natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-136Research ArticleГЕОТЕХНОЛОГИИ. ДОБЫЧА, ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХGEOTECHNOLOGY. EXTRACTION, PROCESSING AND THE USE OF SOLID FUEL MINERALSПолисахариды сфагновых мхов и сфагнового торфа малой степени разложенияPolysaccharides of sphagnum mosses and sphagnum peat with a low degree of decompositionЖмаковаН. А.ZhmakovaN. A.

Жмакова Надежда Анатольевна – кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Nadezhda A. Zhmakova – Ph. D. (Technical), Associate Professor, Leading Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

zhmakova@mail.ruМакароваН. Л.MakarovaN. L.

Макарова Наталья Леонидовна – кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск

Natalyia L. Makarova – Ph. D. (Technical), Associate Professor, Senior Researcher

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

nat.makarova05@gmail.comИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20230311202502150157Copyright © Жмакова Н.А., Макарова Н.Л., 20252025Жмакова Н.А., Макарова Н.Л.Zhmakova N.A., Makarova N.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nature-journal.by/jour/article/view/136

Многие полисахариды растительного происхождения обладают биологической активностью и могут рассматриваться как потенциальное сырье для получения препаратов различного назначения для медицины, ветеринарии, растениеводства.

Объектами исследований являлись сфагновые мхи Sphagnum magellanicum, Sphagnum fuscum и сфагновый магелланикум- и фускум-торф малой степени разложения (10 %). Из этого сырья после делигнефикации выделены полисахариды. Выход полисахаридов из холоцеллюлозы фускум-мха составил 5,3 %, из магелланикум-мха – 4,9, из фускум-торфа – 20,6, из магелланикум-торфа – 18,6 % от органической массы. Полисахариды выделены также из исходных образцов мха и торфа по методу Кочеткова – экстракцией смесью щавелевой кислоты и оксалата аммония после удаления водорастворимых соединений. Выход полисахаридов по этому методу значительно ниже и составил для фускум-мха – 1,2 %; для магелланикум-мха – 1,4, для фускум-торфа – 4,2, для магелланикумторфа – 4,6 % от органической массы. Все полисахариды независимо от исходного сырья и метода выделения имели одинаковый моносахаридный состав. Массовая доля уроновых кислот в образцах полисахаридов, выделенных из холоцеллюлозы мха и торфа, составила 17,3–20,1 %. Для пектинов, выделенных по методу Кочеткова, содержание уроновых кислот было несколько ниже и находилось в пределах 16,8–18,4 %.

 Высокое содержание уроновых кислот и сравнительно низкий уровень моносахаридов в кислотных гидролизатах полисахаридов позволяет предположить, что эти соединения относятся к кислым полисахаридам класса пектинов, у которых нейтральные моносахариды, связанные с уроновыми кислотами, с трудом гидролизуются  с образованием альдоби- и триуроновых кислот, в связи с чем содержание свободных моносахаридов в гидролизатах невысокое.

Sphagnum mosses and little-decomposed sphagnum peat are labile carbohydrate-containing raw materials, most of the organic matter of which is represented by the polysaccharides of various structures. Many polysaccharides of plant origin have biological activity and can be considered to be potential raw material for the obtaining preparations for various purposes for medicine, veterinary medicine and plant growing.

 Sphagnum magellanicum, Sphagnum fuscum and sphagnum magellanicum and fuscum peat of low degree of  decomposition (10 %) sphagnum mosses were objects of research. Polysaccharides are isolated from these raw materials after delignification. The yield of polysaccharides from the holocellulose of fuscum moss was 5.3 %, for magellanicum moss – 4.9, for fuscum peat – 20.6, for magellanicum peat 18.6 % of the organic mass. Polysaccharides were also isolated from the original moss and peat samples by Kochetkov method – by extraction with the mixture of oxalic acid and ammonium oxalate after water-soluble compounds removal. The yield of polysaccharides by this method is much lower and was 1.2 % for fuscum moss; 1.4 % for magellanicum moss, 4.2 % for fuscum peat, and 4.6 % for magellanicum peat per organic mass. All polysaccharides had the same monosaccharide composition regardless of the initial raw material and isolation method. The mass fraction of uronic acids in the polysaccharide samples isolated from moss and peat holocellulose was 17.3–20.1 %. The content of uronic acids was somewhat lower and was in the range of 16.8–18.4 % For pectins isolated by Kochetkov method.

