natureПриродопользованиеNature Management2079-3928Институт природопользования НАН Беларусиnature-43Research ArticleГЕОТЕХНОЛОГИИ. ДОБЫЧА, ПЕРЕРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТВЕРДЫХ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХGEOTECHNOLOGY. EXTRACTION, PROCESSING AND THE USE OF SOLID FUEL MINERALSПодбор и характеристика торфяного и растительного сырья для получения биоцидных препаратовSelection and characterization of peat and plant materials for biocidal preparationsНаумоваГ. В.NaumovaG. V.

Наумова Галина Васильевна – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Galina V. Naumova – D. Sc. (Technical), Professor, Chief Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

info@nature-nas.byЖмаковаН. А.ZhmakovaN. A.

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

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Nadezhda A. Zhmakova – Ph. D. (Technical), Leading Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

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

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

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Natalyia L. Makarova – Ph. D. (Technical), Senior Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skоriny Str., 220076, Minsk

info@nature-nas.byОвчинниковаТ. Ф.OvchinnikovaT. F.

Овчинникова Татьяна Феликсовна – кандидат технических наук, старший научный сотрудник.

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Tatiyana F. Ovchinnikova – Ph. D. (Technical), Senior Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

info@nature-nas.byМакеенкоА. А.MakeenkoA. A.

Макеенко Александр Александрович – младший научный сотрудник.

ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск

Aleksandr A. Makeyenko – Junior Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

makeenko1507@mail.ruНавошаЮ. Ю.NavoshaYu. Yu.

Навоша Юльян Юльянович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник.

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Yulian Yu. Navosha – Ph. D. (Physical and Mathematical), Leading Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

navoscha@tut.byКалилецЛ. П.KaliletsL. Р.

Калилец Людмила Петровна – научный сотрудник.

ул. Ф. Скорины, 10, 220076, Минск

Lyudmila P. Kalilets – Researcher, Institute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus.

10, F. Skoriny Str., 220076, Minsk

info@nature-nas.byИнститут природопользования НАН БеларусиInstitute of Nature Management of the National Academy of Sciences of Belarus20222810202501125135Copyright © Наумова Г.В., Жмакова Н.А., Макарова Н.Л., Овчинникова Т.Ф., Макеенко А.А., Навоша Ю.Ю., Калилец Л.П., 20252025Наумова Г.В., Жмакова Н.А., Макарова Н.Л., Овчинникова Т.Ф., Макеенко А.А., Навоша Ю.Ю., Калилец Л.П.Naumova G.V., Zhmakova N.A., Makarova N.L., Ovchinnikova T.F., Makeenko A.A., Navosha Y.Y., Kalilets L.Р.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/43

Сфагновый мох и образующийся на его основе торф оцениваются специалистами как экологически чистый сырьевой ресурс для разработки новых эффективных лекарственных средств, поскольку в их составе содержится широкий набор биологически активных соединений разных классов: полисахариды, уроновые кислоты, флавоноиды, фенокарбоновые кислоты, альдегиды, кумарины, тритерпеновые соединения, органические кислоты, минеральные соли, а в торфе еще и гуминовые вещества. Объектом исследования являлись сфагнум-магелланикум и сфагнум-фускум торф и четыре образца сфагнового мха: Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. angustifolium и Sph. apiculatum, которые в дальнейшем предполагается использовать в качестве сырья для получения препаратов биоцидного действия. Выполнена геоботаническая и физико-химическая характеристика отобранных образцов. Все они характеризуются низкой зольностью (1,32–3,59 %), высоким содержанием органических веществ, а их активная кислотность лежит в пределах 3,8–4,4 единицы, что характерно для верхового торфа сфагнового типа и сфагновых мхов. На ИК-спектрах всех образцов наблюдаются полосы поглощения, обусловленные валентными и деформационными колебаниями гидроксильных, карбоксильных, карбонильных, амидных и других функциональных групп углеводов, фенолов, спиртов, органических кислот, сложных эфиров алифатического и ароматического характера, характерных для растений-торфообразователей и верховых торфов низкой степени разложения. Установлено, что образцы сфагновых мхов и сфагнового торфа, являются лабильным гемицеллюлозсодержащим сырьем, количество легкогидролизуемых полисахаридов в мхах достигает 55 %, в торфах – 45 % от органического вещества. Содержание редуцирующих веществ в гидролизатах гемицеллюлоз мхов – 55–59 %, торфа – 53–54 %. Массовая доля целлюлозы в органическом веществе сфагновых мхов – 23–26 %, торфа – 22–24, гуминовых веществ 17,7–20,9 %. Во всех образцах присутствуют небольшие количества (0,8–2,3 %) экстрактивных веществ, извлекаемых органическими растворителями, и «лигнин» (7,1–13,0 %). Литературные данные, а также выполненные спектральная и химическая характеристики выбранных образцов показали, что среди биологически активных веществ, обнаруженных в их составе, наибольший интерес представляют полисахаридный и фенольный комплексы, поскольку фармакологические свойства сфагновых мхов и торфа малой степени разложения можно связать с наличием этих соединений.

