close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

819

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
v/
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР
МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА '
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА
J'
На правах рукописи
Д. А. ВОЛОШИНА
ИЗМЕНЕНИЕ В ОНТОГЕНЕЗЕ ЦВЕТКА КОЛИЧЕСТВА
И СОСТАВА РОЗОВОГО МАСЛА И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
БИОСИНТЕЗА ЕГО КОМПОНЕНТОВ
(03.093—биологическая химия)
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
МОСКВА ~ 197Р
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в лаборатории биохимии-растении Госу­
дарственного ордена Трудового Красного Знамени Никитско­
го ботанического сада в 1966—1969 гг. •'• _
'. - .
Научный руководитель: кандидат биологических наук
Г. И. НИЛОВ.
• Официальные оппоненты: доктор химических наук проф.
И. И. ГРАНДБЕРГ,, кандидат биологических наук, , доц.
Э. А. МУРАВИН.
.
Ведущее учреждение — Всесоюзный научно-исследователь­
ский институт эфирномасличных культур.
•'•'• .".•'"• •"'••.
» Автореферат .разослан-* J№k> .. : (&л<Жя+А*\ . 1970 г.:
Защита диссертациисостоится « Л-У» , *£U&JL. 1970 г.~
на заседании Ученого совета "факультета агрохимии и почво-_
ведения ТСХА. С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ
ТСХА (корп. 10)!
Ваши отзывы и замечания по данному автореферату, заве­
ренные печатью, просим направлять в двух экземплярах по
адресу: г. Москва, А—8, Тимирязевская ул.,. 47, корп. 8, Уче­
ный совет ТСХА,
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В решениях XXIII съезда КПСС отмечается необходимость
обеспечения высоких темпов роста -и- широкого внедрения пере­
довых технологических методов в производство. В, развитии
эфирномасличной промышленности нашей страны и, в частно­
сти в совершенствовании технологии переработки эфирномас­
личной розы, большое значение имеет снижение себестоимости
продукции за счет повышения выхода масла и улучшения его
качества.
.
.
'
Розовое масло широко применяется в парфюмерно-косметической, ликеро-водочной и химико-фармацевтической промыш­
ленности! Оно входит почти во все композиции высшей парфю­
мерии. Годовая выработка масла в СССР, достигает 6000 кг,
что составляет 60% мирового производства, 70% масла в СССР
получают методом гидродистилляции.
В состав розового масла входят спирты, альдегиды, эфиры,
углеводороды. Качество масла в значительной степени опреде­
ляется присутствием непредельных терпеновых спиртов: гера­
ниола, нерола, цитронеллола, наличие эвгенола придает харак­
терные ноты остроты и пряности. В отличие от зарубежных ма­
сел гидродистилляционное:советское.масло содержит в боль­
ших количествах менее ценный компонент — фенилэтиловый
спирт (ФЭС) —75—79%. и в меньших — терпеновые спирты —
13—15%. Лучшие образцы болгарского розового масла содер­
жат 3—4% ФЭСа и.. 80% терпеновых.спиртов. Сравнительно
низкое качество советского масла затрудняет его экспорт и. не
позволяет улучшать качество получаемой из него продукции.
Состав масла зависит от места произрастания, от сортовых
различий розы, от технологических приемов подготовки и переработки сырья. Прнятая в настоящее время в ряде производств
ферментация— выдерживание цветков в 15% растворе хлори­
стого, натрия в течение суток, приводит к "повышению выхода
масла на.25—40%. Однако качество масла в ферментатируемых: цветках . снижается, как указывали Н. С. Машанова
(1965), А. Ф. Гусева (1965), за счет потери непредельных тер­
пеновых спиртов.-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ла.в ферментируемых цветках. В..Стайкою; Г. Золотович (1960),
М. Г. Горяинов (1961) пришли юмнению об.образовании масла
за счет гидролиза глюкозндов. С другой стороны, С. Д. Львов
(1952), В. А. Сокол (1954) высказали предположение о допол­
нительном образовании розового масла в условиях ферментаташш за счет включения в обмен запасных веществ —Сахаров,
белков. Делались попытки установить взаимосвязь между ак-^
тивностью окислительных (ферментов и:синтезом розового мае-"
ла, Г. Золотович (1965)'. Однако эти работы не раскрывают
вопросы образования фенилэтилового спирта и причин, влия­
ющих на прекращение синтеза терпеновых спиртов. Выяснение
этих вопросов позволило бы, направленно воздействовать на,
сырье и дало возможность разработать соответствующие режи­
мы его подготовки перед переработкой с целью сохранения вы­
сокого выхода и хорошего качества масла.
