DETERMINATION of QUANTITATIVE CONTENT of EXTRACTIVE SUBSTANCES FROM the WOOD, ROOTS AND BARK of CONIFEROUS SPECIES in SIBERIA: LARCH (LARIX SIBIRICA L.), Scotch PINE (PINUS SYLVESTRIS L.), FIR (ABIES SIBIRICA L.), SPRUCE (PICEA OBOVATA L.) AND CEDAR (PINUS SIBIRICA DU TOUR.)
Abstract
The study of the quantitative content of extractive substances from various tree organs (wood, roots, bark) of coniferous Siberian specieswas conducted. The larch (Larix sibirica L.), pines (Pinus sylvestris L.), fir (Abies sibirica L.), spruce (Picea obovata L.) and cedar (Pinus sibirica Du Tour) were investigated.
Samples of coniferous tissues were selected in the Lake Baikal area in September-October 2015. Extractive substances were extracted from the ground raw material by extraction with ethyl acetate at the boiling point of the solvent for 4 hours. The resinous substances were extracted from the obtained ethyl acetate extracts by hexane by the infusion method for 2 days. The raw material samples, after extraction with ethyl acetate, were dried from solvent residues, then water-soluble substances were extracted by extraction with distilled water at 90 °C for 4 hours [1].
It is established the bark of the investigated coniferous species is most rich in extractive substances. It can contain up to 15% of the mass of absolutely dry matter (a.d.m.) of compounds soluble in ethyl acetate (for example, fir bark). The yield of extractive substances from coniferous wood is comparable with their content in the roots and ranges from 2 to 6% of the a.d.m.
The greatest amount of resinous substances contain in wood of cedar and pine. This is more than 3% of a.d.m. The highest yield of water-soluble substances was from larch wood (18% of a.d.m.) and fir bark (10% of a.d.m.).
A generalization and systematization of data on the chemical composition of phenolic extractive compounds of various coniferous tissues was carried out. It is shown that all the species under study contain a variety of biologically valuable polyphenols and have good potential for pharmacology, agriculture and forestry.
Downloads
References
Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Трофимова Н.Н. Биомасса лиственницы: от химического состава до инновационных продуктов. Новосибирск, 2011. 236 с.
Grassmann J., Hippeli S., Vollmann R., Elstner E. F. Antioxidative 447 properties of the essential oil from Pinus mugo // J. Agric. Food Chem. 2003. V. 51(26). P. 7576-7582.
Alfredsen G., Solheim H., Slimestad R. Antifungal effect of bark extracts 399 from some European tree species // Eur. J. For. Res. 2008. V. 127(5). P. 387-393.
Nikolić B., Ristić M., Bojović S., Marin P. D. Variability of the needle 514 essential oils of Pinus heldreichii from different populations in Montenegro and 515 Serbia // Chem. Biodivers. 2007. V. 4(5). P. 905-916.
Salem M. Z. M., Zeidler A., Böhm M., Mohamed M. E., Ali H. M. GC/MS analysis of oil extractives from wood and bark of Pinus sylvestris, Abies alba, Picea abies, and Larix decidua // BioResources. 2015. V. 10(4). P. 7725-7737.
Salem M. Z. M., Elansary H.O., Elkelish A.A., Zeidler A., Ali H.M., El-Hefny M., Yessoufou K. In vitro bioactivity and antimicrobial activity of Picea abies and Larix decidua wood and bark extracts // BioResources. 2016. V. 11(4). P. 9421-9437.
Greenberg C. H., Collins B. S., McNab W. H., Miller D. K., Wein G. R. Introduction to natural disturbances and historic range of variation: Type, frequency, severity, and post-disturbance structure in central hardwood forests // Natural Disturbances and Historic Range of Variation. Springer International Publishing, Cham, Switzerland, 2016. P. 1-32.
Hennig P., Steinborn A., Engewald W. Investigation of the composition of Pinus peuce needle oil by GC-MS and GC-GC-MS // Chromatographia. 1994. V. 38(11). P. 689-693.
