Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Обзор публикаций по теме работы 9
1.1 Общие вопросы использования коры хвойных растений 9
1.2 Пихта почкочешуйная (пихта белокорая) 10
1.2.1 Описание и экология 10
1.2.2 Сведения о химическом составе биологически активных веществ, извлеченных из отдельных частей дерева 11
1.2.3 Использование в народном хозяйстве 11
1.3 Некоторые сведения о других видах пихт 12
1.4 Ель аянская 15
1.4.1 Описание и экология 15
1.4.2 Данные о химическом составе биологически активных веществ, извлеченных из отдельных частей дерева 16
1.4.3 Использование в народном хозяйстве 17
1.5 О биологически активных веществах других видов хвойных растений, произрастающих на Дальнем Востоке 17
1.6 Анализ опубликованных работ 20
ГЛАВА 2 Объекты, ресурсы и методы исследований... 22
2.1 Объекты исследований 22
2.2 Ресурсы коры пихты белокорой и ели аянской 22
2.3 Методы исследований 24
ГЛАВА 3 Анатомическое строение коры хвойных растений 26
3.1 Особенности строения смолоносной системы пихты белокорой 26
3.2 Особенности строения смолоносной системы ели аянской 28
ГЛАВА 4. Заготовка и хранение коры 34
ГЛАВА 5. Разработка технологии извлечения эфирных масел из коры 38
5.1 Описание установки для получения эфирного масла из коры... 38
5.2 Выбор длительности процесса перегонки 42
5.3 Разработка способа получения масла из коры с повышенным содержанием хамазулена 44
ГЛАВА 6 Изучение содержания и физико-химических характеристик эфирных масел из коры пихты и ели 46
6.1 Выход эфирных масел из коры и его изменчивость 46
6.2 Содержание эфирных масел и состав сырья в коре, зеленой щепе и древесной зелени 51
6.3 Годичная изменчивость выхода эфирных масел 54
6.4 Суточная динамика выхода эфирных масел 56
6.5 Физико-химические характеристики эфирных масел из коры, древесной зелени и зеленой щепы 60
6.6 Содержание эфирного масла из коры пихты белокорой, произрастающей в различных физико-географических условиях... 65
6.7 Физико-химические характеристики эфирных масел коры со свежесрубленных деревьев 67
ГЛАВА 7 Исследование химического состава эфирных масел из коры 72
7.1 Химический состав эфирного масла из коры пихты белокорой.. 72
7.2 Химический состав эфирного масла из коры ели аянской 75
7.3 Изменчивость химического состава при хранении сырья 81
7.4 Состав эфирных масел как дополнительный таксономический признак 90
ГЛАВА 8 Практическое использование эфирных масел из коры 93
8.1 Определение острой токсичности эфирных масел из коры ели и пихты 94
8.2 Исследование на сенсибилизирующее воздействие 96
8.3 Использование в лечебных и профилактических ваннах 97
8.4 Использование в ароматерапии 99
8.5 Массаж 100
8.6 Выявление перспективных направлений использования масла в лечебных целях 101
Выводы 103
Список литературы 105
Приложения 138
- О биологически активных веществах других видов хвойных растений, произрастающих на Дальнем Востоке
- Особенности строения смолоносной системы ели аянской
- Разработка способа получения масла из коры с повышенным содержанием хамазулена
- Физико-химические характеристики эфирных масел из коры, древесной зелени и зеленой щепы
Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важных проблем комплексного рационального использования лесных ресурсов является переработка коры пихты белокорой {Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim.) и ели аянской (Picea ajanensis (Lindl. et Gord.) Fisch. ex Carr.). Площадь хвойных лесов Хабаровского края составляет 39256 тыс. га с общим запасом древесины 4456,69 млн м3. На долю ели аянской приходится 7958,2 тыс. га с общим запасом древесины 1329,27 млн м3, а пихты белокорой - 572,5 тыс га с запасом древесины 71,67 млн м3 (Чумин, 2000). В 2002 году только в Хабаровском крае было заготовлено 3409 тыс. м3 древесины ели и пихты. Ориентировочно объем коры с этой древесины составляет более 300 тыс. м3. Эти данные лесного фонда свидетельствуют о том, что Хабаровский край располагает значительной сырьевой базой для производства эфирных масел (ЭМ) из коры ели и пихты. В настоящее время несколько предприятий на территории края производят окорку заготовленной древесины. Несмотря на то, что проблема использования коры рассматривалась еще в 80е годы XX столетия (Кириллов, 1985; Левин, 1985), она остается не решенной до настоящего времени. В некоторых публикациях рассматриваются вопросы использования коры пихты сибирской. Так, например, использование коры для производства ЭМ (Вшивцев, 1940, 1941) как сырья для получения медицинской камфоры (Бараков и др., 1979). В некоторых работах авторы рассматривают сферы использования ЭМ из коры, его состав и свойства (Рыжкова и др., 1985).