В связи с поставленной задачей нами изучалось:
1. Изменение количества и качества масла в цветках розы
в процессе их развития в связи с изменениями,^ происходящи­
ми в обмене органических кислот, азотистых веществ.
2. Влияние различных условий ферментации на измене­
ние количества и состава .масла, содержание органических кис­
лот и азотистых веществ.
•
'
3. Влияние отдельных органчиеских кислот в-условиях фер­
ментации на количество и состав розового масла.
4. Превращение терпеновых- спиртов под влиянием окис­
лительных ферментов.
5. Влияние отдельных антиокислителей на- стабилизацию.
терпеновых-спиртов при иродолжительномг хранении розово­
го масла.
Условия и методика проведения исследований
-
Опыты проводились на промышленных плантациях Алуш­
тинского комбината и в лаборатории биохимии растений Ни­
китского ботанического сада в 1966—1969 гг. В изучение бы­
ли включены основной промышленный сорт розы Крымская^
красная и два сорта селекции Никитского, сада Украина и
Ароматная.
.
.
. . .
Для проведения опытов брались навески цветков по 2,5 кг,
заливались водой или соответствующими растворами в соот­
ношении 2,5 : 4 .и выдерживались' в- погруженном состоянии:
определенные сроки; Контролем служили свежие цветки и вы
держанные 24 часа в воде. Затем масло из цветков извлека­
лось методом тидродистилляшш по' К. Р. Далматову (1933)..
Состав- масла определялся по разработанной нами методи­
ке, Д. А. Волошина (1969). Анализы проводились на газожид­
костном хроматографе «Цвет-1», размер колонки 200X0,4 см,
1
Г*
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
газ водород, t—150°, Р — 1,6 ат. В-качестве жидкой фазы
применялся поли-диэтиленгликольсукшшат (10% на целите
545). Применение подобранного нами комплекса условий
позволило сократить время анализа вдвое и достичь более
полного разделения компонентов розового масла в отличие
от метода, предложенного Т. А. Рудольфа (1965). С помощью
нашего метода изучались изменения состава масла в зависи-мости от сорта (см. рис. 1а, б, в), от условий ферментации,
в процессе развития цветка розы (см. рис. 2 а), а также в опы­
тах с добавлением фермента пероксидазьг и при длительном-хранениирозового масла.
•
Содержание органических кислот и их состав в_цветках.
определялись методом бумажной хроматографии с примене­
нием ионообменных смол по Солдатенкову, содержание азо­
тистых веществ по Къельдалю, аммиачного азота по Бело­
зерскому, окислительно-восстановительная способность опре­
делялась по Гетри,. активность окислительных ферментов —
по Белозерскому. Количество летучих кислот определялось ме-_
тодом титрования, клиоксилев'ая кислота — по Файглю. В опы­
тах по изучению влияния отдельных метаболитов на содержа­
ние и состав розового масла цветки розы выдерживались
определенные сроки в 0,01 м растворах органических кислот,
после чего масло извлекалось гидродистилляцией и исследо­
валось методом газовой хроматографии. Проводились опыты
с целью изучения влияния различных сроков ферментации
цветков в растворах гидроксиламина.и"янтарной кислоты «а
количество и состав розового масла. Изучалось влияние перо- :
ксидазы на превращение терпеновых спиртов, при-этом проводилась инкубация" цветков, масел,'искусственных смесей.
компонентов розового масла с ферментным препаратом. Ис­
следовалось влияние отдельных металлов на окисление терпе­
новых спиртов.- Подбирались стабилизаторы для предохране­
ния терпеновых спиртов от~"окисления при продолжительном
хранении розового масла. -• • •
•
.