Pferschy-Wenzig E. M., Kunert O., Presser A., Bauer R. In vitro anti-528 inflammatory activity of larch (Larix decidua L.) sawdust // J. Agric. Food Chem. 2008. V. 56(24). P. 11688-11693.
Pietarinen S.P., Willfor S.M., Ahotupa M.O., Hemming J.E., Holmbom B.R. Knotwood and bark extracts: strong antioxidants from waste materials // Journal of Wood Science. 2006. Vol. 52. P. 436-444.
Kolhir V. K., Bykov V. A., Baginskaja A. I., Sokolov S. Y., Glazova N. G., Leskova T. E., Sakovich G. S., Tjukavkina N. A., Kolesnik Y. A., Rulenko I. A. Antioxidant activity of a dihydroquercetin isolated from Larix gmelinii (Rupr.) Rupr. Wood // Phytother Res. 1996. V. 10(6). P. 478-482.
Kelly G. S. Larch arabinogalactan: Clinical relevance of a novel immune-470 enhancing polysaccharide // Altern. Med. Rev. 1999. V. 4(2). P. 96-103.
Ostroukhova L. A., Raldugin V. A., Babkin V. A., Onuchina N. A., Levchuk A. A. Investigation of the Chemical Composition of Larch Wood Resin // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2012. V. 38, No. 7. P. 775–779.
Kebbi-Benkeder Z., Colin F., Dumarcay S., Gerardin P. Quantification and characterization of knotwood extractives of 12 European softwood and hardwood species // Annals of Forest Science. 2015. V. 72. P. 277-284.
Патент 2158598 РФ. Способ получения дигидрокверцетина // Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Бабкин Д.В., Малков Ю.А. / Б.И., № 31.2000.
Неверова Н.А., Левчук А.А., Остроухова Л.А., Медведева Е.Н., Онучина Н.А., Бабкин В.А. Распределение экстрактивных веществ в древесине лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) // Химия растительного сырья. 2012. №4. С.91-100.
ЛевчукА.А., Беловежец Л.А., Онучина Н.А. Микробиологическая активность этилацетатных фракций древесины лиственницы сибирской // Фенольные соединения: свойства, активность, инновации. Москва, 2018. С. 470-473.
Иванова С.З., Федорова Т.Е., Иванова Н.В., Федоров С.В., Остроухова Л.А., Малков Ю.А., Бабкин В.А. Флавоноидные соединения коры лиственницы сибирской и лиственницы Гмелина // Химия растительного сырья. 2002. №4. С. 1-15.
Ivanova S.Z., Gorshkov A.G., Kuzmin A.V., Gordienko I.I., Babkin V.A. Phenolic compounds of Siberian and Dahurian larch phloem // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2012. V. 38, No. 7. p. 769-774.
Иванова С.З., Федорова Т.Е., Федоров С.В., Бабкин В.А. Стильбены коры лиственницы Гмелина // Химия растительного сырья. 2008. №4. С. 83–88.
Fedorova T.E., Ivanova S.Z., Babkin V.A. Spiroflavonoid Compounds: Structure and Distribution in Nature Review// Russian J. of Bioorganic Chemistry. 2010. V. 36, N7. Pp. 11–20. DOI: 10.1134/S1068162010070022.
Гордиенко И.И., Федорова Т.Е., Иванова С.З., Бабкин В.А. Влияние экстрагента на компонентный состав фенольного комплекса, извлекаемого из коры лиственницы Гмелина // Химия растительного сырья. 2008. №2. С. 35-38.
Патент 2188031 РФ. Фитокомплекс, обладающий антиоксидантной активностью, и способ его получения // Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Иванова Н.В., Малков Ю.А., Иванова С.З., Онучина Н.А. / Б.И., № 24 .2002.
Fedorova T.E., Fedorov S.V., Babkin V.A. Oligolignans of Picea obovata Ledeb. Wood // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2016. V. 42. №7. P. 28-31.
