Экстрактивные вещества и эфирные масла дальневосточных видов рода Betula L Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

уменьшается масса продукта.

Второй этап- пиролиз илового осадка с последующим сжиганием пиролизногогаза. Пиролиз протекает при температуре 650-700 °С, при этом образуется пиролизный газ (55%), полукокс (30%), и жидкие органические вещества (15%). Происходит ококсация илового осадка. Сжигается пиролизный газ[4].

Третий этап - газификация ококсованного илового осадка с выводом тяжелых металлов. При газификации происходит преобразование полукокса в газ при температуре 1000-1800° С. Окислы металлов откладываются в камере газификации в виде очищенного шлака, после чего идет очистка от тяжелых металлов, и на выходе получаем продукт с таким же содержанием фосфора, как и в начальном, но при этом массой в 10 раз меньше и без примесей тяжелых металлов. Достоинства технологии:

1. Использование технологии с отрицательной стоимостью.

2. Экологическое производство.

3. Минимальные затраты на добычу сырья.

4. Использования возобновляемого источника энергии.

5. Энергобаланс (потребление тепловой энергии при сушке меньше, выделяемой в процессе сжигания пиролизного газа).

Хочется отметить, что данная технология позволяет решить несколько проблем одновременно -переработку отходов и возобновление фосфора, причем с минимальными затратами ресурсов. Список использованной литературы:

1. (Фосфорные удобрения, способы их применения URL: http://udobreniya.info/klassy/fosfornye/)

2. (Ресурсы и запасы фосфора URL:

http://mir-prekrasen.net/referat/3909-resursy-i-zapasy-fosfora.html) (Фосфорные удобрения, способы их применения URL: http://udobreniya.info/klassy/fosfornye/)

3. (Обработка осадка сточных вод URL: www.purebalticsea.eu/index.php/)

4. (Принцип действия пиролиза URL:

http://greenologia.ru/othody/utilizaciya-i-pererabotka/ilovogo-osadka.html)

© Бубнов К.А., 2017

УДК 630*892.6

А.В. Шемякина

к.б.н.

Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства г. Хабаровск, Российская Федерация

ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА И ЭФИРНЫЕ МАСЛА ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫХ ВИДОВ РОДА ВЕТиЬА Ь.

Аннотация

В работе представлены результаты исследований экстракта почек и коры берез маньчжурской, плосколистной и ребристой методом хромато-масс-спектрометрии. В экстрактах почек березы маньчжурской идентифицированы кислоты: линоленовая, мороновая, 3,4-секо-олеан-4(24)-ен-12-он-3-овая.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

Определены выход и состав компонентов эфирного масла берез плосколистной и ребристой.

Ключевые слова Эфирные масла, экстрактивные вещества, береза.

На российском Дальнем Востоке среди перспективных эфироносов вызывают интерес виды растений рода Betula L. Биологически активные вещества, продуцируемые отдельными частями березы (листья, почки, кора) разнообразны, многочисленны и относятся к различным классам химических соединений. Наиболее интересной и мало изученной группой (в отношении берез) являются эфирные масла и экстракты.

Химический состав близких видов: березы повислой (Betulapendula Roth.) и березы пушистой (Betula pubescens Ehrh.) довольно хорошо изучен: почки содержат эфирное масло в количестве 3,5-5,3 %, флавоновый гликозид - 0,3 %, витамин С, смолы, сесквитерпены, бетулен, бетулол, бетуленовую кислоту [ 1 -5]. В. Трайбс и Дж. Лоссснер синтезировали а- и ß-бетуленол, их ацетаты и а-бетуленол, доказав тем самым наличие исследуемой химической структуры в эфирном масле березы вишневой (Betula Lenta L.) [6]. Однако, М. Холуб обнаружил в березовом масле а- и ß-бетуленол, а также ацетат а- бетуленола с иной, по сравнению с ранее описанной, структурой [7]. Группа исследователей под руководством Д.Н. Дхара занималась изучением химического состава частей березы, в том числе и эфирных масел, в результате которого данные, изложенные в работе М. Холуба, получили подтверждение [8]. Исследования под руководством Р. Хилтунена в ходе которых использовались химические реакции и газовая хроматография, подтвердили наличие в маслах из почек березы пушистой а- и ß-бетуленола и их ацетатов в качестве основных компонентов, что соответствует работе В. Трайбса [9].

В лечебных целых в качестве терапевтического средства в основном применяют масло из вишневой березы, произрастающей в США и Канаде, которая мало похожа на европейский вид берез. Масло из коры вишневой березы конкурировало с американским винтергреневым маслом, которое содержало 95 % метилсалицилата [10].

