главная/ условия/ контакты/ статьи/

 

Присылайте Ваши статьи и мы опубликуем их

 

Москва. №3, 2004./ ISSN – 1811 –  5721

Сборник статей аспирантов, соискателей, докторантов и научных работников

Региональный вестник молодых ученых

Биология

 

Трошкова Инга Юрьевна – ассистент кафедры лесной селекции,

недревесных ресурсов и биотехнологии

Марийского государственного технического университета.

 E-mail: troshkova_inga@rambler.ru

 

Винокурова Раиса Ибрагимовна – заведующая кафедрой химии

Марийского государственного технического университета.

E-mail: troshkova_inga@rambler.ru

 

Изменчивость Betula pendula по содержанию бетулина и суберина в коре в условиях Республики Марий Эл

 

В последнее время уделяется большое внимание вопросам изучения степени варьирования различных признаков в популяциях лесных древесных растений. У березы повислой (Betula pendula Roth.) хорошо выражено внутривидовое разнообразие по многим количественным признакам. Ряд исследований посвящен изменчивости Betula pendula по строению и окраске коры [1, 2]. Известно, что наружный пробковый слой березовой коры (береста) содержит разнообразные экстрактивные вещества [3]. Среди них преобладают тритерпеноид бетулин, обусловливающий белый цвет коры березы, и сложный полиэфир суберин. Бетулин относится к биологически активным веществам и имеет широкие перспективы применения в медицине, фармакологии, парфюмерно-косметической промышленности [4].   На основе суберина получают ценные химические продукты [5]. По литературным источникам, содержание бетулина и суберина в коре Betula pendula варьирует от 1,8 до 20,8% в зависимости от условий произрастания, возраста деревьев, фенотипических форм [1, 2, 4]. Однако эти данные разрозненны и часто противоречивы. Получение дополнительных сведений позволит  пополнить знания о закономерностях накопления уникальных природных соединений в коре  Betula pendula.

Целью настоящей работы явилось изучение изменчивости Betula pendula по содержанию бетулина и суберина в коре в условиях Республики Марий Эл (РМЭ) в смешанных хвойно-лиственных древостоях 1 и 2 классов бонитета с преобладанием березы, сосны и ели, которые являются наиболее распространенными  древесными породами на территории РМЭ. Подбор пробных площадей (ПП) осуществляли в естественных популяциях Betula pendula, произрастающей на дерново-подзолистых, суглинистых, супесчаных и песчаных почвах в условиях сложных суборей. Березовые насаждения на разных ПП отличались по составу древостоя и таксационным параметрам деревьев. В июле 2002 г на каждой ПП отбирались образцы коры  10×10 см с 10 деревьев на высоте ствола 1,3 м. Содержание бетулина и суберина в усредненных образцах коры определяли по методике [6]. Полученные результаты статистически обработаны и представлены в табл. 1.

 

Таблица 1

Содержание бетулина и суберина в коре Betula pendula в условиях  Республики Марий Эл

 

Примечание: D_ср – средний диаметр ствола дерева; H_ср - высота ствола; А_ср – возраст дерева.

По результатам кластерного анализа изученные ПП по анализируемым показателям деревьев Betula pendula разделены на 3 кластера (I – 8, 10, 11, 20, 21, 22;   II – 3, 5, 6, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 19;   III – 1, 2, 4, 7, 13, 18).

Различия кластеров по средним фактическим значениям изученных показателей деревьев Betula pendula представлены в табл. 2.

Из данных табл. 1 следует, что наибольшая дифференциация кластеров наблюдается по таксационным показателям, т.е. по средним фактическим значениям диаметра, высоты и возраста деревьев Betula pendula. При этом отклонения от средних значений для первого и третьего кластеров наибольшие и составляют: по диаметру -35,2 и 30,5 %; по высоте -27,7 и 21,4 %;  по возрасту  -42,8  и 43,9 % соответственно. Наименьшие отклонения таксационных показателей от средних значений характерны для ПП второго кластера. Следует отметить, что группировка ПП произошла таким образом, что от первого кластера к третьему наблюдается увеличение средних  значений таксационных показателей входящих в их состав деревьев  Betula pendula.

 

Таблица 2

Средние фактические значения показателей деревьев Betula pendula и их  отклонения от средних значений по кластерам

 

Примечание: С_бет – содержание бетулина; С_суб – содержание суберина; ∆ – отклонение от среднего значения; D – диаметр ствола дерева; H – высота ствола; A – возраст дерева.

 

 

Таблица 3

Уравнения взаимосвязи между средним содержанием бетулина и суберина и таксационными параметрами деревьев Betula pendula

 

 

По содержанию бетулина и суберина отклонения от средних значений по кластерам незначительны и не превышают 9 %. Для ПП в первом и втором кластерах параллельно с увеличением диаметра, высоты и возраста деревьев Betula pendula наблюдается увеличение содержания бетулина и суберина в коре. ПП второго кластера характеризуются наибольшими средними фактическими значениями содержания бетулина и суберина. Оптимальное накопление этих веществ имеет место в коре деревьев Betula pendula среднего диаметра (24,2 см), высоты (24,4 м) и возраста (60,7 лет). В третьем кластере, охватывающем ПП с наибольшими средними фактическими значениями диаметра, высоты и возраста деревьев (30,8 см; 28,4 м; 93,1 лет соответственно) происходит уменьшение содержания бетулина и суберина в коре.

Следовательно, для количественного выделения изученных экстрактивных веществ коры Betula pendula следует выбирать средневозрастные древостои.

Внутри каждого кластера выявлены тесные корреляционные связи, характеризующие зависимости содержания бетулина и суберина между собой и таксационными параметрами деревьев. Уравнения взаимосвязи между средним содержанием бетулина и суберина и таксационными параметрами деревьев Betula pendula приведены в табл. 3.

Полученные данные хорошо описываются приведенными уравнениями регрессии (коэффициенты детерминации 0,47 – 0,95). Их достоверность подтверждается высокими значениями F (табл. 3).

 

Примечание

1. Косиченко, Н.Е. Особенности анатомической структуры коры различных форм березы повислой / Н.Е. Косиченко, В.К. Попов, Ю.А. Ломовских // Лесоведение. – 1980. – № 6. – С.36-45. 2. Попов, В.К. Формовое разнообразие березы по цвету коры на территории Воронежской и Тамбовской областей / В.К. Попов, Ю.А. Ломовских, Р.И. Дерюжкин // Лесоведение. – 1977. – № 3. – С. 84-87. 3. Кислицын, А.Н. Экстрактивные вещества бересты: выделение, состав, применение. Обзор / А.Н. Кислицын // Химия древесины. – 1994. –  № 3. – С.3-28. 4. Биологически активные вещества растительного происхождения. В 3-х томах. – М.: Наука, 2001-2002. – 350 С. 5. Мирошниченко, Е.В. Новый метод выделения суберина из бересты и поверхностно активные вещества на его основе / Е.В. Мирошниченко, Т.И. Федорищев // Сборник «Химическая и механическая переработка древесины и древесных отходов». Вып. 2. – Л., 1976. – С. 19-25. 6. А.с. 382657 СССР. Способ выделения бетулина и суберина  / Т.И. Федорищев, В.Г. Калайков // Бюллетень изобретений. – 1973. – № 23. – С. 66.