240-2180 (Сосна, ее микро и макростроение, техническое использование), страница 5

C₁₉H₂₅OOC₂₀H₂₉=C₁₅H₂₄+C₂₀H₃₀O₂.

Считается, что биосинтез секреторных терпеноидов про­исходит, как правило, из изопреноидов. Процесс этот слож­ный, состоит из нескольких биохимических реакций и идет в присутствии биокатализаторов. «В общих чертах его можно описать следующим образом. Исходным веществом (субстра­том) в биосинтезе является уксусная кислота (ацетат), а так­же ацетилкофермент А, которые через ряд реакций превра­щаются в мевалоновую кислоту (мевалонат). Однако в не­которых случаях синтез мевалоновой кислоты может проис­ходить не из ацетата, а из аминокислоты лейцина... В даль­нейшем из мевалоната образуются фосфорилированные про­межуточные соединения: сначала изопенте­нилпирофосфат («ак­тивный изопрен») и его изомер диметилаллилпирофосфат, а затем геранил — или нерилпирофосфат, его изомер. Последние два вещества являются предшественниками всех монотерпенов, а изопентенилпирофосфат — всех вообще тер­пеноидов» [Васильев, 1977, с. 48].

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Продуцируемые растениями терпеноиды широко ис­пользуются в народном хозяйстве. Один из самых распростра­ненных способов извлечения эфирных масел — это перегон­ка растительного сырья с водяным паром. Аппаратура мо­жет быть изготовлена в любой стеклодувной мастерской. Это парообразователь, куб, или запарник, куда помещается сырье, холодильник Либиха и приемник для масел. Однако данная аппаратура занимает много места и требует осторожного об­ращения. Кроме того, исследованиями, проведенными А. А. Правдолюбовой (1929), установлены большие расхождения в выходе эфирных масел при одних и тех же условиях отгон­ки, что не может считаться даже удовлетворительным, восо-бенности для научно-исследовательских работ.

В настоящее время используется более компактный, из­готовляемый из стекла, аппарат Клевенджера [Горяев, Плива, 1962]. Его основные достоинства следующие: 1) герметич­ность; 2) возвращение погонных вод в колбу с сырьем, что избавляет от необходимости следить за равномерным поступ­лением пара; 3) несоприкосновение эфирного масла с кис­лородом воздуха, что уменьшает возможность его окисления и других химических превращений.

Иногда используют метод экстракции эфирных масел ор­ганическими растворителями (серный и петролейный эфир, бензин и др.) [Горяев, Плива, 1962; Ладинская, Медников, 1974].

В последнее время разработан метод экстракции эфир­ных масел и душистых веществ сжиженными газами, напри­мер 002 [Пехов, Пономаренко, 1968; Пехов, Гончаренко, 1968].

Болгарскими учеными С. Пейчев-Тотевым, Л. Димитриевой-Цалевой (1971) разработан метод извлечения эфирных масел с помощью ультразвука.

Важное значение имеет максимальное извлечение эфир­ного масла, поэтому ведутся исследования по совершенство­ванию технологии отгонки — продолжительности [Маркович, 1934], степени измельчения сырья [Пентегов, Гончаров, 1934]. Выход эфирных масел зависит от многих факторов внеш­ней среды — влажности воздуха, освещенности кроны, пло­дородия почв [Juvonen, 1966; Пигулевский, 1929, 1939], а так­же от вида сырья, из которого извлекается масло. С увели­чением возраста растений отмечается уменьшение выхода эфирного масла [Juvonen, 1966; Полтавченко и др., 1968; Ру­даков, Полтавченко, 1971]. Наблюдается также сезонная из­менчивость выхода масла. Г. В. Пигулевский (1939) устано­вил, что у сосны обыкновенной накопление эфирного масла в хвое происходит в первые 2—3 месяца жизни, а на второй и третий год эфирное масло в хвое не образуется. Ю. А. Аки­мов и др. (1973) установили, что эфирное масло максималь­но накапливается в июле, а к концу вегетации и в. период фенологической паузы его количество постепенно снижается. В начале вегетации следующего года количество эфирного масла в хвое увеличивается, тогда как в ветках продолжает­ся его уменьшение. В табл. 9 приведены данные выхода эфир-.ных масел из разного сырья.

Таблица 9

Выход эфирных масел из различных органов или частей растений сосны

Строение сосны.

Строение древесины хвойных пород. Древесина хвойных поро. имеет довольно простое и правильное строение. В ее состав входя трахеиды и паренхимные клетки.

Трахеиды представляют собой сильно вытянутые клетки кососрезанными концами и сильно утолщенными стенками, они занимают 90...95% объема древесины. В пределах годичного слоя различают ранние и поздние трахеиды.