Из обследованных лекарственных растений изучены лишь некоторые дальневосточные виды берез [1115].

Цель работы - изучить химический состав экстрактивных веществ почек и коры березы маньчжурской, выход и химический состав эфирных масел берез плосколистной и ребристой.

Объекты исследований - почки и кора березы маньчжурской (Betula mandshurica (Regel) Nakai), б. плосколистной (B. platyphylla Sukacz.) и б. ребристой (B. costata Trautv.) . Почки берез отбирались в 5-ти кратной повторности от растущих деревьев по 40-50 шт. в Хехцирском лесничестве Хабаровского края. На рисунках 1-2 представлены процессы экстракции почек и коры березы маньчжурской.

10 почек березы и образцы коры в виде 3 пластин размером 0,2^5x10 мм заливали 2 мл изопропанола на 1 сутки. К полученному экстракту приливали эфирный раствор диазометана для метилирования кислот и последующего газохроматографического анализа. Газохроматографический анализ проводился под руководством доктора химических наук, профессора Ведерникова Д.Н. кафедры технологии лесохимических продуктов Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета.

Для хромато-масс-спектрометрического анализа использовали хромато-масс-спектрометр с газовым хроматографом 6850А, модели - G2629Ac селективным масс-спектрометрическим детектором HP5973 Network, модели - G2577A фирмы "AgilentTechnologies, Inc." Энергия ионизации 70 эВ. Температура сепаратора 280 °С, ионного источника 230°С. Колонка кварцевая HP-5MS 30000x0.25 мм со стационарной фазой (5% фенилметил-силоксан) толщиной 0,25 мкм. Температура колонки: программирование температуры от 100 до 290 °С со скоростью 5 °С минуту и 20 мин изотермы при 280 °С. Температура испарителя 280 °С. Скорость газа носителя (гелия) 1см3/мин. Дозируемый объем 0.1 мкл. Количественный состав экстракта определяли методом внутренней нормализации. Масс-спектры соединений сравнивали с данными масс-спектров соответствующих соединений банка данных NIST 05 и масс-спектрами ранее выделенных соединений из почек березы повислой. Спектральные данные приведены в [16-18].

Масло эфирное березовое извлекали из почек и коры берез плосколистной и ребристой на аппарате Клевенджера.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

Содержание эфирного масла в объемно- весовых процентах (Х) в пересчете на абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:

X _ V *100*100 (2),

" m *(100 - W)

где V - объем эфирного масла в миллилитрах;

m - масса сырья в граммах;

W - потеря в массе при высушивании сырья в процентах.

Из древесной зелени берез, методом перегонки водяным паром на крупно-лабораторной установке получен новый водомасляный продукт. Способ получения запатентован (Способ получения водомасляного продукта из древесной зелени лиственных растений» (патент № 2518281).

Проводя исследования экстрактивных веществ, полученных из почек березы маньчжурской, произрастающей в дальневосточном регионе, обнаружено большое количество разнообразных компонентов, входящих в березовый экстракт методом хромато-масс-спектрометрией. Было идентифицировано 19 компонентов.

В таблице 1 представлен состав экстракта почек березы маньчжурской.