Возможность получения и использования ЭМ из коры пихты белокорой и ели аянской была рассмотрена Ю.Г. Тагильцевым с соавторами (1985). Однако эти масла слабо изучены и не были определены сферы их применения в практической деятельности.
Цели и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение выхода, химического состава и биологических особенностей эфирных масел из
коры пихты белокорой и ели аянской, а также определение возможностей их использования в практике.
Для осуществления цели были поставлены следующие задачи:
Выявить ресурсы коры пихты белокорой и ели аянской.
Изучить смолоносные системы коры пихты белокорой и ели аянской для выявления вместилищ эфирных масел.
Разработать технологию извлечения эфирных масел из коры.
Изучить выход, содержание, химический состав и физико-химические характеристики ЭМ из коры пихты и ели, произрастающих на Дальнем Востоке.
Определить токсичность ЭМ из коры.
Разработать технические условия на ЭМ из коры хвойных растений.
Составить рекомендации по практическому использованию ЭМ из коры.
Защищаемые положения:
2. Социально-экономическая и экологическая оценка ресурсного потенциала использования коры основных лесообразующих пород Дальнего Востока.
2. Впервые разработанные биологические и лесоводственно-экологические основы организации производства эфирных масел из коры пихты и ели.
2. Способ и технология извлечения эфирных масел из коры хвойных растений.
2. Рекомендации по производству и использованию эфирных масел из коры пихты и ели
Научная новизна. Выявлен ресурсный потенциал коры пихты белокорой и ели аянской в Хабаровском крае. Изучено анатомическое строение коры
пихты и ели, определены вместилища ЭМ. Определено содержание ЭМ в коре пихты и ели.
Разработана и запатентована технология извлечения эфирных масел из коры хвойных растений. Изучены химический состав и физико-химические характеристики пихты белокорой и ели аянской. Выявлена суточная, сезонная и годичная изменчивость выхода и состава ЭМ. Впервые разработаны технические условия на новый продукт - «Масло эфирное натуральное из коры пихты белокорой». Впервые выявлена возможность использования ЭМ из коры в ароматерапии и медицинской практике.
Практическая значимость работы. Установлено, что ЭМ из коры пихты и ели обладают низкой токсичностью, содержат биологически активные вещества, что позволяет использовать их в медицинской практике.
Разработан «Способ получения эфирного масла из коры хвойных растений» и получено положительное решение от 26.11.2002 г. Федерального института промышленной собственности Российского агентства по патентам и товарным знакам на выдачу патента РФ. Способ доступен для широкого внедрения на лесозаготовительных предприятиях и в цехах.
Разработаны технические условия на «Масло эфирное натуральное из коры пихты белокорой», позволяющие организовать промышленное производство этого продукта.
Проведены клинические испытания хвойно-солевых ванн с добавлением пихтового масла и установлено, что этот препарат безвреден в употреблении, оказывает благоприятное воздействие на кожные покровы, сердечнососудистую и нервную систему.
Проведены испытания ЭМ из коры пихты на добровольцах в Медицинском центре ОАО «Хабаровскэнерго», и установлено положительное терапевтическое влияние его на лечение заболеваний верхних дыхательных путей, кожные покровы, суставы и центральную нервную систему.
Разработано и реализуется населению новое ароматизированное средство для лечебных и профилактических ванн «ЛЭФМА».