Sphagnum moss and peat formed on its basis is estimated by experts as ecologically pure raw material resource for development of new effective medicines as their structure contains a wide set of biologically active compounds of different classes: polysaccharides, uronic acids, flavonoids, phenocarboxylic acids, aldehydes, coumarins, triterpene compounds, organic acids, mineral salts, and in peat also humic substances. The objects of the study were sphagnum magellanicum and sphagnum fuscum peat and 4 samples of sphagnum moss: Sph. magellanicum, Sph. fuscum, Sph. angustifolium and Sph. apiculatum which in the future is supposed to be used as a raw material for preparation of biocidal agents. The geobotanical and physico-chemical characteristics of the selected samples was carried out. All of them are characterized by low ash content (1.32–3.59 %), high content of organic substances and their active acidity is within the range 3.8–4.4 units, which is typical for sphagnum-type raised peat and sphagnum moss. In the infrared spectra of all samples observed absorption bands due to valence and strain vibrations of hydroxyl, carboxyl, carbonyl, amide and other functional groups of carbohydrates, phenols, alcohols, organic acids, esters of aliphatic and aromatic nature, typical for plants-peat formers and upper peats of low degree of decomposition. It has been established that samples of sphagnum mosses and sphagnum peat are labile hemicellulose-containing raw materials; the amount of easily hydrolyzable polysaccharides in mosses reaches 55 %, in peats – 45 % of organic matter. The content of reducing substances in hydrolysates of hemicelluloses of mosses is 55–59 %, that of peat is 53–54 %. The mass fraction of cellulose in the organic matter of sphagnum mosses is 23–26 %, in peat 22–24, in humic substances 17.7–20.9 %. All samples contain small amounts (0.8–2.3 %) of extractive substances extracted by organic solvents and 7.1–13.0 % of lignin. Literature data, as well as the performed spectral and chemical characteristics of the selected samples showed that among the biologically active substances found in their composition, the most interesting are polysaccharide and phenolic complexes, since the pharmacological properties of sphagnum mosses and low-degradation peat can be attributed to the presence of these compounds.

