Выделение и исследование кислых компонентов липидов древесной зелени пихты (Abies sibirica) и ели (Picea sibirica)

• Автор: Хуршкайнен, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 117 с.

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1. Классификация химического состава древесной зелени

2.2. Химическая переработка древесной зелени

2.3. Методы исследования экстрактивных веществ древесной

зелени

2.4. Тритерпеноиды пихты

2.5. Регуляторы роста растений

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Эмульсионный способ выделения экстрактивных веществ

из древесной зелени пихты и ели

3.2. Влияние концентрации основания и других факторов на выход экстрактивных веществ
3.3. Исследование фракционного состава кислых компонентов, выделенных эмульсионной экстракцией из древесной зелени пихты
3.4. Биопрепарат «Вэр ва» из древесной зелени пихты 64
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА :
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
Постоянное возобновление в процессе фотосинтеза является одним из главных преимуществ растительной биомассы перед невозобновляемыми источниками органического сырья в аспекте их будущего использования. Комплексное рациональное использование лесных ресурсов предусматривает переработку отходов древесной зелени, которые образуются в процессе лесозаготовок и лесопиления. Эти отходы являются потенциальным сырьем для производства лечебных и биологически активных препаратов.
Экстрактивные вещества, содержащиеся в зеленой и древесной частях хвойных растений, играют роль регуляторов целого ряда процессов, обеспечивающих жизнедеятельность растений. Так, древесная зелень и кора пихты являются источником богатейшего набора тритерпеноидов, среди которых особенно ценные свойства проявили соединения кислотной природы.. Изучение их влияния на жизненный цикл важнейших сельскохозяйственных растений привело к выводу, что они способны повышать урожайность и устойчивость растений к стрессовым факторам.
Технология экстракционной переработки древесной зелени заключается в извлечении из измельченного сырья различными растворителями биологически активных веществ. Недостаток экстракции органическими растворителями заключается в том, что они пожароопасны, токсичны и обеспечивают невысокий выход экстрактивных веществ. Поэтому проблема разработки новых способов выделения экстрактивных веществ из древесной зелени актуальна.
Диссертационная работа выполнялась как раздел комплексной темы лаборатории лесохимии Института химии Коми НЦ: УрО РАН «Химия и технология растительных веществ; научные основы переработки и использования низкомолекулярных компонентов из растительного сырья как источника химических продуктов для органического синтеза; изучение физиологических свойств полученных соединений» (№ 01.960.010008,
№01.2.00102727).
Целью данной работы является разработка метода эмульсионной экстракции древесной зелени, изучение и анализ кислых компонентов пихты и перспективы их применения.
Новый метод переработки хвойных и лиственных пород изучался с использованием водных растворов оснований. Проведены исследования закономерностей эмульсионного выделения низкомолекулярных компонентов из растительного сырья. Разработан и запатентован способ выделения тритерпеновых кислот из древесной зелени пихты.
В ходе проведенных исследований разработан способ получения нового высокоэффективного биопрепарата «Вэр ва» - стимулятора роста и защиты растений от инфекций и проведены успешные испытания в научно-исследовательском проектно-технологическом институте агропромышленного комплекса республики Коми, МСХА им. К.А.Тимирязева, Саратовском институте биохимии и физиологии растений и микроорганизмов.
Результаты исследований были доложены и обсуждены на 2-ом и 3-ем Всероссийском совещании «Лесохимия и органический синтез»

(Сыктывкар 1996, 1998), 1-ой, 2-ой и 3-й Всероссийской конференции «Химия и
V- ;
технология растительных веществ» (Сыктывкар 2000, Казань 2002, Саратов 2004), на научно-технической конференции «Наука - производству. Внедрение, новейших разработок научных и проектных организаций в промышленность» (Москва. 2001), XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003).
По материалам диссертации опубликовано две статьи, тезисы семи докладов на Всероссийских конференциях, получено три патента РФ.
Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы и приложений. Библиография включает литературные ссылки на 123 научные публикации.
Первая Глава IIредставляет собой литературный обзор, где обобщены данные по химическому составу и способам переработки древесной зелени, по химической структуре и методам исследования тритерпеноидов пихты, а также данные по регуляторам роста растений. Во второй главе рассмотрены различные

В опытах с применением растворов гидроксида калия и карбоната калия использовали гидромодуль процесса 1/10 (рис.4 и 5).
Исследования показали, что оптимальная концентрация КОН для выделения кислых компонентов из ДЗ составляет 5 %, при этом выход кислых компонентов не превышает 4,5 % от веса а.с.с. Оптимальная концентрация К2С03 - 10 %, наибольший выход кислых компонентов составляет 3 % от веса а.с.с.
При исследовании экстракции растворами NaOH и Na2C03 установлено, что выход кислых компонентов выше, чем при использовании растворов КОН и К2С03. Поэтому в дальнейших опытах в качестве оснований использовались растворы
U- NaOH и Na2C03.
Разницу в выходах экстрактивных веществ при использовании растворов оснований натрия и калия можно объяснить влиянием ионной силы раствора. Радиус иона Na+ меньше, чем радиус иона К+, следовательно удельный заряд иона Na+ выше, чем иона К+. Поскольку ионная сила растворов разная, разным будет и состав образующихся мицелл. Изменение состава мицелл ведет к изменению степени извлечения экстрактивных веществ.
Таким образом, исследования способа эмульсионной экстракции ДЗ пихты показали, что при использовании гидромодуля процесса 1/10 и 5 %-ного раствора NaOH извлекается наибольшее количество кислых компонентов и составляет 6 % от веса а.с.с
Следующим объектом изучения способа эмульсионной экстракции была ДЗ ели (рис. 6).
концентрация NaOH, %
Рис.6. Зависимость выхода кислых компонентов из ДЗ ели от концентрации ИаОН, а - гидромодуль 1/8, б-гидромодуль 1/10, в-гидромодуль 1/12