Обмен веществ в цветках розы в период их развития
Рядом авторов отмечалась зависимость между потребле­
нием запасных веществ и накоплением эфирного масла в от­
дельных органах растений К. И. Иванов,-В. Ф. Григорьев/
А. И. Ермаков (1929); С. Д. Львов "(1952); В. А. Сокол
(1964). На основании полученных нами данных можно прий­
ти к заключению, что при развитии цветков розы также наб­
людаются определенные закономерности в содержании запас­
ных веществ и образовании эфирного масла.
Нами расматривалось содержание и состав розового мас­
ла, количество органчиеских кислот и азотистых веществ в
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
онтогенезе цветка,розы. Било выяснено, что по мере развития
цветка (1 фаза мягкого бутона, — Нетвердого бутона, III—
•полураспустившегося цветка и IV — распустившегося цветка).
наблюдается увеличение синтеза розового масла. Максималь­
ное количество масла обнаруживается в 1\Гфазе-(распустив­
шийся цветок).- Выдерживание бутонов и цветков в течение
.суток, приводит к дополнительному накоплению эфирного
масла по сравнению с исходным содержанием. Особенно
большое увеличение масла наблюдается у цветков' I. фазы
(твердый бутон)," При развитии цветка розы обнаружеиоувеличение содержания в масле терпеновых спиртов, в то. время
как.количество углеводородов почти не меняется (см. рис. 2 а).
Накопление ФЭСа в цветках происходит медленнее, чем тер­
пеновых веществ, в связи с этим содержание его в масле сни­
жается от I фазы к IV, Недоразвитые бутоны I фазы отлича­
ются высоким содержанием нерола, количество которого'заметно уменьшается во II, III и IV фазах в соотношении с дру­
гими спиртами (см. рис. 2 а). Одновременно содержание ге. раниола.и цитроиеллола в масле-.увеличивается во II, III,"и
1У~фазах. Подобные закономерности отмечались на трех сор­
тах. Видимо, нерол синтезируется одним из первых среди,монотерпеновых спиртов и выполняет роль .предшественника в
их биосинтезе. По мере развития цветка розы происходят из­
менения в "содержании отдельных органических кислот: уве­
личивается количество янтарной, яблочной; фумаровой 'кис :
лот и снижается количество лимонной, щавелевой кислот.
На "более поздних фазах развития цретка розы (II, III, IV)
наблюдается снижение содержания летучих органических кис­
лот. Одновременно количество терпеновых веществ увеличи_вается (см./габлЛ).
• . Y
.:
..
' .
• . '
. . '*.. - Т а б л и ц а 1
И»менение содержания терпеновых веществ и летучих кислот в зависимости ,
от фазы развития цветка
»
- *
(% от абсолютно сухого вещества)
• - • "•Крымсх ая красная
Фазы
. I
II
...III
'IV
. .
'
'
терпеновые
соединения
0,012 .
. .0,026
0,037 0,066 "
• легкие
кислоты •
0,ti25
.-0,116
0.094
0.060
Украина
терпеновые
< соединения
летучие
. кислоты
0,025 . 0,033
0,059
0,113
0,132 0.098
0.0S0
0,050
.
-
Это, видимо, объясняется использованием летучих кислот
в биосинтезе терпеноидов. Известно, что ацетат или ацетил
Ко Л, а также мевалоновая кислота являются непосредствен­
ными предшественниками" в схеме биогенеза терпеноидов.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Перечисленные кислоты связаны взаимными превращениями
как. между собой, так и с другими органическими кислотами .
через никл дн- и трикарбоновых кислот и глноксилатныи
-
- Ц И К Л . -
•
,-<'
.
. '
".-"•'
*•"•..
' : -
.
. - . . . . " . '
•
"
'•
После выдерживания бутонов и.цветков четырех фаз раз­
вития в воде в течение 2-1 часов было обнаружено.увеличение
соаержашт розового масла но всех вариантах.» снижение в
нем количества непредельных терпеновых спиртов. При этом
уменьшалось содержание гераниола, нерола,.-а количество
шпроиеллолЕк и линалоола увеличивалось.
При развитии цветка розы наблюдается усиление 'дисси­
миляции белков,-сопровождающееся-выделением аммиака, и
постепенным-накоплением-ФЭСа-••(см.'табл. 2). Такие законо­
мерности .в динамике азотистых веществ и ФЭСа: указывают
на связь между диссимиляцией белков и образованием* ФЭСа.