Ранние трахеиды образуются весной, выполняют проводя­щую функцию и поэтому имеют широкие полости и тонкие обо­лочки, на стенках которых имеются поры.

На попречном разрезе (рис. 1) трахеиды расположены правиль­ными радиальными рядами. У ранних трахеид размер в радиаль­ном направлении больше, чем в тангенциальном. Концы ранних трахеид имеют закругленную форму.

Поздние трахеиды образуются в конце лета, выполняют механическую функцию, вследствие чего у них очень маленькие полости и толстые клеточные стенки. Количество пор на стенках ранних трахеид примерно в три раза больше, чем на стенках позд­них трахеид.

Трахеиды — мертвые клетки. В стволе растущего дерева только вновь образующийся слой состоит их живых клеток.

Паренхимные клетки в древесине хвойных пород обра­зуют сердцевинные лучи, смоляные ходы и у отдельных по­род — древесную паренхиму.

Сердцевинные лучи у хвойных пород узкие; на попереч­ном разрезе состоят из одного ряда клеток, по высоте — из не­скольких рядов.

Смоляные ходы представляют собой узкие межклеточные каналы, заполненные смолой. Смоляные ходы бывают вертикаль­ные и горизонтальные. Вертикальный смоляной ход состоит из трех слоев: внутреннего выстилающего слоя, слоя мертвых клеток и слоя живых паренхимных клеток (рис. 2).

Внутренний слой состоит из живых тонкостенных клеток. Эти клетки выделяют смолу и при заполнении канала смолой становят­ся плоскими, а при опорожнении канала вдаются внутрь до сопри­косновения друг с другом.

Горизортальные смоляные ходы проходят в сердцевинных лу­чах. Они образованы двумя слоями: выстилающими клетками и слоем мертвых клеток. Вертикальные и горизонтальные смоляные ходы соединяются между собой в единую систему. Диаметр верти­кальных ходов 0,1 мм, длина их до 10 до 80 см.

Древесная паренхима у хвойных пород распространена мало и представляет собой вытянутые по длине ствола единичные паренхимные клетки или клетки, соединенные в длинные ряды, идущие вдоль оси ствола. Древесной паренхимы нет у тиса и со­сны.

Заключение.

В связи с тем, что ареал сосны весьма обширен: на севере он доходит

до границы лесной зоны и в связи с тем , что эта древесина имеет вы-

сокую стойкость против гниения, достаточно высокую прочность, хо-

рошо обрабатывается, то она очень широко применяется. Она испо-

льзуется в строительстве, машиностроении, мебельном производстве,

железнодорожном транспорте, тарном производстве, для крепления

горных выроботок и т.д. Помимо её того сосна является восполнимым

природным богатством в отличии от например железа и нефти, поэто-

му её можно очень широко использовать

Приложение

Р и с. 1. Схема микроскопичекого строения древесины сосны 1 — сердцевинный луч, 2 — окаймлённая пора, 3 — ранние трахеиды

4 — лучевые трахеиды, 5 — вертикальный смоляной ход, 6 — поздние трахеиды, 7--- годичный слой, 8 — многорядный луч с горизонтальным смоля­ным ходом

Рис. 2. Вертикальные смоляные ходы на поперечном разрезе древесины сосны: а — освобожденные от смолы, б — заполненные смолой; 1 — выстилающие клетки, 2 — мертвые клетки, 3 — клетки сопровождающей паренхимы, 4 -трахеиды, 5 — сердцевинные лучи

Р и с. 3. Вид годичных слоев на главных разрезах древесины

(сосна):

а - поперечном, б - радиальном, a - тангенциальном

Р и с. 4. Схема нарастания го­дичных слоев в стволе

Р и с. 5. Поперечный разрез ство­ла (ветви) со смещенной сердцевиной

Р и с. 6. Вид сердцевинных лучей на главных разрезах древесины:

а — поперечном, 6 --- тангенциальном, в — радиальном

Рис. 7. Главные разрезы ствола: 1 — поперечный, или торцовый, 2 — ра­диальный, 3 — тангенциальный

Рис. 8. Поперечный разрез стволика сосны: 1— сердцевина, 2 — ядро, 3 — заболонь, 4 — кора

Используемая литература:

1.Древесина и лесное товароведениею. А.А.Михайличенко, Ф.П.Садовничнй.

2.Сосна. А.В.Побединский, Москва, “Лесная промышленность”,1979.

3.Биологический энциклопедический словарь. Москва, “Советская энцикло­педия”,1989.

4.Эфирные масла сосны. А.И.Чернодубов, Р.И.Дерюжкин, “Издательство Во­ронежского университета”,1990.

5.Древесиноведение с основами лесного товароведения. Б.Н. Уголев, Москва,

“Лесная промышленность”,1986.