7 По результатам работы имеется: 4 акта внедрения о положительном действии ЭМ коры на организм человека.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований и основные положения работы были представлены на: международном семинаре «Лесные биологически активные ресурсы (березовый сок, живица, эфирные масла, пищевые, технические и лекарственные растения)» (Хабаровск, 2001); международной научно-практической конференции «Охрана лесов от пожаров в современных условиях» (Хабаровск, 2002); международной научно-практической конференции «Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства» (Киров, 2002); IV международной научно-практической конференции «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Ульяновск, 2002); международной конференции посвященной китайско-русскому экономическому, научному и техническому содружеству в области лесного хозяйства (Китай, Харбин, 2002); научно-практической конференции «Интеграция науки и высшего лесотехнического образования, инновационная деятельность на предприятиях лесного комплекса» (Воронеж, 2002); региональной конференции «Динамика и состояние лесных ресурсов Дальнего Востока» (Хабаровск, 2002); научно-практической конференции «Химико-лесной комплекс - проблемы и решения» (Красноярск, 2002); всероссийской научно-практической конференции «Вопросы экологии и природопользования в аграрном секторе» (Ижевск, 2003); XI съезде Русского ботанического общества (Новосибирск, 2003); V международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2003); научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2003); региональной выставке «ДАЛЬЛЕСЭКСПО» (Хабаровск, 2003), Дальневосточном инновационном форуме с международным участием (Хабаровск, 2003).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ и 4 работ находятся в печати в отечественных и международных изданиях. Опубликована брошюра «Эфирные масла коры пихты и ели» (2003, 42 с).
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, списка цитированной литературы, включающего 326 наименований (в том числе 46 на иностранных языках) и 4-х приложений. Работа изложена на 158 страницах, включает 38 таблиц и 18 рисунков.
О биологически активных веществах других видов хвойных растений, произрастающих на Дальнем Востоке
Древесину ели аянской используют как строительный и поделочный материал и сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. Живица у нанайцев считается гомеопатическим средством, айны, нанайцы, удэгейцы используют ее как отхаркивающее средство. Мази и настойки на основе живицы используют при туберкулезе легких (Шретер, 1975).
Кору используют в дубильном производстве (Полезные растения..., 1951). Отвар из охвоенных веточек применяют в ваннах при артритах, острых респираторных заболеваниях (Фруентов, 1987). Свежий настой хвои используют как противоцинготное и отхаркивающее средство.
Удэгейцы дымом окуривают больных туберкулезом легких (Вострикова, 1972, 1973; Вострикова, Востриков, 1974). Отвар шишек на российском Дальнем Востоке используют при инфильтратах, артралгиях, миалгиях, асците (Шмидт и др., 1970; Шретер, 1975; Фруентов, 1987).
Несмотря на то, что другие хвойные растения Дальнего Востока в экспериментальном плане нами не рассматривались, мы попытались пополнить обзор публикациями в этой области, тем более, что эти виды растений являются предметом наших дальнейших исследований.
Из других видов хвойных растений, произрастающих в дальневосточном регионе описано изучение состава и содержание ЭМ у кедрового стланика -Pinus pumila (Pall.) Regel (Супрунов, Горовой, Панков, 1972; Хоментовский, 1995), можжевельника сибирского - Juniperus sibirica Burgsd (Горяев, Дембиц-кий, 1972; Колесникова, 1985, 1998). Но наиболее изучена по содержанию в ней биологически активных веществ лиственница Гмелина (лиственница даурская -Larix gmelinii (Rupr.)) (Анисимова, 1965; Тюкавкина и др., 1968; Шостаковский и др., 1969; Mills, 1973; Петренко, 1974; Шмидт, Пентегова, 1974; Лаптева и др., 1974, 1980; Хан и др., 1986, 1983).
В древесине лиственницы даурской изучены монотерпеноиды, сескви-терпеноиды, тритерпеноиды, стероиды (Дьяченко и др., 1986), флавоноиды (Тюкавкина и др., 1968; Шостаковский и др., 1968). В живице изучены монотерпеноиды (Хан и др., 1976), сесквитерпеноиды (Хан и др., 1983), дитерпе-ноиды (Mills, 1973; Шмидт и др., 1974; Бардышев и др., 1980), фенолы (Хан и др., 1976), высшие жирные кислоты (Бардышев и др., 1974).