После выдерживания бутонов и цветков, в воде, процессы де-- '
заминнрования белков усиливаются и сопрЪвождаются'Допол-ннтельным накоплением ФЭСа.
.
.•••••
- Тзблииа 2 *
Содержание фенилэтн.ювого спирта, белков н аммиачного азота
_- .
в цаетках и-бутонах сорта Крымская красная-• ;
(% от абсолютно сухого вещества)
Свежие
I
••'- II
' III
• IV
ФЭС.
0.022
' C0S2
0.069
0,140
белковый
азот .
2,40
2,04
. 2.03
-Ь66
К 5 О
. Фазы-
.....
0,078 .
0.179
0.230 0.525
• ФЭС-
белковый
.. азот
- ~ \
• 1,660
0,097
0.960
0,127
-0,154- - 0.579:
0.2100,470-
и.,».,.
"™L
азот.0,77
1,35
1.71
1,00'
'
а<5%-
- .В анаэробных условиях ферментации в цветках розы про­
исходят .различные нарушения,в обмене веществ. По мере
^дпниемня сроков ферментации в цветках розы'наблюдается*
увеличение содержания органических, кислот.и-накопление.
ФЭСа. В цветках; ферментируемых в различные сроки; обна­
ружена прямая зависимость между накоплением ФЭСа, вы- '.
делением аммиака, а также'содержанием органических кис-.
лог. Усиление кислотности "приводит•к более интенсивному..
гидролзу белков, что в свою очередь отражается на процессах
дезамннировання, сопровождающихся выделением' аммиака
и накоплением ФЭСа. М: Г. Горпннов- (1955), Вг'Стайков,
Г. Золотович (I960) уделяли большое внимание процессам
гидролиза, считая, что образование розового масла происхо­1
дит за счет освобождения терпеноидов нз связанного состоя
ния. При' определении нами состава масла из ферментируе-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мых цветков в растворах минеральных кислот (0,1% р-ре
НС1 и H2SO4) было обнаружено увеличение ФЭСа. Нами про­
водились опыты с ингибированием процессов дезамннирования
феннлалаиина гидроксиламином и тиомочевиной, при этом и
цветках " снижалось содержание масла за счет уменьшения
синтеза ФЭСа. Гидроксиламин вызывал изменение в соотно­
шении отдельных терпеновых спиртов, в частности, уменьша­
лось содержание гераниола, нерола. Парфюмерные качества
масла улучшались после 3-часовой ферментации цветков ро­
зы в 0,01% растворе гидроксиламина.
Влияние добавок органических кислот на состав
' розового масла п условиях ферментации
• Продолжительная, ферментация цветков розы в воде и со­
левом растворе приводит к снижению содержания лимонной,
яблочной, янтарной, фумаровой, глиоксилевой кислот и,уве­
личению щавелевой кислоты, количество которой к 48 часам
возрастает в 2,5 раза. Одновременно качество масла-ухуд­
шается за'счет уменьшения в нем непредельных терпеновых
спиртов; в свежих цветках 28,3%, после 48 часов фермента­
ции в воде— 13,7%, в солевом растворе — 9,8%. .Таким образом, в условиях продолжительной ферментации
происходит нарушение реакций обмена органических кислот
и прекращение синтеза терпеновых спиртов. В связи с этим
нами проводились опыты по выяснению влияния добавок от­
дельных органчнеских кислот на образование розового масла
в процессе ферментации (см. табл. 3).
Таблиц а 3
Влияние органических кислот на биосинтез розового масла
'
1
v
Варианты опытов
!. Свежие цветки
Содержание розопого масла; в %-"
Крымская красная
Украина
содержа­ измене­ содержа­ измене­
ние
ние
ние в % масла
ние в %
масла
65
0.069
o.toc
4. Яблочная кислота
0131
0.(Г7
0.HU:
0,102
а<5%
100
124
ПО
106
96
0,097
0,161,
0Л45
0.206,
0,Г9£>
0.Г59-
60
- 100
139
128:
- 119
~ 9S
В условиях 24 часов ферментации цветков розы в 0,01 м
растворах органических кислот'обнаружено'значительное уве­
личение содержания масла в растворе янтарной и яблочной
и меньшее — в лимонной. Ферментация в растворе щавелевой
кислоты не приводит к увеличению масла по сравнению с
6"
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
контролем. Эти даные свидетельствуют о положительном вли­
янии органических кислот янтарной и яблочной на образова­
ние масла в ферментируемых цветках розы. Отдельные орга­
нические кислоты по-разному влияют на качество. розового
масла. Более высоким качеством отличаются масла, получен­
ные после инкубации в растворах янтарной и яблочной (см.