Таблица 1

Состав экстракта почек березы маньчжурской

№ Соединения Соединение Время удерживания, мин Относитель-ное содержание, %

1 Линоленовая кислота* 22,2 0,2

2 Трикозан С23Н48 25,6 0,2

3 Пентакозан С25Н52 28,8 1,1

4 4 ',7-диметокси-гидроксифлаванон 28,8 0,6

5 Гептакозан С27Н56 31,7 1,1

6 7-диметокси-4' -гидроксифлаванон 32,7 1,6

7 4 ',7-диметокси-флавон 35,0 3,7

8 Неидентифицированный флавоноид с М=328 35,4 1,1

9 5 тритерпеноидов с М= 454 37,4-38,5 3,4

10 Даммареновая кислота (1) 38,8 37,7

11 4 тритерпеноида 39,1-40,0 14,2

12 Даммарадиенон (2) 40,2 3,7

13 6 неидентифици-рованныхтритерпеноида 40,7-42,6 16,2

13 Даммараленоликовая кислота (3) 42,7 6,1

14 3,4-секо-олеан-4(24)-ен-12-он-3-овая кислота (4) 43,4 0,4

13 2 неидентифици-рованныхтритерпеноида 43,7-43,8 1,4

14 Мороновая кислота (5) 44,5 2,1

15 Неидентифицированныйтритерпеноид 44,8

16 3 -эпиокотиллол 44,9 1,7

17 2 Неидентифицированныхтритерпеноида 45,3-45,7 6,4

18 28-ацетокси-3,4-секо-олеан-4(24),13(18)-диен-3-овая кислота (7) 46,1 2,3

19 6 неидентифицированныхтритерпеноида 46,3-52,9 3,0

Примечание: * Все кислоты были идентифицированы в виде метиловых эфиров

На основании данных анализа в экстракте березы маньчжурской обнаружены четыре доминирующих компонента: даммареновая (1) и даммараленоликовая (3) кислоты, 4',7-диметокси-флавон, даммарадиенон (2).

В экстракте коры березы маньчжурской идентифицировано 8 компонентов. Состав приведен в таблице 2

Таблица 2

Состав экстракта коры березы маньчжурской

№ соеди- Соединение Время удерживания, мин Относительное содержание,

нения %

1 2 3 4

1 Сантален 8,52 0,1

2 а-транс-бергамотен 8,81 0,1

3 ß-кадинен 10,67 0,1

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070

Продолжение таблицы 2

4 Лупеол 41,64 2-4

5 Олеаноловая кислота 45,48 11-13

6 Бетулиновая кислота 45,82 11-13

7 Ацетат олеаноловой кислоты 48,59 12-14

8 Бетулин 51,07 74-78

В составе присутствуют эфирные масла - сесквитерпены 8.5 мин-10,67 мин и тритерпеноиды. В составе сесквитерпенов присутствуют два соединения: сантален и бергамотен, характерные для березы повислой и кадинен, который в березе повислой не присутствует [19]. Состав тритерпеноидов аналогичен составу тритерпеноидов коры березы повислой, но значительно меньше лупеола и больше тритерпеновых кислот [20].

По данным Р.И. Томчука и Г.Н. Томчука содержание эфирного масла в листьях колеблется 0,0400,048, в коре - 0,052, в листовых почках - 3,5-5,3 % [21]. У С.А. Войткевич выход масла из коры березы повислой составил 0,2-0,3 % [10]. Н.И. Супрунов и др. сообщали о выходе эфирного масла из почек березы маньчжурской. Выход составил 0,05 % [22]. Эфирное масло представляет собой прозрачную жидкость, с терпким березовым запахом. Плотность масел меняется в пределах 0,962-0,979, показатель преломления -1,502-1,505, эфирное число - 35-77 [10].

Нами определен выход эфирных масел из почек берез плосколистной и ребристой. Результаты исследований представлены в таблице 3.

Таблица 3

Выход эфирных масел из почек берез плосколистной и ребристой

Наименование сырья Выход ЭМ, % от сухой массы

B. platyphylla B. сostata

Почки 0,20-0,45 0,34-0,51

Кора 0,05-0,10 0,04-0,07

В таблице 4 приведен состав основных компонентов биологически активных веществ эфирных масел березы плосколистной и березы ребристой

Таблица 4

Состав основных компонентов биологически активных веществ эфирных масел березы плосколистной и березы ребристой

Наименование компонентов % состав Наименование компонентов % состав

B. platyphylla B. сostata

1 2 3 4

а, Р-пинены 5,4 а, Р-пинены 6,8

Бетулин 17,2 Бетулин 18,5

Флавоноиды 3,3 Флавоноиды 7,4

Кумарины 4,5 Кумарины 4,8

Пальмитиновая кислота 2,2 Пальмитиновая кислота 4,3

Кариофиллен 1,8 Кариофиллен 1,7

Лонгифолен 2,9 Лонгифолен 3,6

5-кадинен 2,2 5-кадинен 3,0

у-кадинен 2,6 у-кадинен 3,4

Хамазулен 1,6 Хамазулен 2,4

Анализируя данные таблицы 4 по химическому составу эфирных масел, следует отметить, что у эфирного масла березы плосколистной превалирует по содержанию бетулин (17,2 %), кумарины (4,5 %), а, Р-пинены (5,4 %); у эфирного масла березы плосколистной - бетулин (18,5 %), флавоноиды (7,4 %), а, Р-пинены (6,8 %).

Эфирные масла хвойных и лиственных растений представляют большой интерес для изучения и использования, но основное внимание исследователей и потребителей направлено травянистым и цветочным эфирным маслам. Березовые эфирные масла являются менее изученным объектом.