В коре обнаружены углеводы, фенолкарбоновые кислоты и их производные, катехины (Анисимова, 1965; Akabori et al., 1969; Li Sh., 1992), дубильные вещества до 15 % (Sicata, Takasue, 1939; Полезные растения..., 1951), флавоноиды (Akabori et al., 1969; Ji Sh., 1989), проантоцианидины, процианидины, пироны (Полезные растения..., 1951). В охвоенных побегах обнаружено ЭМ до 0,72 % (Полезные растения..., 1951; Вольский и др., 1968), в котором А3-карен составлял 62,8; а-пинен-17,8; (З-пинен-6,8 %. Остальные компоненты составляли 1-2 %. Исследованиям ЭМ годичных побегов лиственницы посвящена работа В.Г. Латыша (1979). В хвое лиственницы даурской в различные годы были обнаружены углеводы (Тюкавкина и др., 1975), органические кислоты (Полезные растения..., 1951), эфирное масло, в составе которого найдены в %: н-гептан до 0,92 (камфен - свыше 4,0; мирцен и А3-карен - в сумме свыше 33,0; (3-фелландрен-4,5; терпинолен-3,3 Колесникова и др., 1976). Кроме того, в хвое найдены: витамины с, алифатические соединения, бензойная кислота (Иванова и др., 1978), фенолкарбоновые кислоты и их производные (Медведева и др., 1977), флавоноиды (Тюкавкина и др., 1975).
В семенах найдено жирное масло до 0,66 % (Полезные растения..., 1951). Использование весьма разнообразно. Зола древесины используется как гемо-статическое средство (Шретер, 1975, 2000). Дигидрокверцетин обладает противовоспалительными и диуретическими свойствами.
Живица используется в лакокрасочном и керамическом производстве, в живописи по фарфору, как цементирующее средство; в медицине - для изготовления пластырей и мазей (Полезные растения..., 1951; Тагильцев, 1999, 2001). Канифоль и скипидар по свойствам и применению аналогичны таким же продуктам из сосны обыкновенной. Особенно привлекательна и перспективна кора лиственницы. На российском Дальнем Востоке отвары и настои коры используются в качестве слабительного, при гастритных болях, как средство, повышающее аппетит, при урологических инфекциях (Фруентов, 1987), а так же, как отхаркивающее при бронхите и туберкулезе легких. Наружно порошок коры используют при абсцессах (Шретер, 1975, 2000). Особенно ценны выделенные из коры пектины, используемые в медицине в качестве заменителей плазмы крови (Пермякова, 1985).
У нанайцев отвары и настои коры лиственницы используют при венерических болезнях (Вострикова, 1973; Вострикова, Востриков, 1974). Пирон оказывает антигистаминныи, противовоспалительный и радиозащитный эффекты (Фруентов, 1987).
Легко летучие вещества, выделяемые лиственницей в атмосферу, обладают естественной антифунгальной активностью, оказывают ингибирующее действие на рост дерево - разрушающих грибов (Чудный и др., 1973, 1979; Чернодубов, 1990). В строительном плане древесина лиственницы пригодна для изготовления теплоизоляционных плит, арболита, прочный строительный материал для столбов линии электропередач и связи, шпал, рудничной стойки и как топливо. В тибетской и русской народной медицине смола используется при лихорадке (Шретер, 1975). Камчадалы, эвенки, манси жуют ее для укрепления зубов, полости рта, утоления жажды, улучшения пищеварения. Наружно (мази и пластыри) используют как ранозаживляющее средство (Вострикова, 1973; Фруентов, 1987). Кора вместе с хвоей на российском Дальнем Востоке используется как диуретическое средство (Фруентов, 1987). Настойка коры и хвои обладает активностью в отношении возбудителей раневых инфекций (Abdallan et al., 1991). Настои хвои используют как противоцинготное, слабительное, а наружно - для промывания ран при абсцессах (Шретер, 1975, 2000; Фруентов, 1987). Водная и спиртовая фракции хвои проявляют антибактериальную активность. Лиственница устойчива при низовых пожарах, газоустойчива и может быть использована в посадках не только как источник фитонцидов, благотворно влияющих на здоровье человека но и для городского озеленения (Лиштвано-ва, 1980; Дылис, 1981).
Особенности строения смолоносной системы ели аянской
Основы и методы исследований анатомического строения древесины были заложены А.А. Яценко-Хмелевским (1946, 1951, 1961). Анатомию смоляных ходов сосны, ели, лиственницы изучали А.С. Казанский и А.Н. Пономарев (1932), лиственницы - А.Н. Шатерникова (1949); физиолого-биохимические процессы образования химических веществ отражены в работе Ю.Е. Новицкой (1967).
