ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2021.237.242-257isplta-256Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYСостав живицы сосен подрода Pinus, изученный методом ЯМРNMR analysis of pine tree oleoresin composition of the Pinus subgenusСкаковскийЕ. Д.SkakovskiiE. D.

СКАКОВСКИЙ Евгений Доминикович ‒ ведущий научный сотрудник лаборатории физико-химических методов исследования

220072, ул. Сурганова, д. 13, г. Минск

SKAKOVSKII Evgeny D. – leading researcher in the laboratory of physicochemical methods of research

220072. Surganov str. 13. Minsk

sed@ifoch.bas-net.byТычинскаяЛ. Ю.TychinskayaL. Yu.

ТЫЧИНСКАЯ Людмила Юльевна ‒ заведующий лаборатории физико-химических методов исследования

220072, ул. Сурганова, д. 13, г. Минск

TYCHINSKAYA Lyudmila Yu. – head of the laboratory of physico-chemical methods of research

220072. Surganov str. 13. Minsk

sed@ifoch.bas-net.byГапаньковаЕ. И.HapankovaA. I.

ГАПАНЬКОВА Елена Игоревна – младший научный сотрудник лаборатории мембранных процессов

220072, ул. Сурганова, д. 13, г. Минск

HAPANKOVA Alena I. – junior researcher of the Laboratory of Membrane Processes

220072. Surganov str. 13. Minsk

elenagapankova@gmail.comЛатышевичИ. А.LatyshevichI. A.

ЛАТЫШЕВИЧ Ирина Александровна – научный сотрудник лаборатории мембранных процессов

220072, ул. Сурганова, д. 13, г. Минск

LATYSHEVICH Iryna A. – researcher of the Laboratory of Membrane Processes

220072. Surganov str. 13. Minsk

ШутоваА. Г.ShutavaH. G.

ШУТОВА Анна Геннадьевна ‒ ведущий научный сотрудник лаборатории прикладной биохимии

220012, ул. Сурганова, д. 2В, г. Минск

SHUTAVA Hanna G. ‒ leading Researcher, Laboratory of Applied Biochemistry

220012. Surganov str. 2B. Minsk

anna_shutova@mail.ruШишС. Н.ShyshS. N.

ШИШ Светлана Николаевна ‒ научный сотрудник лаборатории прикладной биохимии

220012, ул. Сурганова, д. 2В, г. Минск

SHYSH Sviatlana N. ‒ Researcher, Laboratory of Applied Biochemistry

220012. Surganov str. 2B. Minsk

anna_shutova@mail.ruЛамоткинС. А.LamotkinS. A.

ЛАМОТКИН Сергей Александрович – доцент кафедры физико-химических методов сертификации продукции

220006, ул. Свердлова, д. 13а, г. Минск

LAMOTKIN Sergey A. – associate professor of the department of physicochemical methods of product certification

220006. Sverdlova str. 13a. Minsk

jossby@rambler.ruГосударственное научное учреждение «Институт физико-органической химии национальной академии наук Беларуси»БеларусьState scientific institution «Institute of physical organic chemistry national academy of sciences of Belarus»BelarusГосударственное научное учреждение «Институт физико-органической химии национальной академии наук Беларуси»БеларусьState Scientific Institution «Central Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Belarus»BelarusГосударственное научное учреждение «Центральный ботанический сад НАН Беларуси»БеларусьState Scientific Institution «Central Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Belarus»BelarusУчреждение образования «Белорусский государственный технологический университет»БеларусьInstitution of education «Belarusian State Technological University»Belarus2021090320240237242257Copyright © Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Гапанькова Е.И., Латышевич И.А., Шутова А.Г., Шиш С.Н., Ламоткин С.А., 20242024Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Гапанькова Е.И., Латышевич И.А., Шутова А.Г., Шиш С.Н., Ламоткин С.А.Skakovskii E.D., Tychinskaya L.Y., Hapankova A.I., Latyshevich I.A., Shutava H.G., Shysh S.N., Lamotkin S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/256