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

В экстрактах почек березы маньчжурской идентифицировано 19 компонентов, доминирующими среди которых являются даммареновая (37,7 %) и даммараленоликовая (6,1 %) кислоты, 4',7-диметокси-флавон (3,7 %), даммарадиенон (3,7 %). В экстрактах коры березы маньчжурской доминируют - бетулин (74-78 %), ацетат олеаноловой кислоты (12-14 %), олеаноловая (11-13 %) и бетулиновая (11-13 %) кислоты

В ходе исследований определен выход эфирного масла из почек и коры березы плосколистной и ребристой. Изучен состав эфирных масел берез плосколистной и ребристой, произрастающих на Дальнем Востоке. Выявлено, что преобладающими компонентами для эфирного масла березы плосколистной являются бетулин (17,2 %), кумарины (4,5 %), а, Р-пинены (5,4 %); у эфирного масла березы плосколистной - бетулин (18,5 %), флавоноиды (7,4 %), а, Р-пинены (6,8 %). Список использованной литературы:

1. Соколов С.Я. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия) / С.Я. Соколов, И.П. Замотаев. -М.: VITA, 1993. - 512 с.

2. Дунюшкин, Е. В. Выделение бетулина и суберина из бересты березы повислой на южном Урале / Е. В. Дунюшкин // Лесные экосистемы в условиях изменения климата: биологическая продуктивность, мониторинг и адаптационные технологии: материалы Междунар. конф. с элементами науч. школы для молодежи, 28 июня-2 июля 2010. - Йошкар-Ола : Марийский гос. техн. ун-т, 2010. - С. 74-77.

3. Пастушенков Л.В. Лекарственные растения: использование в народной медицине и быту / Л.В. Пастушенков, А.Л. Пастушенков, В.Л. Пастушенков. - Лениздат, 1990. - 384 с.

4. Муравьева Д.А. Фармакогнозия: Учебник. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 1991. - 560 с.

5. Балвочюте, Я.П. Эфирные масла почек берез в условиях Литовской ССР / Я.П.Балвочюте, Ю.А.Акимов,

A.В. Моркунас // III симпозиум «Актуальные вопросы изучения и использования эфиромасличных растений и эфирных масел»:тез. докл. Симферополь, 1980. - С.222.

6. Treibs, W., Lossener G. Justus Liebigs Ann. Chem. 1960 634. - 124 P.

7. Holub, M., Herout, V., Horak, M., Sorm, F. Collec. Czech. Chem. Commun, 1959, 24, 3730.

8. Dhar, D.N., Srivastava, R.K. Nanda, R.K. The Eastern Pharmacist, 1970 13 127 P.

9. Hiltunen, R. Vaisanen L. Forsen, K, Schantz von M. Acta Pharm. Fenn, 1983, 92, 137.

10.Войткевич, С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии / С.А. Войткевич. - Изд-во «Пищевая пром-сть». - 1999. - 284.

11.Шретер, А. И. Лекарственная флора Советского Дальнего Востока / А. И. Шретер. - М. : Изд-во «Медицина», 1975. - 328 с.

12.Максимов, О. Б. Полифенолы дальневосточных растений / О. Б. Максимов, Н. И. Кулеш, П. Г. Горовой. -Владивосток: Дальнаука, 2002. - 332 с.

13.Кьосев, П. А. Полный справочник лекарственных растений / П. А. Кьосев. - М. : ЭКСМО - Пресс, 2002. -992 с.

14.Шутяев, А. М. Лес - целитель / А. М. Шутяев. - М., 2003. - 118 с.

15.Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Magnoliaceae - Limoniaceae / под. ред. чл.-корр. АН СССР Ал.А.Федорова - Л.: Наука, 1984. - С. 159 - 161.

16.Ведерников, Д.Н. Экстрактивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth. (Betulaceae). 3. Состав тритерпеновых кислот, флавоноидов, спиртов и эфиров/ Д.Н. Ведерников, В.И. Рощин //Химия растительного сырья.- 2010.- №4.-С. 67-75.

17. Ведерников, Д.Н. Особенности экстрактивных веществ почек березы Betula grandifolia Litv. дендрария СПбЛТА / Д.Н. Ведерников, В.И. Рощин// Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2010.-Вып. 193.-С.250-261.

18.Ведерников, Д.Н. Экстрактивные вещества почек березы повислой Betula pendula Roth. (Betulaceae). 5. Состав тритерпеновых секо-кислот/ Д.Н. Ведерников, В.И. Рощин // Химия растительного сырья.- 2011.-№3.- С. 95-102.