Характерной особенностью древесины многих хвойных пород является наличие смоловыделительной системы. Смоляные ходы и смоловместилища возникли вследствие эволюционной специализации древесинной и лубяной паренхимы (Лотова, 1970; Раскатов, Еремин, 1971). Изучение смолоносной системы проводилось рядом авторов для выявления устойчивости к вредителям и болезням, для диагностики систематических групп (Ванин, 1938; Раскатов, Еремин, 1971; Greguss, 1955), а также в связи с вопросами практического применения живицы (Нетунская, 1947; Ванин, 1938; Адамович, 1960, 1960 а; Та-гильцев, 1973).
Более детальные исследования смолоносной системы коры у некоторых видов хвойных растений выполнены также В.М. Ереминым (Еремин, 1972, 1975, 1984). Структура коры представителей рода Abies была описана ранее (Hold-heide, 1951). Ряд работ посвящен отдельным видам (Адамович, 1960; Никитин, 1961; Раскатов, 1972; Еремин, 1972 а, б). В образовании коры у пихт участвует эпидермис в случае молодых побегов, перидерма, паренхима первичной коры и флоэма. Свойственный многим древесным растениям ритидом у пихт развивается поздно, в нижней части ствола у старых деревьев, поэтому пихты относят к гладкокорым породам. У пихты белокорой толщина паренхимы на стволе колеблется от 150 мкм до 350 мкм. Первичная кора очень сильно развита в однолетних побегах, у пихты белокорой на ее долю приходится до 8/10 радиуса всей коры. В связи с поздним заложением новых слоев перидермы она хорошо сохраняется и на стволе, но толщина ее постепенно уменьшается. Паренхима первичной коры сложена клетками различной формы и разных размеров, что хорошо просматривается в пределах одного среза. Ткань пихты белокорой имеет большое количество межклетников и поэтому имеет довольно рыхлое строение. В первичной коре у нее имеются вертикально ориентированные смоляные ходы. Дополнительные ходы располагаются снаружи от кольца основных ходов. Для пихты белокорой характерно попарное размещение дополнительных смоляных ходов, в отличие, например, от пихты сахалинской, для которой характерно групповое их размещение (Еремин, 1984).
Вокруг смоляного хода имеется по 2 слоя сопровождающей паренхимы, клетки которой вытянуты по окружности смоляного хода и, примерно, на 30-50 % крупнее смоляных клеток эпителия. Однако, смоляные ходы подвержены значительным изменениям в процессе развития коры. В однолетнем побеге каждый основной смоляной ход проходит почти по всей длине побега, при дальнейшем развитии в ходах наблюдаются перемычки из длинных цилиндров, превращающиеся в короткие вместилища ЭМ и живицы - желваки. Их длина от 1 до 3 см. Своими крупными размерами эти вместилища отличаются от многочисленных мелких в виде линз. У пихты белокорой имеются оба вида вместилищ. Постоянным элементом первичной коры являются слизевые клетки или идиобласты. Они представляют собой тонкостенные шаровидные клетки, заполненные слизистым содержанием. В однолетнем побеге идиобласты концентрируются в периферической части первичной коры между перидермой и смоляными ходами. Пихта белокорая имеет крупные идиобласты - до 260 мкм.
Кроме того, имеются лентовидные идиобласты до 3 мм длины. У двух летних побегов появляются склереиды. Происходит утолщение и одревеснение оболочек. Склерозису подвержена и паренхима. Пихта белокорая в стволовой части подвержена высокой степени склерификации первичной коры.
Важной физиологической тканью коры является флоэма. Это - ситовидные клетки, флоэмная паренхима и флоэмные лучи. У пихты белокорой в однолетнем побеге ситовидные клетки короче в 4 раза, чем в стволе, их поперечники - вдвое меньше. В однолетнем побеге толщина флоэмы не более 0,1 мм.
Наиболее характерные признаки коры пихты белокорой видны на рисунке 2 и рисунке 3. Она имеет желваки и линзы. Основные смоляные ходы в однолетних побегах на поперечных срезах вытянуты радиально. Их число- 34-35, дополнительных - 25-27 штук. Флоэма содержит большое количество идиобластов, кристаллических отложений. Степень склерозиса высокая. ЭМ содержится как в смоляных ходах, так и в клетках паренхимы.
