Научная статья на тему 'Хроматографічне визначення хімічної природи екзометаболітів ялиці білої (Abies alba Mill)'

Хроматографічне визначення хімічної природи екзометаболітів ялиці білої (Abies alba Mill) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
61
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
газорідинна хроматографія / екзометаболіти / ялиця біла / опад / корені / насіння / ґрунт

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Р. М. Гречаник, Л. О. Лебединець

Недостатнє вивчення хімічної природи рослинних виділень – один із факторів, що гальмують розвиток уявлень про роль найрізноманітніших за хімічним складом та біологічною активністю сполук, які поступають в навколишнє середовище в процесі життєдіяльності деревних порід. Вивчення цього питання і стало метою наших досліджень. При визначенні хімічної природи екзометаболітів ялиці білої застосовано модифікований нами метод газорідинної хроматографії.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Chromatographically definition of chemical nature of exometabolites of the silver fir (Abies alba mill).

Insufficient study of chemical nature of vegetable isolation is one of the factors that impede development of ideas about the meaning of the most different by chemical constructure and biological activity compounds which go into surroundings during the process of vital functions of arboreal rocks.

Текст научной работы на тему «Хроматографічне визначення хімічної природи екзометаболітів ялиці білої (Abies alba Mill)»

5. Дубинин Г.В. Коридорные и предварительные культуры дуба черешчатого в граб-няках Винницкой обасти Украинской ССР/ Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - К., 1963. - 22 с.

6. Леонтяк, Г.П., Гордиенко М.И., Криницкий Г.Т. Экологическая роль плодовых растений в лесных насаждениях. - Кишинев, 2003. - 436 с.

7. Морозов П.Ф. Учение о лесе. - М.-Л.: Гослесбумиздат, 1949. - 456 с.

8. М'якушко В.К. Черешня в лесах западных областей Украины/ Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - К., 1965. - 27 с.

9. Наконечный В.С. Взаимодействие дуба и его спутников в дубравах Подолии. Многоцелевое использование и расширенное воспроизводство лесных ресурсов в Украинской ССР на основе региональной программы "Лес"// Тез. док. республиканской конференции. - Винница, 1985. - С. 88.

10. Орлова Г.К. Рубки ухода в дубравах Подолии/ Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. -Харьков, 1982. - 26 с.

11. Пастернак П.С. (под редакцией). Справочник лесовода. - К.: Урожай, 1990. - 246 с.

12. Погребняк П.С. Общее лесоводство. - М.: Колос, 1968. - 440 с.

13. Рекомендации по прогрессивной технологии лесовыращивания подольских грабовых дубрав, ведению хозяйства в них и созданию защитных лесных насаждений на землях мелиоративного фонда// МЛХ УССР. - Винница, 1980. - 110 с.

14. Рекомендации по совершенствованию ведения хозяйства в лесах государственного значения и на землях колхозов и совхозов Подолии. - Винница, 1990. - 121 с.

15. Чорногор 0.1 Пщвищення продуктивност лгав Старокосгянтитвського люгоспза-гу// Лхси Хмельниччини та !х народногосподарське значення. - Л^в: Каменяр, 1974. - С. 31-33.

16. Швиденко А.З. и др. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. - К.: Урожай, 1987. - 560 с.

УДК 630*160.22:181.41 Ст. викл. Р.М. Гречаник, канд. с.-г. наук - УКРДЛТУ;

провiдний спещалкт Л.О. Лебединець - ВАТ "Галичфарм"

ХР0МАТ0ГРАФ1ЧНЕ ВИЗНАЧЕННЯ Х1М1ЧН01 ПРИРОДИ ЕКЗ0МЕТАБ0Л1Т1В ЯЛИЦ1 Б1Л01 (ABIES ALBA MILL)

Недостатне вивчення хiмiчноi природи рослинних видшень - один iз факторiв, що гальмують розвиток уявлень про роль найрiзноманiтнiших за хiмiчним складом та бюлопчною актившстю сполук, яю поступають в навколишне середовище в про-цес жиггедiяльностi деревних порщ.

Вивчення цього питання i стало метою наших дослщжень. При визначенш хь мiчноi природи екзометаболтв ялищ бшо'1" застосовано модифшований нами метод газорщинно'1' хроматографп.

Ключов1 слова: газорщинна хроматографiя, екзометаболiти, ялиця бiла, опад, коренi, насiння, грунт.