Методом ЯМР проведен анализ состава живиц восьми видов сосен подрода Pinus: черной австрийской (P. nigra), аллепской (P. halepensis), горной (P. montana), жесткой (P. rigida), Коха (P. kochiana Klotsch), Муррея (P. murrayana Balf), обыкновенной (P. sylvestris) и Палласа (P. nigra subsp. pallasiana), произрастающих в различных районах. Кроме того, исследовано содержание смоляных кислот, выделенных в 1963 г. из живиц трех видов сосен того же подрода: черной австрийской, крючковатой (P. uncinata) и кулундинской (P. sylvestris ssp. Kulundensis). Установлено, что состав живиц названных видов сосен хорошо описывается наличием восьми смоляных кислот (абиетиновая, дегидроабиетиновая, изопимаровая, левопимаровая, неоабиетиновая, палюстровая, пимаровая и сандаракопимаровая) и девяти монотерпенов (камфен, 3-карен, лимонен, мирцен, α-пинен, β-пинен, терпинолен, β- фелландреен, п-цимол). Количественное содержание этих смоляных кислот зависит от многих факторов (вида сосен, времени и места сбора живицы, а также условий сбора и хранения образцов). Кроме того, наблюдаются реакции изомеризации и окисления, приводящие к перераспределению состава. В изученных живицах содержание монотерпенов сильно отличается, являясь наименьшим у сосны аллепской и наибольшим у сосны обыкновенной.

The NMR method was used to analyze oleoresin composition of eight species of Pinus subgenus: Austrian black (P. nigra), Alleps (P. halepensis), mountain (P. montana), hard (P. rigida), Koch (P. kochiana Klotsch), Murray (P. murrayana Balf), common (P. sylvestris) and Pallas (P. nigra subsp. pallasiana) growing in different areas. In addition, the content of resin acids isolated in 1963 from the oleoresins of three species of pines belonging to the same subgenus: black Austrian, hooked (P. uncinata) and Kulunda (P. sylvestris ssp. Kulundensis) was studied. It was found that the oleoresin composition of the named pine species is well described by the presence of eight resin acids (abietic, dehydroabietic, isopimaric, levopimaric, neoabietic, palustrine, pimaric and sandaracopymaric) and nine monoterpenes (camphor, 3-caren, limonene, myrcene, α-pinene, β-pinene, terpinolen, β-felandreene, p-cymol). The quantitative content of these resin acids depends on many factors (pine species, time and place of oleoresin collection, and sample collection and storage conditions). In addition, isomerization and oxidation reactions are observed, leading to a redistribution of the composition. In the studied oleoresins, the content of monoterpenes differs greatly, being the lowest in Alleps pine and the highest in Scots pine.