19.Шабанова, Н.Ю. Сесквитерпены бересты Betula pendula Roth./ Н.Ю. Шабанова, Д.Н.Ведерников,

B.И.Рощин //Растительные ресурсы. -2003.-Т.39.- Вып.3.- С.106-110.

20.Ведерников, Д.Н. Состав жирных и тритерпеновых кислот углеводородного экстракта из бересты Betula

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

pendula Roth. / Д.Н. Ведерников, В.И. Рощин // Растительные ресурсы. - 2008.- Т.44.- Вып.3.- С.75-82.

21.Томчук Р.И. Древесная зелень и её использование / Р.И. Точмук, Г.Н. Томчук. - М., 1966. - 242 с.

22.Супрунов, Н. И. Эфирномасличные растения Дальнего Востока / Н. И. Супрунов, П. Г. Горовой, Ю. А. Панков. - Новосибирск : Изд-во «Наука», 1972. - 187 с.

© Шемякина А.В., 2017

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №05/2017 ISSN 2410-6070_

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 59.006: 599.742.31

Н.А. Веселова

к.б.н., старший преподаватель кафедры зоологии

М.М. Борисова старший преподаватель кафедры зоологии

А.А. Волянина

студентка 4 курса

ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева»

г. Москва, Российская Федерация

ИСКУССТВЕННОЕ ВЫКАРМЛИВАНИЕ ДЕТЕНЫШЕЙ ЕНОТА-ПОЛОСКУНА

(PROCYONLOTOR LINNAEUS, 1758)

Аннотация

В настоящей работе представлены данные о росте и развитии детенышей енота-полоскуна (Procyon lotor) при искусственном выкармливании в условиях контактного зоопарка «Погладь енота» (г. Москва).

Ключевые слова

Зоокультура, енот-полоскун (Procyon lotor), искусственные условия, контактный зоопарк, искусственное

выкармливание, привес, высота в холке, длина тела.

В настоящее время в крупных городах набирают популярность так называемые контактные зоопарки. Принципиальным отличием этих учреждений от традиционных зоологических парков является возможность непосредственного «общения» посетителей с ручными животными - в таких зоопарках животных можно гладить, кормить и держать на руках. Как правило, обитателями контактных зоопарков становятся домашние и сельскохозяйственные животные, а также мелкие и средние хищники - лисы, носухи, хори, еноты и т. д.

Енот-полоскун (Procyon lotor Linnaeus, 1758j является представителем семейства енотовых (Procyonidae Gray, 1825). Распространен в Центральной и Северной Америке; в 30-50 гг. XX в. акклиматизирован в СССР [3, с. 84]. На территории России встречается в предгорных территориях Северного Кавказа. Один из немногих видов, которые процветают в условиях усиления антропогенного воздействия, выражающегося в постепенном окультурировании угодий [5]. Енот-полоскун легко приручается и размножается в искусственных условиях, благодаря чему часто встречается в коллекциях зоопарков, а также является объектом домашнего содержания [1]. Однако в настоящее время в литературе содержится довольно мало сведений об основных показателях роста и развития детенышей енота-полоскуна.

Цель исследования - изучение роста и развития молодняка енота-полоскуна (Procyon lotor) в условиях контактного зоопарка. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи.

1. Определить прирост живой массы детенышей енота в возрасте от 2,5 до 10-и мес. жизни.

2. Сравнить изменения средней живой массы енотов с литературными данными.

3. Провести еженедельные измерения линейных промеров молодняка енота (высота в холке, обхват груди, длина тела) и проанализировать полученные данные.

Материалы и методы. Исследования проводили в период с июня 2016 г. по январь 2017 г. на базе контактного зоопарка «Погладь Енота» (ТРЦ «Мозаика», г. Москва). Объектами исследования послужили детеныши енота-полоскуна (2 гол., самцы, окрас черный), поступившие в контактный зоопарк в возрасте 1,5 мес. из ООО «Твой Енот» (Московская обл., г. Красногорск).

С момента поступления в зоопарк исследуемых животных содержали в клетках (60^100 см) в отдельном помещении, закрытом для посетителей. В возрасте 3,5 мес. енотов переместили в экспозиционный зал в вольеру (2x2 м), оборудованную специальными вертикальными конструкциями, по которым животные могут активно лазать, и домиком для укрытия. В качестве субстрата использовали древесные опилки.

После поступления в зоопарк кормление енотов осуществляли через бутылочку с соской смесью для