CC BY
51
УДК 630*905.2(47):674.031.632.134.2 Р.И. Винокурова, И.Ю. Трошкова
Винокурова Раиса Ибрагимовна родилась в 1953 г., окончила в 1975 г. Казанский государственный университет, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой химии Марийского государственного технического университета. Имеет более 50 публикаций в области лесохимии и экологического древесиноведения.
Трошкова Инга Юрьевна родилась в 1966 г., окончила в 1988 г. Томский государственный университет, ст. преподаватель кафедры лесной селекции, недревесных ресурсов и биотехнологии Марийского государственного технического университета. Имеет 10 печатных работ в области лесохимии и экологического древесиноведения.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ НАКОПЛЕНИЯ БЕТУЛИНА И СУБЕРИНА В БЕРЕСТЕ Betula pendula Roth. В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ
Рассмотрено изменение содержания бетулина и суберина в бересте деревьев Betula pendula Roth., произрастающих в различных географических условиях ВосточноЕвропейской равнины. Предложена математическая модель расчета.
Ключевые слова: внутривидовая изменчивость, экстрактивные вещества, береста, бетулин, суберин, географическая широта, долгота, математическая модель.
Под влиянием климатических факторов береза повислая Betula pendula Roth. в пределах вида характеризуется значительной изменчивостью по составу и количественному содержанию экстрактивных веществ коры [3-6, 9-11, 14]. Данные о количественном содержании бетулина и суберина в бересте Betula pendula разноречивы [2, 7, 8].
В связи с этим нами изучено изменение содержания бетулина и суберина в бересте деревьев Betula pendula, произрастающих в различных географических условиях.
Временные пробные площади закладывали на территории Архангельской, Рязанской, Ульяновской областей; республик Коми, Марий Эл и Чувашии. Участки выбирали вблизи северных границ обширного ареала Betula pendula, в равнинной части и в пределах Приволжской возвышенности Восточно-Европейской равнины. На каждом участке использовали по 10 деревьев.
Бересту заготавливали в июле 2002 г. в спелых насаждениях (древо-стоях) Betula pendula вблизи населенных пунктов лесопарковой зоны. Для химических анализов образцы бересты размером 5 х 5 см отбирали на высоте 1,3 м в 4-х геодезических направлениях ствола дерева. Высушенные до
воздушно-сухого состояния образцы измельчали в гомогенизаторе до частиц размером не более 1 х 3 мм [12].
Для извлечения бетулина и суберина из бересты выбрана совмещенная методика [1] с выходом веществ 26 % от массы сухой бересты (степень извлечения не более 75 %). Идентификация полученных продуктов подтверждена температурой плавления [13].
Результаты анализов средних образцов бересты деревьев, произрастающих в различных географических условиях, на содержание бетулина и суберина представлены в табл. 1.
Таблица 1
Номер образца Географические координаты Содержание, %
Северная широта Восточная долгота бетулина суберина
1 64°49/ 40°38/ 18,51±0,29 20,70±0,58
2 64°38/ 41°07/ 18,50±0,38 19,94±0,37
3 64°20/ 41°09/ 18,82±0,62 20,73±1,03
4 62°50/ 43°30/ 16,82±0,34 18,32±0,25
5 61°20/ 46°38/ 17,99±0,41 19,03±0,49
6 61°14/ 42°36/ 17,34±0,80 20,74±0,78
7 61°05/ 42°10/ 19,44±0,42 18,61±0,22
8 56°47/ 48°29/ 16,64±0,35 16,60±0,48
9 56°33/ 48°39/ 16,31±0,72 16,64±0,56
10 56°07/ 48°10/ 15,85±0,12 17,56±0,63
11 55°24/ 46°33/ 18,11±0,01 17,19±1,13
12 55°20/ 47°12/ 12,81±0,57 11,86±0,74
13 54°35/ 48°20/ 14,08±0,42 10,48± 0,50
14 54°20/ 41°51/ 16,67±0,99 14,68±0,84
15 53°30/ 47°15/ 15,56±0,84 14,19±0,97
Таблица 2
Показатель Статистические характеристики
X тх £ У у N V,%
Содержание бетулина Сбет, % Содержание суберина Ссуб, % 16,90 17,15 0,47 0,82 1,82 3,18 12,81 10,48 19,44 20,74 15 15 10,75 18,52
В результате статистического анализа исходных данных были определены средние значения содержания бетулина и суберина в бересте из разных районов исследования (табл. 2).
Для бетулина значение коэффициента вариации (V = 10,75 %) характеризует низкий уровень изменчивости содержания этого вещества в бере-
сте Betula pendula, для суберина значение V = 18,52 % указывает на средний уровень изменчивости изученного параметра бересты.
Характер зависимости содержания бетулина и суберина в бересте от географической широты (Ш) и долготы (Д) местности отражает модель множественной регрессии
Сбет = 1,976 Ш0 654 exp(-0,009 Д); ССуб = 0,299 Ш1116 exp(-0,010 Д).
Графическое изображение 3Б-моделей представлено на рисунке.
При увеличении географической широты местности отмечено некоторое возрастание содержания бетулина и суберина в бересте. С увеличением географической долготы содержание изучаемых веществ в бересте несколько уменьшается.