сфагновый торфсфагновые мхифизико-химические свойстваспектральная характеристикакомпонентный составsphagnum peatsphagnum mossesphysicochemical propertiesspectral characteristicscomponent compositionReferencesПодтероб, А. П. История применения растений рода Sphagnum в медицине / А. П. Подтероб, Е. В. Зубец // Химико-фармацевтический журнал. – 2002. – № 36 (4). – С. 7–29.Podterob A. P. Istoriya primeneniya rastenij roda Sphagnum v medicine [History of application of plants of genus Sphagnum in medicine]. Himiko-farmacevticheskij zhurnal = Chemico-Pharmaceutical J., 2002, no. 36 (4), pp. 7–29. (in Russian)Бабешина, Л. И. История и перспективы использования сфагновых мхов в медицине / Л. И. Бабешина, Н. И. Капус. – Томск : Наука, 2016.– 189 с.Babeshina L. I., Kapus N. I. Istoriya i perspektivy ispol'zovaniya sfagnovyh mhov v medicine [History and prospects for the use of sphagnum mosses in medicine]. Tomsk, Science Publ., 2016, 189 p. (in Russian)Дмитрук, В. Н. Фармакологическое исследование растений рода Sphagnum / В. Н. Дмитрук, М. В. Белоусов, Л. Г. Бабешина. – Германия : Изд-во 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)Федько, И. В. Химико-фармакологическое исследование специфических органических веществ торфа : дис. … канд. фарм. наук / И. В. Федько. – 2006. – 128 с.Fed'ko I. V. Himiko-farmakologicheskoe issledovanie specificheskih organicheskih veshchestv torfa. Diss. cand. farmatsevt. nauk [Chemico-pharmacological study of specific organic substances of peat. Cand. pharm. sci. diss.]. 2006, 128 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)Фенольные соединения сфагнового торфа / Г. В. Наумова [и др.] // Химия твердого топлива. – 2013. – № 1. – С. 24–27.Naumova G. V., Zhmakova N. A., Makarova N. L., Ovchinnikova T. F. Fenol'nye soedineniya sfagnovogo torfa [Phenolic compounds of sphagnum peat]. Himiya tverdogo topliva = Chemistry of Solid Fuels, 2013, no. 1, pp. 24–27. (in Russian)Исследование полисахаридов некоторых видов рода Sphagnum L. / 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 L. [Study of polysaccharides of some species of the genus Sphagnum L.]. Zhurnal Sibirskogo federal'nogo universiteta. Himiya = J. of Siberian Federal University. Chemistry, 2011, no. 3, pp. 413–422. (in Russian)Корсун, В. Ф. Об использовании торфа в онкологической практике / В. Ф. Корсун, Е. В. Корсун, В. М. Козин // Сопроводительная фитотерапия. ‒ М., 2015. – С. 58‒ 67.Korsun V. F., Korsun E. V., Kozin V. M. Ob ispol'zovanii torfa v onkologicheskoj praktike [On the use of peat in oncological practice]. Soprovoditel'naya fitoterapiya = Companion phytotherapy. Moscow, 2015, pp. 58–67. (in Russian)Белоусов, М. В. Фармакологическая активность этанольного экстракта из сфагнума бурого (Sphagnum fuscum (Shimp) Klinggr) / М. В. Белоусов [и др.] // Химия растительного сырья. – 2008. – № 3. – С. 129–134.Belousov M. V., Akhmedjanov P. P., Yusubov M. S., Dmitruk V. N., Babeshina L. G., Dmitruk S. E. Farmakologicheskaya aktivnost' etanol'nogo ekstrakta iz sfagnuma burogo (Sphagnum fuscum (Shimp) Klinggr) [Pharmacological activity of ethanol extract of brown sphagnum (Sphagnum fuscum (Shimp) Klinggr)]. Himiya rastitel'nogo syr'ya = Chemistry of vegetable raw materials, 2008, no. 3, pp. 129–134. (in Russian)Средство антибактериальное на основе экстракта мха сфагнума : пат. RU 2 706 218 / А. А. Пименова, И. В. Ананьина, Н. В. Самохвалова, Д. Ю. Отшамов, В. В. Леонов. – Опубл. 15.11.2019.Pimenova A. A., Anan'ina I. V., Samohvalova N. V., Otshamov D. Yu., Leonov V. V. Sredstvo antibakterial'noe na osnove ekstrakta mha sfagnuma [Antibacterial remedy based on an extract of sphagnum moss]. Patent RF, no. 2 706 218, 2017. (in Russian)Средство, обладающее противовоспалительным и болеутоляющим действием, способ его получения : пат. RU 2 396 973 / С. Е. Дмитрук, Л. Г. Бабешина, В. Н. Дмитрук. – Опубл. 20.08.2010.Dmitruk S. E., Babeshina L. G., Dmitruk V. N. Sredstvo, obladayushchee protivovospalitel'nym i boleutolyayushchim dejstviem, sposob ego polucheniya [Means having anti-inflammatory and analgesic effect, the method of its production]. Patent RF, no. 2 396 973, 2008. (in Russian)ГОСТ 11305-2013. Торф и продукты его переработки. Методы определения влаги. – М. : Стандартинформ, 2013. – 7 с.GOST 11305–2013. Torf i produkty ego pererabotki. Metody opredeleniya vlagi [State Standard 11305–2013 Peat and products of its processing. Methods of moisture determination]. Moscow, Standartinform Publ., 2013, 7 p. (in Russian)Лиштван, И. И. Основные свойства торфа и методы их определения / И. И. Лиштван, Н. Т. Король. – Минск, 1975. – С. 183–194.Lishtvan I. I., Korol' N. T. Osnovnye svojstva torfa i metody ih opredeleniya [Basic properties of peat and methods of their determination]. Minsk, 1975, pp. 183–194. (in Russian)

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