acid was found in the needles. Resin acids are presented by three types: isopimaric, abietic acid and labdane acids. The bicyclic acid — communic acid was found only in the bark and wood part of the branches. In all parts of the wood green we detected a fraction of polar acids constituting up to 25 % of the acids.

Keywords: Larix sibirica Ldb., wood green, resinous substances, structural components, group composition, free acids.

REFERENCES

1. Antonovskiy S.D., Kulakova V.N., Chochieva A.F. Poluchenie i pererabotka vo-dorastvorimykh gemitsellyuloz drevesiny listvennitsy [Production and Processing the Water-Soluble Hemicellulose of larch Wood]. Khimiya drevesiny, 1971, no. 8, pp.147—153.

2. Artemkina N.A. Nizkomolekulyarnye fenol’nye soedineniya drevesnoy zeleni eli evropeyskoy Picea Abies (L) Karst. dis. ... kand. him. nauk [Low Molecular Phenolic Wood greens Compounds of the European Spruce Picea abies (L) Karst.: Cand. Chem. Sci. Diss.]. St. Petersburg, 2001, 177 p.

3. GOST 21802–84. Pasta khvoynaya khlorofillo-karotinovaya. Opredelenie masso-voy doli letuchikh veshchestv, nerastvorimykh v vode [State Standard 21802-84. Coniferous Chlorophyll-Carotene Paste. Determination of the Weight fraction of Volatile Substances Insoluble in Water]. 27.03.1984.

4. Domrachev D.V., Karpova E.V., Goroshkevich S.N., Tkachev A.V. Sravnitel’nyy analiz letuchikh veshchestv khvoi pyatikhvoynykh sosen severnoy i vostochnoy Evrazii [Comparative Analysis of Volatile Substances of the Northern and Eastern Eurasia Fivenee-dles-Pine’s Needles]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya, 2011, no. 4, pp. 89–98.

5. Kolodynskaya L.A., Razina N.Yu., Roshchin V.I., Solov’ev V.A. O razlichii v gruppovom sostave ekstraktivnykh veshchestv khvoi i pobegov sosny obyknovennoy [About the Difference in the Group Composition of Needles Extractives and Scots pine Shoots]. Khimiya drevesiny, 1984, no. 5, pp. 74–78.

6. Obolenskaya A.V., El’nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy [Laboratory Works of the Wood and Cellulose Chemistry]. Moscow, 1991, pp. 75-164.

7. Pentegova V.A., Dubovenko Zh.V., Raldugin V.O., Shmidt E.N. Terpenoidy khvoynykh rasteniy [Terpenoids of Conifers Plants]. Novosibirsk, 1987, 96 p.

8. Roshchin V.I., Baranova R.A., Belozerskikh O.A., Solov’ev V.A. Sostav ekstraktivnykh veshchestv khvoi i pobegov eli evropeyskoy [Composition of Needles and European spruce Shoots extractives]. Khimiya drevesiny, 1983, no. 4, pp. 56–61.

9. Rubchevskaya L.P., Levin E.D. O neytral’nykh lipidakh kambial’noy zony listven-nitsy sibirskoy [About the Neutral Lipids of Siberian larch Cambiane Zone]. Khimiya drevesiny, 1981, no. 4, pp. 106–109.

10. Sapozhnikov D.M. Pigmenty plastid zelenykh rasteniy i metodika ikh issledo-vaniya [Plastid Pigments of Green Plants and Methods their Research]. Moscow, 1964.

11. Stepen’ R.A., Repyakh S.M. Letuchie terpenoidy sosnovykh lesov [Volatile Terpenoids of the Pine Forests]. Krasnoyarsk, 1998, 67 p.

12. Ushanova V.M., Ushanov S.V., Repyakh S.M. Vliyanie stepeni izmel’cheniya syr’ya na protsess ekstraktsii [The Influence the Degree of Crushing Raw Materials to the Extraction Process]. Lesnoy zhurnal, 1998, no. 1, pp. 101–105.