Федорова Т.Е., Бабкин В.А. Экстрактивные вещества корней Picea obovata Ledeb. // Химия растительного сырья. 2016. №4. С. 165-168.
Федорова Т.Е., Бабкин В.А. Фенольные соединения коры Picea obovata Ledeb. // Химия растительного сырья. 2018. №1. С.89-95.
Леонтьева В.Г. Фенольные соединения древесины некоторых видов семейства Pinaceae : автореф. канд. дисс. хим. наук. Иркутск, 1978. 24 с.
Медведева С.А., Модонова Л.Д., Леонтьева В.Г., Глазкова В.Н., Тюкавкина Н.А. Лиовиол из Abies sibirica и Picea obovata // Химия природных соединений. 1971, №1. С.113-114.
Леонтьева В.Г., Модонова Л.Д., Воронов В.К., Тюкавкина Н.А. Новые О-ацилированные производные ларицирезинола // Химия природных соединений. 1976, №2. С.162-166.
Леонтьева В.Г., Модонова Л.Д., Тюкавкина Н.А., Пунтусова Е.Г. О-ацилированные лигнаны из древесины рода Abies // Химия природных соединений. 1977, №3. С.337-341.
Громова А.С., Луцкий В.И., Тюкавкина Н.А. Фенолокислоты луба Abies nephrolepis, Pinus sibirica и P. sylvestris // Химия природных соединений. 1977, №2. С.227.
Громова А.С. Фенольные соединения коры некоторых видов ели, пихты и ели : канд. дисс. хим. наук. Иркутск, 1975. 160 с.
Шостаковский С.Ф., Тюкавкина Н.А., Луцкий В.И., Бородина Н.М. Гидроксистильбены Pinus sibirica и Pinus sylvestris // Химия природных соединений. 1969, №5. С.48-49.
Lindberg L.E., Willfor S.M., Holmbom B.R. Antibacterial effects of knotwood extractives on paper mill bacteria // Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 2004, V. 31. P. 137-147.
Тюкавкина Н.А., Громова А.С., Луцкий В.И., Чубарова И.С. Фенолокислоты коры Pinus sylvestris, P. sibirica и P. abies nephrpolepis // Химия природных соединений. 1974, №1. С.78-79.
Луцкий В.И., Громова А.С., Тюкавкина Н.А. Фенольные соединения коры Pinus sibirica и P. sylvestris // Химия природных соединений. 1970, №3. С.367.
Pan H., Lundgren L.N. Phenolics from inner bark of Pinus sylvestris // Phytochemistry. 1996, V. 42, №4. P. 1185-1189.
Тюкавкина Н.А., Луцкий В.И., Дзизенко А.К., Пентегова В.А. Экстрактивные фенольные соединения ядровой древесины Pinus sibirica // Химия природных соединений. 1968, №4. С.249-250.
Луцкий В.И., Тюкавкина Н.А., Шостаковский С.Ф. Пиноцембрин и пиностробин из ядровой древесины Pinus sibirica // Химия природных соединений. 1968, №6. С.325.
Луцкий В.И., Громова А.С., Тюкавкина Н.А. Аромадендрин, апигенин и кемпферол из древесины Pinus sibirica // Химия природных соединений. 1971, №2. С.197-198.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
The authors, which are published in this journal, agree to the following conditions:
1. Authors retain the copyright to the work and transfer to the journal the right of the first publication along with the work, at the same time licensing it under the terms of the Creative Commons Attribution License, which allows others to distribute this work with the obligatory indication of the authorship of this work and a link to the original publication in this journal .
2. The authors retain the right to enter into separate, additional contractual agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published by this journal (for example, to place it in the university depository or to publish it in a book), with reference to the original publication in this journal.
3. Authors are allowed to post their work on the Internet (for example, in a university repository or on their personal website) before and during the review process of this journal, as this may lead to a productive discussion, as well as more links to this published work.