табл. 4).
,
•
*
'
Таблица 4
Изменение содержания спиртов в цветках розы после инкубации в растворах
• органических кислот в течение 24 часов
(сорт Крымская красная)
1
Варианты опытов
Зё
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Свежие цветки . .
Вода (контроль) ' '.
Янтарная кислота .
Яблочная кислота .
Лимонная кислота .
Щавелевая кислота
57,23 12,06 4,89- 2.95'
Go,04 8,28 4,61 2,91
G2.22 8,60 •4,64 7,60
G9.50 6,92 4,51 6,35
70,72 5,40 5,80 5,40
78.70 5,15. 1,35
3,46
" а<5%
! ! !
«з*
2 ч
Е; п
III
2,70
1,54
1,53
1.55
2,94
1,55
22.60
17,34
22,57
19,29
19,54
11,51
•
Содержание непредельных терпеновых спиртов.в вариан­
те с янтарной кислотой'такое же, как в масле из свежих цвет­
ков. В то время, как после 24 часов выдержки в воде и в рас­
творе щавелевой кислоты, наблюдается значительное сниже­
ние содержания терпеновых спиртов. Образцы розового мас­
ла, полученные из цветков ферментированных в растворе ян­
тарной кислоты,-отличаются невысоким содержанием "фенилэтилового спирта (54,16%—У сорта. Украина и 62,2% ~ у
сорта Крымская красная) и соответственно более высоким со­
держанием терпеновых соединений (45,60% — сорт Украина,
37,60% — сорт Крымская красная). Таким образом, в этих ус­
ловиях создаются благоприятные условия для реакций синте­
за терпеновых соединений. Возможно, при ферментации цвет­
ков розы в солевом растворе и воде происходит нарушение. •
реакций обмена органических кислот, выполняющих промежу­
точную роль в превращениях ацильных остатков, что, в'свою
очередь, отражается на биосинтезе терпеновых соединений.
Добавление отдельных органических кислот способствует во­
зобновлению реакций обмена и приводит к увеличению синте;
за терпеноидов.
.
.
Влияние янтарной кислоты на маслообразовательный про7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
цес прослеживалось в различные сроки, инкубашпгв 0,01 м растворе, с целью, установления оптимальных сроков для улуч­
шения качества масла. При выдерживании цветков розы в
течение суток-в 0,01 м растворе янтарной кислоты сохраня­
лось исходное количество терпеновых спиртов в масле. Пос­
ле получасовой и часовой экспозиции достигалось увеличение
содержания терпеновых спиртов на 59—"43% по сравнению "г
с исходным содержанием, при этом образцы масел получили
. высокую парфюмерную оценку" (4,5 и 5 баллов) и отличались
высоким""содержанием"гераниола, нерола,- циторнеллола.
Нами нзмерялась-окислительно-восстановительная способ­
ность тканей в цветках, выдержанных в 0,01 м растворе янтар­
ной. кислоты и в воде в одни и те же сроки. В результате было
установлео, что окислительнб-восстановйтельная способность.
постепенно уменьшалась к-24 часам- ферментации по. всем
вариантам опыта,- В цветках, выдержанных в 0,01 м растворе
янтарной; кислоты, во всех вариантах окислительно-восстаиовнтёльная; способность тканей выше, чем в цветках, выдер- ,
жанныхвводе. : - ...'._ ~
,
: " . . . . .