Смолоносная система ели аянской представлена только смоляными ходами. Линзы и желваки у ели отсутствуют. В первичной коре имеются вертикальные смоляные ходы, во вторичной флоэме - горизонтальные. Так же, как и у пихты, в первичной коре молодых побегов ели аянской имеются основные и дополнительные ходы. Основных ходов - 30-40 штук. На поперечном срезе они расположены кольцом вокруг вторичной флоэмы; дополнительных ходов - 15-17, которые находятся снаружи от основных и расположены попарно. На поперечных срезах верхней, средней и нижней частей одного побега число ходов неодинаково.
Разработка способа получения масла из коры с повышенным содержанием хамазулена
При выборе оптимальных параметров, а также с целью изучения выхода эфирных масел были исследованы образцы коры пихты белокорой и ели аян-ской, отобранные из под окорочных станков.
Изучался выход ЭМ из коры пихты белокорой и ели аянской, а для сравнения исследовалась зеленая щепа и ее фракции, а также древесная зелень (Та-гильцев, Колесникова, Орлов, 2002). На лабораторной установке изучен также процентный выход ЭМ указанных хвойных пород из охвоенных веток с диаметром торца побегов до 0,8 см.
На лесосеках Дальнего Востока после применения сучкорезных машин на верхних складах скапливается значительное количество отходов хвойных пород, которые можно использовать для выработки ЭМ и флорентинной воды, а также щепы для плиточного производства и энергетических целей. Нами изучалась возможность получения ЭМ из отходов, скапливающейся у сучкорезных машин, из зеленой щепы и ее фракций. Для этого в Нанайском районе Хабаровского края была выбрана площадка с хаотически наполненной кучей отходов и осуществлялась переработка отходов в зеленую щепу с помощью передвижной рубительной установки с многорезцовым режущим органом. Смесь рассортировывалась по фракциям с помощью ситового анализатора АЛЗ-М и определялся фракционный состав и содержание древесной зелени в зеленой щепе. Зеленую щепу и ее фракции массой по 10-20 кг загружали в крупнолабораторную установку в трехкратной повторности. Средние данные по фракциям зеленой щепы представлены в таблице 8. Нерассортированная зеленая щепа является некондиционным сырьем, а отсортированная из нее древесная зелень в количестве 27,2 % соответствует требованиям ГОСТ 21769-84 к дре-весной зелени. таблице 9 приведены данные по выходу ЭМ из коры, древесной зелени и зеленой щепы ели аянской и пихты белокорой. Из этих экспериментальных данных следует, что наибольший выход масла наблюдается из древесной зелени пихты и ели, а наименьший - из зеленой щепы этих пород. Величина выхода ЭМ из измельченных фракций зеленой щепы ели и пихты приведен в таблице 10. Полученные данные свидетельствуют, что выход ЭМ выше из фракций зеленой щепы с поддона.
На рисунке 14 представлено изменение выхода в течение годичного цикла развития растений. Содержание ЭМ у пихты белокорой и ели аянской снижается, что, вероятно, связано с вовлечением масла в процесс обмена веществ. В предосенний период (август, сентябрь) идет постепенное накопление ЭМ, и максимум его достигает в осенне-зимний период. Эти данные хорошо согласуются с выводами А.И. Чернодубова и Р.И. Дерюжкина (1990), проводившими аналогичные исследования выхода ЭМ у различных представителей рода Pinus L.
Данные о выходе ЭМ из коры пихты и ели позволяют производителям этого продукта ориентироваться на сроки отбора сырья с целью максимального получения масла.
Рядом авторов было установлено, что выход и состав ЭМ сосны и лиственницы подтверждены индивидуальной, географической, сезонной и видовой изменчивости (Бардышев и др., 1968; Акимов и др., 1973; Чудный, 1973; Чер-нодубов и др., 1976, 1978). А.И. Чернодубовым и др. (1980) была изучена суточная динамика выхода и содержания компонентов ЭМ из хвои сосны обыкновенной. По выходу ЭМ из коры пихты белокорой и ели аянской аналогичные исследования в литературе отсутствуют. Целесообразно было установить изменчивость выходе ЭМ у этих древесных пород в течение суток.