Senior teacher R.M. Grechanik1 - USUFWT; L.O. Lebedinets2

Chromatographically definition of chemical nature of exometabolites

of the silver fir (Abies alba mill).

Insufficient study of chemical nature of vegetable isolation is one of the factors that impede development of ideas about the meaning of the most different by chemical constructure and biological activity compounds which go into surroundings during the process of vital functions of arboreal rocks.

1 Ukrainian State University of Forestry and Wood Technology, General Chuprynka str., 103, Lviv, Ukraine

2 Joint-stock Company "Galychfarm", Opryshkivs'ka str., 6-8, Lviv, Ukraine

Study of this question had become the aim of our investigations. During the definition of chemical nature of exometabolites of the silver fir we applied modificational method of gas-liquid chromatography.

Keywords: gas-liquid chromatography, exometabolites, silver fir, fall, roots, seeds, soil.

Вивчення xiMi4HOi взаемоди рослин перебувае на початковш стадп розгляду. Основною причиною цього е в бшьшосп випадюв повна вщсут-шсть даних про xiMi4^ природу алелопатично активних речовин, що пояс-нюеться, насамперед, методичними труднощами, пов'язаними з подiлом, очисткою i визначенням речовин у складних природних сумшах [9].

Вщсутшсть вiдомостей про хiмiчну природу алелопатично активних речовин робить практично неможливим визначення !хшх абсолютних кшь-костей, стшкосл, шляхiв перетворення, механiзмiв ди i багатьох iнших влас-тивостей, необхщних для повно! оцiнки можливостей здiйснення i розмiрiв алелопати. Варто вщзначити, що роботи, присвяченi вивченню хiмiчно! при-роди алелопатично активних речовин ялищ бшо! вже внесли свш внесок у вирiшення проблем алелопатично! взаемоди деревних рослин, але вони ще не достатньо чисельш [1-3, 5-8].

Постановка задач1

З огляду на недостатню вивченiсть ще! проблеми i !! надзвичайну важ-ливiсть, ми поставили перед собою, як основну мету, розробку деяких мето-дичних прийомiв виявлення, екстракци, подiлу i частково! хiмiчно! щентифь кацi! алелопатично активних речовин, що утримуються в опадi, коренях, на-сiннi та грунт з-пiд ялищ бшо!.

Методи i матер1али

При визначенш хiмiчно! природи екзометаболiтiв ялищ бшо! було проведено екстрагування дослщного матерiалу за модифiкованими нами методиками [4, 9]: 5 г екстрагованого, взятого при натуральнш вологосл, мате-рiалу, який був збережений у тому вигляд^ в якому вш е у фiтоценозi, тобто неподрiбнений i незмiшаний з реактивами, помщали в конiчну колбу i заливали проби коренiв, опаду i насiння 20 г дистильовано! води з температурою 80°С (тобто в пропорщ! 1:4); а 5 г проби грунту заливали 10 г дистильовано! води з температурою 80°С (тобто в пропорщ! 1:2). Колби струшували на апа-ра^ для струшування 1 годину. Охолоджений до юмнатно! температури екстракт фшьтрували через паперовий фiльтр мбiла стрiчка".

Один мкл отриманого розчину хроматографували при заданих хроматог-рафiчних умовах: хроматограф Varian Star 3400 з детектором юшзащ! полум'ям на кварцовш капiлярнiй колонцi RTX-5 довжиною 30 мм, дiаметром 0,53 мм i з товщиною стацiонарно! фази (5 % дифенш 95 % диметилсилексин) - 3 мм. Режим програмування температури колонки: початкова температура становить 35 °С, витримуеться 5 хв., далi тдвишуеться на 10 °С за 1 хв. до 80 °С, витри-муеться 1 хв. i шдшмаеться до 256 °С зi швидюстю 10 °С за 1 хвилину.

Екстракцiя нагрiтою до температури 80°С дистильованою водою обу-мовлена кращою розчиннiстю при данiй температурi очжуваних в пробах кислот. Крiм цього, для виявлення речовин, що екстрагуються етанолом, ми проводили екстрагування дослщного матерiалу етиловим спиртом.

До 5 г дослiджуваного зразка проби додавали 20 мл 70 % С2Н5ОН i кип'ятили на водянш банi i3 зворотшм холодильником 1 годину. Шсля охо-лодження розчин фшьтрували i вимiрювали його об'ем. Хроматографiчнi умови визначення екстрагованих етанолом речовин були аналопчними до умов екстрагування водних екстракпв. Оскiльки метод газово! хроматографп е вiдносним, були проаналiзованi iндивiдуальнi стандарти речовин у тих самих умовах. Шдтвердженням щентифшаци кожноï речовини було повторне хроматографування зразка проби з додаванням шдив^ального стандарту -доказом е зростання шку (i його плошд) iдентифiкованоï речовини.