Зависимость Сбет (а) и Ссуб (б) в бересте Betula pendula Roth. от географических координат местности: а - Д = -18,75 %; Я2 = 0,53; б - Д = -31,12 %; R2 = 0,62
Методом дисперсионного анализа установлено достоверное влияние географической широты местности на содержание бетулина (^факт = 4,88 > > -F-габл = 4,26) и суберина (^факт = 17,25 > ^табл = 4,26) в бересте Betula pendula различного места произрастания.
Влияние географической долготы местности на содержание бетули-на (^фаКт = 3,09 < ^табл = 4,26) и суберина (F^ = 0,74 < F^ = 4,26) в бересте не доказано.
Таким образом, климатические условия произрастания деревьев Betula pendula, определяемые географической зональностью, оказывают незначительное влияние на содержание бетулина и суберина в бересте.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. А. с. 382657 СССР, МКИ1 С 08H 5/04. Способ выделения бетулина и суберина [Текст] / Т.И. Федорищев, В.Г. Калайков (СССР). - № 1472003/23 - 4; заявл. 14.08.70; опубл. 23.05.73; Бюл. № 23. - С. 66-67.
2. Баньковский, А.И. Исследование растений, применяемых в народной медицине, на содержание алкалоидов [Текст] / А.И. Баньковский, М.П. Зарубина, Л. Л. Сергеева // Тр. / ВНИИ лекарств. и ароматич. растений. - 1947. - Т. 9. - С. 119-179.
3. Бурдэ, Н.Л. Химический состав некоторых древесных пород, произрастающих на Урале [Текст] / Н.Л. Бурдэ, В.Н. Козлов // Лесн. журн. - 1960. - № 4. -С. 134-140. - (Изв. высш. учеб. заведений).
4. Ветчинникова, Л.В. Жирнокислотный состав суммарных липидов различных органов Betula pendula Roth. и B. pubescens Ehrh., произрастающих в Карелии [Текст] / Л.В. Ветчинникова, Т.А. Шуляковская, Г.К. Канючкова // Растительные ресурсы. - 2000. - Т. 36, вып. 2. - С. 85-92.
5. Долгодворова, С.Я. Экстрактивные вещества древесины и коры древесных пород среднетаежной подзоны Сибири [Текст] / С.Я. Долгодворова, Г.И. Пе-рышкина, В.П. Орешкина, Г.Н. Черняева // Экстрактивные вещества древесных пород Средней Сибири: сб. науч. тр. - Красноярск, 1977. - С. 3-26.
6. Ермаков, В.И. Морфофизиологические адаптации основных видов березы [Текст] / В.И. Ермаков // Вопросы адаптации растений к экстремальным условиям Севера. - Петрозаводск, 1975. - С. 64-68.
7. Йорданов, Д. Фитотерапия [Текст] / Д. Йорданов, П. Николов, А. Бойчи-нов. - София, 1970. - 342 с.
8. Кислицын, А.Н. Экстрактивные вещества бересты: выделение, состав, свойства, применение [Текст] / А.Н. Кислицын // Химия древесины. - 1994. - № 3. - С. 3-28.
9. Комшилов, Н.Д. Химический состав древесины карельской березы [Текст] / Н.Д. Комшилов, Т.А. Селиванова // Вопросы лесоведения и лесной энтомологии в Карелии. - М.; Л., 1962. - С. 47-51.
10. Конина, Л. В. Изменчивость некоторых видов березы по содержанию липидов в почках в условиях Европейского Севера [Текст] / Л.В. Конина // Лесоведение. - 1980. - № 6. - С. 46-51.
11. Родионов, В. С. Изменения в мембранных липидах растений при пониженных температурах [Текст] / В.С. Родионов // Липидный обмен древесных растений в условиях Севера. - Петрозаводск, 1983. - С. 4-68.
12. Селянина, Л.И. Выделение бетулина из отходов переработки березы экстракцией спиртом [Текст] / Л.И. Селянина // Лесн. журн. - 2004. - № 4. -С. 92-96. - (Изв. высш. учеб. заведений).
13. Справочник химика [Текст]: - Л.; М.: Химия, 1964. - Т. 2. - С. 534 - 535.
14. Черняева, Г.Н. Содержание катехинов в коре березы (Betula pendula Roth.) в зависимости от климатических условий и сезона года [Текст] / Г.Н. Черняева, С.Я. Долгодворова, С.М. Бондаренко, Г.В. Шиляева // Химия древесины. -1984. - № 5. - С. 82-84.
Марийский государственный технический университет
Поступила 11.04.07
R.I. Vinokurova, I.Yu. Troshkova Mari State Technical University
Variability of Betulin and Suberin Accummulation in Birch Bark of Betula Pendula Roth Depending on Geographical Zoning
The variability of betulin and suberin content in the birch bark of Betula pendula Roth growing in different conditions of Eastern-European plain is analyzed. The mathematical calculation model is provided.
Keywords: intraspecific variation, extractive substances, birch bark, betulin, suberin, geographic latitude, longitude, mathematical model.
9