High content of uronic acids and the relatively low level of monosaccharides in the acidic hydrolysates of the isolated polysaccharides suggest these compounds belong to the acidic polysaccharides of pectin class in which neutral  monosac charides associated with uronic acids are hardly hydrolyzed with the formation of aldobi- and triuronic acids, due to the free monosaccharide content in hydrolysates is not high

сфагновый торфсфагновый мохполисахаридыпектинымоносахаридыуроновые кислотыsphagnum peatsphagnum mosspolysaccha ridespectinsmonosaccharidesuronic acidsReferencesНаумова, Г. В. Торф в биотехнологии / Г. В. Наумова. – Минск : Наука и техника, 1987. – 125 с.Naumova G. V. Torf v biotekhnologii [Peat in biotechnology]. Minsk, Sci. and Tech. Publ., 1987, 125 р. (in Russian)Томсон, А. Э. Торф и продукты его переработки / А. Э. Томсон, Г. В. Наумова. – Минск : Беларуская навука, 2009. – 328 с.Tomson A. E., Naumova G. V. Torf i produktyi ego pererabotki [Peat and the products of its proceeding]. Minsk, Belarus. Sci. Publ., 2009, pp. 56–141. (in Russian)Лиштван, И. И. Основные свойства торфа и методы их определения / И. И. Лиштван, Н. Т. Король. – Минск, 1975. – 320 с.Lishtvan I. I., Korol' N. T. Osnovnye svojstva torfa i metody ih opredeleniya [Basic properties of peat and methods of their determination]. Minsk, Sci. and Tech. Publ., 1975, 320 р. (in Russian)Шарков, В. И. Химия гемицеллюлоз / В. И. Шарков, Н. И. Куйбина. – Л. : Лесная промышленность, 1972. – 440 с.Sharkov V. I., Kujbina N. I. Himiya gemicellyuloz [Chemistry of hemicelluloses]. Leningrad, Forestry Industry Publ., 1972, pp. 440 p. (in Russian)Химия биологически активных природных соединений / под ред. Н. А. Преображенского и Р. П. Евстигнеевой. – М. : Химия, 1976. – 512 c.Preobrazhenskiy R. P. and Evstigneeva N. A. (Eds.). Himiya biologicheski aktivnyh prirodnyh soedinenij [Chemistry of biologically active natural compounds]. Moscow, Chem. Publ., 1976, 512 p. (in Russian)Биологически активные соединения различных видов сфагнового торфа / Г. В. Наумова [и др.] // Химия твердого топлива. – 2015. – № 3. – С. 8–13.Naumova G. V., Thomson A. E., Zhmakova N. A., Makarova N. L., Ovchinnikova T. F. Biologicheski aktivnye soedineniya razlichnyh vidov sfagnovogo torfa [Biologically active compounds of various kinds of sphagnum peat]. Himiya tverdogo topliva = Chemistry of Solid Fuels, 2015, no. 3, pp. 8–13. (in Russian)Дмитрук, В. Н. Фармакологическое исследование растений рода Sphagnum / В. Н. Дмитрук, М. В. Белоусов, Л. Г. Бабешина. – Германия : Lambert, 2011. – 261 с.Dmitruk V. N., Belousov M. V., Babeshina L. G. Farmakologicheskoe issledovanie rastenij roda Sphagnum [Pharmacological study of plants of the genus Sphagnum]. Germany, Lambert Publ., 2011, 261 p. (in Russian)Исследование полисахаридов некоторых видов рода Sphagnum / Л. Г. Бабешина [и др.] // Журнал Сибирского федерального университета. Химия. – 2011. – № 3. – С. 413–422.Babeshina L. G., Gorina Y. V., Kolokolova A. P., Krasnov E. A., Karpova M. R. Issledovanie polisaharidov nekotoryh vidov roda Sphagnum [Study of polysaccharides of some species of the genus Sphagnum]. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Himiya = J. of Siberian Federal University. Chemistry, 2011, no. 3, pp. 413–422. (in Russian)Полисахариды из торфов и мхов / Н. В. Юдина [и др.] // Химия растительного сырья. – 1999. – № 4. – С. 97–100.Yudina N. V., Pisareva S. I., Zvereva A. V., Dmitruk S. E., Kalinkina G. N. Polisaharidy iz torfov i mhov [Polysacharides from peats and mosses]. Himiya rastitel'nogo syr'ya = Chemistry of Plant Raw Materials, 1999, no. 4, pp. 97–100. (in Russian)Химия углеводов / Н. К. Кочетков [и др.]. – М. : Химия, 1967. – 674 с.Kochetkov N. K., Bochkov A. F., Dmitriev B. A., Usov A. I., Chizhov O. S., Shibaev V. N. Himiya uglevodov [Chemistry of carbohydrates]. Moscow, Chemistry Publ., 1967, 674 p. (in Russian)

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