Зразки проб грунту брали на пробних площах в умовах Д3, а опаду, корешв i насiння - зi всiх закладених пробних площ, як знаходяться в рiзних умовах. Результати аналiзу всiх зразкiв проб виявились щентичними. Резуль-тати дослiджень. Для вивчення хiмiчноï природи екзометаболiтiв спочатку ми провели хроматографiчний аналiз водних розчишв iндивiдуальних стан-дартiв очжуваних речовин: ß-пiнену, кофейноï, бузковоï, аскорбшово1', гало-воï, цитриново!" та яблучно!" кислот.

Порiвнявши хроматограми розчинiв цих стандарт iз хроматограмами водних екстракпв iз джерел екзометаболiтiв ялицi бшо1', ми змогли дiйти вис-новку, що в джерелах екзометаболтв дослщжувано1' рослини присутня яб-лучна кислота. Це припущення обгрунтовуеться збiгом чаЫв утримування на хроматограмах розчинiв iндивiдуальних стандартiв з часами утримування на хроматограмах розчишв джерел екзометаболтв (див. табл. 1).

Далi було проведено хроматографiчний аналiз етанольних розчинiв ш-дивiдуальних стандартiв очiкуваних речовин: ментолу, борнеолу, ß-шнену, борнiлацетату, лiналоолу, геранюлу, карвакролу; кофейно1', винно^ галово1', абггиново1', янтарно1' та щавлево1' кислот.

Порiвнявши хроматограми етанольних розчинiв цих стандартв iз хроматограмами етанольних екстракпв з джерел екзометаболiтiв ялицi бшо1* ми дiйшли висновку, що в джерелах екзометаболтв дослщжувано1' рослини присутт лiналоол, борнiлацетат, ментол, борнеол, карвакрол, щавлева, буз-кова, галова, янтарна та винна кислоти (див. табл. 2). Це припущення обгрунтовуеться зб^ом чаЫв утримування на хроматограмах шдивщуальних стан-дартiв цих речовин з часами утримування на хроматограмах екстракпв з джерел екзометаболтв.

Для прикладу наведемо хроматограми етанольного екстракту з корешв ялищ бшо1' (див. рис. 1) та етанольного розчину шдив^ального стандарту борнеолу - стереоiзомерного спирту, представника терпеноïдiв (див. рис. 2).

На хроматограмах етанольних екстракпв iз джерел екзометаболтв корешв ялищ бшо1' найхарактертшими е тки з часами утримування 7,723 хв. (№14), 10,377 хв. (№24), 14,738 хв. (№26), 19,071 хв. (№34), площi тюв вщ-повщно 8673, 20359, 354553, 712548.

На хроматограмах етанольних розчишв шдивщуальних стандарт борнеолу характерним е шк з часом утримування 19.083 хв., площа шку 14295323. Наступним етапом дослщження хiмiчноï природи екзометаболтв ялищ бшо1' було вивчення кшьюсних характеристик iдентифiкованих при хроматографiчному аналiзi речовин.

Напруга, V

во 70

тУоЬ

29 +

<Ч¥М6,0

Час утримування, хв

Рис. 1. Хроматограма етанольного екстракту з корешв ялиц бтоХ

Кшьюсть щентифжовано! речовини в 1 мл екстракту з джерел екзоме-таболтв дослщжувано! деревно! породи визначено за розробленою нами формулою:

а1 =

а2 ' 5 2

де: а1 - кiлькiсть щентифжовано! речовини в 1 мл екстракту з джерел екзоме-таболтв дослiджуваних порщ, г/мл; а2 - кiлькiсть шдивщуального стандарту речовини в 1 мл розчину, г/мл; 51 - площа пiку щентифжовано! речовини на хроматограмi екстракту з джерела екзометаболiтiв (вщповщае щiльностi фун-кци); 52 - площа тку на хроматограмi шдив^ального стандарту щентифжо-вано! речовини (вщповщае щiльностi функцп).