живицасмоляные кислотымонотерпенысоставЯМР спектрыoleoresinresin acidsmonoterpenescompositionNMR spectraReferencesБулгаков А.Н. Терпеноидный состав бальзамов Pinus taeda L., p. maritima Lamb., p. strobus L., p. contorta Dougl интродуцированных в СССР // Растительные ресурсы. 1988. Вып. 2. С. 253–257.A.N. Terpenoidnyy sostav bal'zamov Pinus taeda L., p. maritima Lamb., p. strobus L., p. contorta Dougl introdutsirovannykh v SSSR [Terpenoid composition of balsams Pinus taeda L., p. maritima Lamb., p. strobus L., p. contorta Dougl introduced in the USSR]. Rastitel'nyye resursy, 1988, iss. 2, pp. 253–257. (In Russ.)Ламоткин С.А., Шпак С.И, Ламоткин А.И., Скаковский Е.Д. Влияние промышленных загрязнений на химический состав живицы сосны // XIII Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем»: сб. статей. Яльчик. 2006. Ч. 2. С. 455–458.Lamotkin S.A., Shpak S.I., Lamotkin A.I., Skakovskiy E.D. Vliyaniye promyshlennykh zagryazneniy na khimicheskiy sostav zhivitsy sosny [Influence of industrial pollution on the chemical composition of pine resin]. XIII Vserossiyskaya konferentsiya «Struktura i dinamika molekulyarnykh sistem»: sb. statey. Yal'chik, 2006. P. 2, pp. 455–458. (In Russ.)Племенков В.В., Апполонова С.А., Кирлица Д.А. К вопросу о нативном содержании смоляных кислот в живицах хвойных // Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2004. Т. 5. № 1. С. 30–32.Plemenkov V.V., Appolonova S.A., Kirlitsa D.A. K voprosu o nativnom soderzhanii smolyanykh kislot v zhivitsakh khvoynykh [On the question of the native content of resin acids in the resin of conifers]. Khimiya i komp'yuternoye modelirovaniye. Butlerovskiye soobshcheniya, 2004, vol. 5, no. 1, pp. 30–32. (In Russ.)Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Гайдукевич О.А., Козлов Н.Г., Клюев А.Ю., Ламоткин С.А., Шпак С.И., Рыков С.В. Определение методом ЯМР состава бальзамов живицы сосны обыкновенной // Журнал прикладной спектроскопии. 2008. Т. 75. № 3. С. 411–415.Skakovskiy E.D., Tyichinskaya L.Yu., Gaydukevich O.A., Kozlov N.G., Klyuev A.Yu., Lamotkin S.A., Shpak S.I., Ryikov S.V. Opredelenie metodom YaMR sostava balzamov iz zhivitsyi sosnyi obyiknovennoy [Determination by the NMR method of the composition of balsams from the resin of Scotch pine]. Zhurnal prikladnoy spektroskopii, 2008, vol. 75, no. 3, pp. 411–415. (In Russ.)Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Гайдукевич О.А., Клюев А.Ю., Ламоткин С.А., Шпак С.И., Рыков С.В. Анализ состава живицы сосны обыкновенной методом ЯМР // XV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем»: сб. статей. Яльчик. 2008. Т. 3. С. 172–175.Skakovskiy E.D., Tyichinskaya L.Yu., Gaydukevich O.A., Klyuev A.Yu., Kozlov N.G., Lamotkin S.A., Shpak S.I., Ryikov S.V. Analiz sostava zhivitsy sosny obyknovennoy metodom YAMR [Analysis of the composition of Scots pine resin by NMR method]. XV Vserossiyskaya konferentsiya «Struktura i dinamika molekulyarnykh sistem»: sb. statey. Yal'chik, 2008, vol. 3, pp. 172–175. (In Russ.)Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю., Гайдукевич О.А., Клюев А.Ю., Козлов Н.Г., Барановский А.В., Рыков С.В. Термическая изомеризация левопимаровой кислоты, изученная методом ЯМР // XIV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем»: сб. статей. Яльчик. 2007. Вып. 1. С. 545–548.Skakovskiy E.D., Tyichinskaya L.Yu., Gaydukevich O.A., Klyuev A.Yu., Baranovskiy A.V., Ryikov S.V. Termicheskaya izomerizatsiya levopimarovoy kisloty, izuchennaya metodom YAMR [Thermal isomerization of levopimaric acid studied by NMR] // XIV Vserossiyskaya konferentsiya «Struktura i dinamika molekulyarnykh sistem»: sb. statey. Yal'chik. 2007. iss. 1, pp. 545–548. (In Russ.)Соколов А.