Влияние различных температур и продолжительности^
ферментации; на^образование розового масла- •
Нами исследовалось накопление розового-масла в цветках
различных сортов роз в зависимости от изменения температур, . -•
сроков инкубации в воде и 15%-ном растворе соли. При этом ~~
цветки роз выдерживались в воде в погруженном состоянии в
течение-2 часов при-.различных температурах и-при. t -f-25"
в.различные сроки; (от 0,5 часа до 72. час), в воде и 15%-ном
растворе поваренной солн.
•_ -•
При:ннкубашш цветков розы в воде и солевом растворе
наблюдается постепенное накопление масла до 48*ч'асов" экспо­
зиции, Цветки сорта Украина отличаются более высоким со-~,
держанием масла.
В.первый период ферментации (0,5—1 час.) для двух сор­
тов отмечается большее накопление, масла и цветках, инкуби­
руемых в солевом растворе,, по сравнению с водой. После 12
часов до 48 часов цветки накапливают больше масла-в воде/
К 72 часам наблюдается резкое уменьшение содержания
масла во всех вариантах. Такая динамика накопления розово­
го масла указывает на то, что водная ферментации в большей
степени способствует накоплению масла в цветках. Возмож- но, это связано с активностью определенных ферментативных
систем. В инкубируемых в анаэробных условиях цветках розы
наибольшее дополнительное образование эфирного масла на­
блюдается в первый период экспозиции, затем отмечается по-'
степенное затухание процесса (см. рис. 2 6). Такая кинетика,
возможно, объясняется наступлением, необратимых процессов ',
8 -
•
•
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изменение состава масла в зависимости от сорта розы
Рис. I а
Крымская красная
* Рис.. 1 6 .
Г.Линалоол; .2"- терпинеол; 3 - цитронеллол;Л- нерод;
6, Xj
-изомеры эвгенола;
7 - ФЭС.
Украина.
5 - гераниол;
Рис.1 в
Ароматная
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1
t
- •I
•
..1
J
i
ДА r-X
ж M
—И^к
ш
i£
Рис.2а. Изменение -состава наела в онтогенезе цветка
розы (сорт Крымская красная)
—I
9
I - о б - линалоол,' 2 - fi- линалоол;.- '! .
3 - терпинёол;
.
5 - нерол;
(! - цнт'ронеллол;
б - гераниол; .
I.
•
.
.
,
•
,
' 1 -
7, 3 - изомеры эвгенола; 9 - ФЗС
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/
• •••.7;
i'i'c.26.- Кинетика биосинтеза чозоворо. масла-в условиях *;ешентацйй.
.
-
.
'
•
•
.
>
>
> *
.
'
"
.
•
'
\
•
:
•
•
•
/
.
.
•
•
.
•
•
•
•
,
•
•
•
:
•
I - Украина в JfaCLZ - Украина в "•№>();•;';:;'.:,- .'.. * >.,•.-, ••-••..-:*:
': 3 - Красная 1 крыиская в ЫаСв
4 . - ' К р ш М а я ; красная влН^Оi•;>•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в цветках; Если в первый период ферментации снижение обмеиных процессов может компенсироваться в какой-либо стеIпени за счёт подъема гликолиза или за счет включения в ре­
акции промежуточных продуктов}в анаэробных .условиях про.: должительнои ферментации, наступает постепенное снижение
метаболизма.
•
_
/
*
При исследовании влияния различных температур на мас. - лообразовательный процесс было обнаружено, что скорость
* реакции образования розового масла увеличивается по мере
повышения.температуры, и".достигает максимума (8G.2 мг/час)
при t 38—12°. При дальнейшем повышении температуры от.
42э до 50°.Интенсивность биосинтеза снижается. После- про.. . -должительнои ферментации (12,24, 48 час)" значительно, из'•; меняется качества розового масла. В ферментированных цвет- .
ках отмечается большее содержание углеводородов по сравне­
нию с контролем. Количество-терпеновых спиртов уменьшает*"••'.- ся за счет гераниола, нерола. Наряду с этим содержание
• . шпронеллола, линалоола не меняется н в отдельных вариант
' : тах превышает содержание в.свежих цветках. В условиях фер' ментации* в воде после 24 часов наблюдается накопление
:•-• авгенола, особенно значительное количество обнаруживается
при 72 часах:(8%) в цветках сорта' Крымская красная. Цвет- .