Напруга, V

15

М1в

34

^1.8

3.426

7-

е-

9-

10-

11 ч

12

13

17.225

^10.719 10.657

^11.151 11.163 1+1.689

15-1 --'

I —;

+3,380 +3.7ВД

14.304

14.699

13.617 14.517

__115.475

! # ни

17-, 17.0Й1

^>17.419

1Ё- ^18.002

23

19

20-

21 ■

22 -

23

1+19.евЁ

^гс.гоэ__,

24

3,922 21 036 1,257 21.361

20.816

'"^■21 Б47 *_

;-Г 21.798 21.вез

23.678

iWI-4.tr

«ЛМ.О

J 19.063

Час утримування, хв

Рис. 2. Хроматограма етанольногорозчину iндивiдуального стандарту Результати кшьюсного анашзу представлеш в табл. 1 та 2.

борнеолу

Табл. 1. Результати хроматографiчного аналiзу водних екстрактiв з джерел _екзометаболiтiв ялиц бнлсн_

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

й X

х и

о р

а Н й ^

X й ю о и

к н X <и

ч

й

ч

X й н о

к

X

к и

о р

и а

о X Й ■

и к

X

¡3

и о

с «

к

X о и

•2 § л .2

5 ^ '2 к 7 ь

| х

Й ЦД

'2

й &

2 со ь

^ О, й

3 В

Я й

^ 9 н

И К о X О

л «

и

о

«

X

щ И

й *

и „

5 Й

^ й о н Й о

р

л й

ч

X й Н

О &

¡3 й в

0 ч с

1

со

ч о ю й н и

8ю со 'Я

и В

<и о ч и л

и *

I 15 9 £

¡3

^ ^ Й

® н 2

^ о 2

& и о

2 и со

~ 2 « О .

<ц О

^ £

О §

£

и

*

«я

X X й

и

^

К л

н ^

о й Р

со

Й ^ И

* ^ю

£ и §

о и ч -а с

й ч и л

й Ц

со о _^

и £ §

X к и

о р

й и о

с «

к

X о

'2

л ч

и л

о

X й и о и

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

к н X

й ц.

ч

и

I

Яб-

лучна кислота

грунт

36

14,464

870347

0,0524307

0,09

4,414

1493995

кореш

63

14,490

2587423

0,1558693

опад

64

14,471

3399916

0,2048149

насшня

12

14,456

816478

0,0491855

3

Табл. 2. Результати хроматографiчного аналiзу етанольних екстрактiв з джерел екзометаболiтiв ялиц бнлсн_

й X X ю

о р

а н

й X й И О

и

к н X

ч

а й

ч

X й н о

к ^

Н Н ч

К & 2

<и Й ->:

Ч Ч 1-1

— щ -

И й

я ^

X °

СО

й и о

с «

к

X

0

'2

л ч '2

1

й

о

л х л л

Ч

о о

X м

й й

и н о

.¡а ^

й ^ л щ Ь й

О &

со

й О

х л ^ о

и ^ °

С щ

л ¡2

|Ц Ч

о

Л_

и

к £

л й

ч

X й н

о «

X X й

и

^

к л

н ^

о

й р

л й

ч

X й н о

¡3 й в

0 ч с

1

со

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а к

ч «

ч о ю й н

о

.

о

ч

л *

о

¡3 ю

н ^

« й

в ^

Й л

л <и

и «

о ™

м- нн

й со .5 X Й й

й 5 к 2

^ и о

щ со

¡3 2

^ 2 <и К

2 £ ° !з

ю

^

X X й

ю

^

к л

н ^

о

й р

2 ч

й <и ^^

2 ^

13 «

2 со м

2 Ь'Е:

^ «

^ й

5 л

X рг

^ и

К о

1-н

ч о ю й н

.

й в

0 ч с

1

о X л ч о X й

к ,2

н ю

X ч Й

й ^ ь

ч 2

ю

л м

о

12 к

и ю о о С ■

к

X о

и (-1

¡Г Он ^

5 дч

ж V

'¡2 Й ^ рр

о и

И й

ч 2

I - о и ¿1

й

Борнеол

0,037

33

19,083

14295323

корет

34

19,071

712548

0,0018442

Бортла-цетат

опад

53

16,778

2590712

0,0006616

0,0032

17

16,843

12529132

нас1н-ня

16,385

11699606

0,0029881

Бузкова кислота

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,005

31

24,420

6562396

нас1н-ня

34

24,286

2805958

0,0021379

Винна кислота

0,015

39

25,432

22596192

нас1н-ня

42

25,834

4437285

0,0029455

Галова кислота

0,00112

30

18,983

6678220

грунт

33

18,793

2257171

0,0003785

опад

64

18,936

1287816

0,0002159

Карвак-рол

0,0086

22,423

8657616

нас1н-ня

25

22,715

1409698

0,0014003

Лшалоол

0,0089

11

19,037

25679402

корен!