Были выбраны нормально развитые деревья: пихта белокорая 40 шт. и ель аянская 50 шт. Кора с этих деревьев отбиралась на высоте 2 м. В таблице 11 показаны метеорологические условия, в которых находились эти деревья 4 и 5 июня 2001 г. на территории экспериментального участка «Матай» (район им. Лазо Хабаровского края).
Пробы коры отбирали через каждые 3 часа в трехкратной повторности. Измельченную до 2-5 см массу коры помещали в крупнолабораторную установку и перегоняли ЭМ. Анализы ЭМ проводили 6, 7 июня 2001 г. на хроматографе «Цвет». В качестве неподвижной фазы использовали полиэтиленгликоль-адипат, нанесенный в количестве 12 % на диатомит зернением 0,25-0,50 мм.
Программирование температуры колонки от 120 до 200 С. Скорость подъема температуры 3 С /мин. Температура испарителя - 150 С, объем пробы 3 мкл., газ-носитель гелий, расход до 50 мл/мин., детектор пламенно ионизационный. Расход воздуха 300 мл/мин., расход водорода - 30 мл/мин.
Суточная динамика выхода ЭМ из коры и содержания в нем отдельных компонентов представлена для пихты белокорой в таблице 12, для ели аянской - в таблице 13. Из таблицы 12 видно, что выход ЭМ увеличивается в утреннее время, достигая максимума в полдень, затем стабилизируется в вечернее и ночное время.
Физико-химические характеристики эфирных масел из коры, древесной зелени и зеленой щепы
В последние годы и десятилетия было опубликовано много работ по использованию ЭМ из древесной зелени пихты белокорой, ели аянской и некоторых других видов хвойных (пихты сибирской, ели обыкновенной и др.) (Загородный, 1943; Пруссак, 1952; Кожевников, 1955; Брехман, Куренцова, 1961; Фролов, Мацкевич, 1961; Миронова, и др., 1962; Брехман и др., 1963; Паволоц-кий, 1963; Эпштейн, 1964; Гром, 1965; Гусаков, 1966; Болгаров, 1967; Крикун и др., 1969; Нилов и др., 1970; Жубер, Гаттефоссе, 1971; Турова, 1971; Ворончи-хин, Зорин и др., 1972; Вострикова, 1972, 1973; Комарова, 1972; Крылов, 1972; Супрунов и др., 1972; Баранова и др., 1973; Сувак, 1975; Хаджай, 1975; Тимо-нов, 1981; Гукасян, Степень, 1981; Зельманович и др., 1981; Гульман и др., 1981; Мамчур, 1982; Юрчак, Гордеева, 1982; Нетеса и др., 1984; Черняева и др., 1985; Такасэ и др., 1985; Буйнова и др., 1986; Еременко, 1988; Муравьев и др., 1988; Цвык, 1988; Череватый, Ваценко, 1989; Георгиевский и др., 1990; Zhou et al., 1990; Евтина и др., 1991; Ozava, Sasaua, 1991; Тагильцев, Колесникова, 1999; Стоянова и др, 2000; Тясто и др., 2000; Шретер, 2000; Амалиева, 2001; Селезнев и др., 2001; Стоянова и др., 2001; Хаджикинова, 2001; Бобылева, 2002).
Многочисленные исследования проводились по изучению и использованию биологически активных веществ растений, изучению аптимикробной активности, использованию ЭМ для лечения ряда заболеваний (Чечулин, 1942; Ильин, 1943; Куренцова, 1948; Fujta, 1951; Широкова и др., 1954; Александровский, 1955; Желтухин, 1957; Солодкий, 1958; Качанов, 1961; Указов, 1964; On et al., 1967; Йорданов и др., 1968; Цобкалло, 1969; Вичканова, 1971; Никольская, Томчук, 1971; Медников, 1973; Лейман, 1974; Ворончихин и др., 1984; Солодкая, Выродов, 1984; Сабаури и др., 1985; Макарчук и др., 1985; Сысоев, 1985; Царалунга, Ермаков, 1985; Николаевский и др., 1987; Антонов и др., 1988; Zaika, 1988; Домрачеев и др., 1989; Левенталь и др., 1989; Тагилыдев и др., 1989, 1990, 1991, 2002; Джумаев и др., 1990; Сергеев, 1990; Горбунова, 1994; Stoy-anova et al., 1999; Селезнев и др., 2001; Тагильцев и др., 2001).