Г., Бардышев И.И. Состав кислой части канифоли из живицы сосны обыкновенной // Гидролизная и лесохимическая промышленность. 1958. № 2. С. 5–7.Sokolov A.G., Bardyshev I.I. Sostav kisloy chasti kanifoli iz zhivitsy sosny obyknovennoy [The composition of the acidic part of rosin from the resin of Scots pine]. Gidroliznaya i lesokhimicheskaya promyshlennost', 1958, no. 2, pp. 5–7. (In Russ.)Хан В.А., Большакова И.В., Шмидт Э.Н. Терпеноиды живицы Pinus pallasiana // Химия природных соединений. 1984. № 1. С. 116–117.Khan V.A., Bol'shakova I.V., Shmidt E.N. Terpenoidy zhivitsy Pinus pallasiana [Terpenoids of the resin of Pinus pallasiana]. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1984, no. 1, pp. 116–117. (In Russ.)Шпак С.И., Ламоткин С.А., Ламоткин А.И. Влияние радиоактивных и токсичных элементов на химический состав живицы сосны // Труды БГТУ. 2006. Вып. XIV. С. 165–169.Shpak S.I., Lamotkin S.A., Lamotkin A.I. Vliyaniye radioaktivnykh i toksichnykh elementov na khimicheskiy sostav zhivitsy sosny [Influence of radioactive and toxic elements on the chemical composition of pine resin]. Trudy BGTU, 2006, iss. XIV, pp. 165–169. (In Russ.)Anderson A.B., Riffer R., Wong A. Monoterpenes, fatty and resin acids of Pinus ponderosa and Pinus jeffreyi // Phytochemistry. 1969. Vol. 8. P. 873–875.Anderson A.B., Riffer R., Wong A. Monoterpenes, fatty and resin acids of Pinus ponderosa and Pinus jeffreyi. Phytochemistry, 1969, vol. 8, pp. 873–875.Forrest G.I. A rangewide comparison of outlying and central lodgepole pine populations based on oleoresin monoterpene analysis // Biochemical Systematics and Ecology. 1987. Vol. 15. No. 1. P. 19–30.Forrest G.I. A rangewide comparison of outlying and central lodgepole pine populations based on oleoresin monoterpene analysis. Biochemical Systematics and Ecology, 1987, vol. 15, no. 1, pp. 19–30.Lange W., Wiessman G. Untersuchung des harzbalsams von Pinus tonkinensis aus Hainan // Holz Roh-und workst. 1987. T. 45. No. 7. P. 285–288.Lange W., Wiessman G. Untersuchung des harzbalsams von Pinus tonkinensis aus Hainan. Holz Roh-und workst, 1987, vol. 45, no. 7, pp. 285–288.Lewinsohn Е., Savage Т. J., Gijzen М., Croteau R. Simultaneous analysis of monoterpenes and diterpenjids of conifer oleoresin // Phytochemical analysis. 1993. Vol. 4. P. 220–225.Lewinsohn Е., Savage Т. J., Gijzen М., Croteau R. Simultaneous analysis of monoterpenes and diterpenjids of conifer oleoresin. Phytochemical analysis, 1993, vol. 4, pp. 220–225.Muto N., Tomokuni T., Haramoto M., Tatemoto H., Nakanishi T., Inatomi Y., Murata H., Inada A. Isolation of apoptosis and differentiation-inducing substances toward human promyelocytic leukemia HL-60 cells from leaves of juniperus taxifolia // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2008. Vol. 72. No. 2. P. 477–484.Muto N., Tomokuni T., Haramoto M., Tatemoto H., Nakanishi T., Inatomi Y., Murata H., Inada A. Isolation of apoptosis and differentiation-inducing substances toward human promyelocytic leukemia HL-60 cells from leaves of juniperus taxifolia. Biosci. Biotechnol. Biochem, 2008, vol. 72, no. 2, pp. 477–484.Rezzi S., Bighelli A., Castova V., Casanova J. Direct identification and quantitative determination of acidic and neutral diterpenes using 13C-NMR spectroscopy. Application to the analysis of Pinus nigra // Appl. spectrosc. 2002. Vol. 56. No. 3. P. 312–317.Rezzi S., Bighelli A., Castova V., Casanova J. Direct identification and quantitative determination of acidic and neutral diterpenes using 13C-NMR spectroscopy. Application to the analysis of Pinus nigra. Appl. Spectrosc, 2002, vol. 56, no. 3, pp. 312–317.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.