34

19,071

712548

0,0002469

Ментол

0,00174

41

14,955

3376206

грунт

20

15,082

2228960

0,0011487

нас1н-ня

14,491

5833314

0,0030063

Щавлева кислота

0,0029

12

15,589

2887699

нас1н-ня

15,409

3638119

0,0036536

Янтарна кислота

0,006

6

17,790

21942472

грунт

27

17,364

270256

0,0000738

8

5

5

7

Висновки

Серед комплексу сполук, що зумовлюють алелопатичну активнiсть екзометаболiтiв ялицi бшо, за допомогою методу хроматографiчного аналiзу ми iдентифiкували борнеол, борнiлацетат, карвакрол, лшалоол, ментол, гало-ву, винну, бузкову, щавлеву, яблучну та янтарну кислоти. Вивчено кшьюст характеристики визначених сполук (в г на 1 мл екстракту). 1дентифшоваш речовини екзометаболтв ялищ бшо! можна використовувати у фармаколопч-ному виробництвi.

Лгтература

1. Баранецький Г.Г. Химическое взаимодействие древесных растений. - Л.: Свит, 1990. - 160 с.

2. Баранецький Г.Г., Гречаник Р.М. Биологическая активность экзометаболитов бука лесного и пихты белой// Леса Беларуси и их рациональное использование: Матер. на-учн.-техн. конф. - Минск, 29-30 ноября 2000 г. - С. 188-190.

3. Баранецький Г.Г., Гречаник Р.М. Хмчний склад екзометаболтв бука левого та яли-ц бшо!// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 1999, вип. 9.8. - С. 9-11.

4. Большакова В.И. Газохроматографическое определение летучих компонентов живицы некоторых видов хвойных// Химия природных соединений. - 1987, № 2. - С. 212-214.

5. Гречаник Р.М. 1дентифшащя флавонощв бука люового та ялищ бшо!// Науков1 основи збереження бютично! р1зномаштносп: Темат. зб. 1нституту екологп Карпат НАН Ук-ра!ни. - Льв1в: Лiга-Прес. - 2003, вип. 4. - С. 202-205.

6. Гречаник Р.М., Баранецький Г.Г., Вронська Л.В. Флавоно!ди у джерелах екзометаболтв деревних рослин// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2001, вип. 11.1. - С. 23-25.

7. Гречаник Р.М., Вронська Л.В. Визначення флавонощв з джерел екзометаболтв бука люового та ялищ бшо!// Матер. V М1жнародного медичного конгресу студенпв та моло-дих учених (Тернопшь, 10-13 травня 2001 р.). - Тернопшь: Укрмедкнига. - 2001. - С. 199.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Гречаник Р.М., Лебединець Л.О. Хiмiчний склад екзометаболтв деревних рослин// Льв1всью хiмiчнi читання-2001: Матер. VIII наук. конф., присвячено! 340-iй рiчницi заснування Львiвсь-кого нацюнального унiверситету iм. 1вана Франка (Льв1в, 24-25 травня 2001 р.). - 2001. - С. А9.

9. Гродзшський А.М. Основи хiмiчноi взаемодп рослин. - К., 1973. - 180 с.

УДК 630.181.2: 582.475.4 Доц. Н.П. Братилова, канд. с.-х. наук

КУЛЬТУРЫ КЕДРА КОРЕЙСКОГО (PINUS CORAIENCES)

ЗА ПРЕДЕЛАМИ АРЕАЛА

Приведены биометрические показатели кедра корейского в плантационных культурах в условиях интродукции на юге Средней Сибири. Проведено сравнение ростовых, адаптационных способностей, содержания эфирных масел в хвое кедра корейского с местным видом - кедром сибирским. Отселектированы биотипы по росту и устойчивости к низким температурам в зимний период.

Ключевые слова: Кедр корейский, плантационные культуры, интродукция, фитомасса, биометрические показатели, эфирные масла.

Doc. N.P. Bratilova

Cultures of koreiskycembra pine (Pinus Coraiences) within the natural habitat

The work has an example of growing of Pinus coraiences in the plantation cultures in the conditions of introduction in the south of Middle Siberia. The comparison of growing and adaptation capabilities of Pinus coraiences with local type of Pinus sibirica was done.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.