Эфирные масла четырех видов пихт, произрастающих на Дальнем Востоке, а также елово-пихтовая вода были испытаны в хабаровских клиниках, где получены положительные результаты (Цюпко, 2002). Биологическая активность ЭМ коры пихты сибирской изучалась Т.С. Рыжковой и др. (1985). К началу проведения наших исследований вопросы практического использования ЭМ коры пихты белокорой не были изучены.
Учитывая прекрасные органолептические свойства масел из коры, их можно рекомендовать для использования в ароматерапии. В этой области опубликовано много работ и за рубежом, и в России. Однако, на наш взгляд, наиболее фундаментальными являются монографии В.В. Николаевского и др. (1985), С.А. Миргородской (1995, 1999), в которых рассматривается лечебное действие хвойных масел. По данным Р.А. Степеня и СП. Чуркина (1982), хвойные растения выделяют в окружающую среду около 10 % от продуцируемого ими ЭМ. С учетом этого пихту белокорую и ель аянскую можно рекомендовать для создания защитных лесных насаждений в зеленых зонах городов, что улучшит экологическое состояние воздушной среды (Орлов и др., 2002, 2003).
Прежде всего необходимо было определить острую токсичность масел. Опыты проводились совместно с Хабаровским медицинским университетом. Так как исследуемые вещества имеют жидкую консистенцию, а используемые дозы превосходят по объему допустимый предел для разведения - 0,1 мл на 20 г массы животного, масла вводили в чистом виде. Результаты представлены в таблице 36. Результаты экспериментов, в которых масла вводились в чистом виде и в количествах, близких к максимально допустимым свидетельствуют, что токсичность исследуемых веществ является исключительно низкой.
Масла эфирные натуральные из коры ели аянской и пихты белокорой -легко летучие жидкости от светло-желтого до зеленовато-голубоватого цвета, прозрачные, с приятным хвойно-бальзамическим запахом. ЭМ пихты и ели представляют собой исключительно ценные продукты для практического ис 96 пользования. Обладая прекрасным ароматом, они могут применяться в парфюмерии и косметике, в составе различных биоактивных добавок к кремам, лосьонам, средствам для ванн. Нами разработано и совместно с врачами испытано средство для ароматизированных общеукрепляющих и лечебных ванн с добавкой масла из коры пихты белокорой (приложение Б). Кроме того, совместно с врачами Медицинского центра «Хабаровскэнерго» и Хабаровского центра психического здоровья проводились испытания этих масел в ароматерапии (Михайлов и др., 1999). Были получены положительные результаты при лечении нервных расстройств, а также снятии физической и умственной усталости.
Возможность сенсибилизирующего воздействия пихтового и елового масла из коры определяли совместно с врачами Хабаровского медицинского университета и Медицинского центра «Хабаровскэнерго» с помощью реакции специфической агломерации лейкоцитов (РСАЛ). Эта реакция основана на специфическом усилении склеивания, т.е. агломерации лейкоцитов при добавлении к крови сенсибилизированного индивидуума in vitro аллергена, вызвавшего сенсибилизацию. Исследование выполнено на кроликах альбиносах, которым в течение 14 дней делали аппликации масел непосредственно на кожу, предварительно освобожденную от шерсти. По истечении указанного срока делали кожную пробу и брали кровь из вены уха кролика для определения РСАЛ.
В результате на месте аппликаций наблюдалось слабое покраснение, что может свидетельствовать о раздражающем воздействии масла. Раздражающее действие более выражено у ЭМ из коры ели аянской. Результаты определения РСАЛ даны в таблице 37.
Реакцию считают положительной, если в опытной пробе процент агломерированных лейкоцитов превышает эту величину в контроле не менее, чем на 1/3. Результаты свидетельствуют, что в случае ЭМ из пихты белокорой процент агломерации вообще не превышает контрольный показатель, а во втором - превышает всего на 15 %. Реакция отрицательная. Специфическая кожная проба тоже не дала положительной реакции. Таким образом, современным методом анализа не было выявлено аллергизирующего воздействия масел из коры пихты белокорой и ели аянской.
Похожие диссертации на Эфирные масла коры abies nephrolepis (trautv. ) maxim. и picea ajanensis (lindl. et gord. ) fisch. ex carr.