ки, выдержанные в солевом растворе, содержат масло более - , низкого качества, чем после инкубации в воде при одинаковой
экспозиции.: Соответственно снижаются парфюмерные оценки
масел: из свежихлшетков 4,5 балла, из цветков после фермен';• ташш.в воде:(24 час.) —3,5 балла и после ферментации в со... /. левом:растворе (24 час.) — только 3 балла.
•
:
-
Влияние отдельных окислительных ферментов
на маслообразоватсльный процесс в цветках розы
. . В свежих и ферментированных, цветках нами,определялась
; активность окислительных ферментов п-дифенолоксидазы
(1.10.32), каталазы (1.11.1.G) и пероксидазы (1.11.1.7). При
этом было выяснено, что лишь пероксидаза сохраняет доста.точно высокую активность в ферментированных цветках,розы.
Активность пероксидазы в условиях инкубации в первые 1,
3, 12 часов даже несколько возрастала, затем постепенно сни­
жалась и сохранялась довольно высокой по сравнению с кон­
тролем при 24 часах экспозиции. В связи с тем, что актив­
ность пероксидазы (1.11.1.7) сохраняется достаточно долго в
•'. ферментируемых цветках, нами изучалось влияние перокси• дазы. из хрена- (1.11.1.7) на ; изменение качества "эфирного
масла, а' также искусственных смесей, составленных из от­
дельных компонентов розового масла. После трехчасовой ин­
кубации во всех вариантах получено уменьшение содержания '
•
>
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
терпеиовых спиртов и увеличение содержания углеводородов
(см. табл. 5). *
'
Та блица 5
Изменение содержания углеводородов и терпеиовых спиртов при инкубации с пероксидазой (в %)
Углево­ Терпено
Условия опыта
дороды вые спир
ты
1. Смесь терпеиовых ве- Контроль
шеств, гераниола (49,20) Опыт. . .
2. Смесь • терпеиовых
ве- Контроль
шеств, нерола (17,08)
Опыт . .
3. Розовое масло сорт Ук- Контроль
раина
Опыт .. .
%, Розовое масло сорт Крым- Контроль
. скзя крзсная .
|Опыт . .
81,74
69,14
82,73
72,6626,36
15,09
24,68
17,71
17,04
28,20
14,67
26.37
6,75'
13,93
5,63
13,87
При рассмотрении изменения содержания отдельных тер­
пеиовых веществ, в опытных вариантах с препаратом пероксидазы было обнаружено уменьшение содержания терпеиовых'
спиртов гераниола,. нерола и увеличение количества цитронеллола, а и р-пиненов-(см. табл. 6). .'
*
•.
.
, .
'
Таблица 6
Превращение терпеиовых спиртов под влиянием пероксндазы
" - (в %)
•
:
Варианты
Смесь
Ni 1
Смесь
•V» 2
-
"
.
fc*.
та »;
о. о-.
£. = '
Я
Контроль . . . . .
49,20 4,55
Опыт . . . . .- .• . 35,45 2,00
Контроль ' . . • ; . . . . 34,34 17,08
29,28 8,14
о
°о
CV
ИИ
= §
Ч*.-
24,41 2,35
30,41 2,24
30.25 1,06
34,20 1,02
С -
Ч-
си
"• •
s 'ее.
.14,35 1,91
17,18 2,28
13,40 0.91
19,82 4,66.
а<3%'
При этом в опыте с большим содержанием гераниола об­
наружено большее накопление цитронеллола. В варианте* со
смесью № 2, содержащей большее количество нерола, отме­
чается большее новообразование бйциклических углеводоро­
дов и и р-пинена, что может указывать на превращение изо­
меров нерола в соответствующие углеводороды.
Об окислении терпеиовых спиртов при хранении розового
масла и возможности их стабилизации
В связи с тем, что-и производстве розового «масла, имеет
место применение металлического оборудования без инерт­
ного покрытия, проводились опыты по выяснению- влияния
различных металлов на окисление терпеиовых спиртов, атак10
'
' /
'
'': •
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
же подбирались антиокислители с целью сохранения спиртов
в розовом масле.
• Нами было выяснено, что присутствие металлов усиливает
окисление гераниола, это явление обнаружилось при сравне­
нии потерь при инкубации с чистой перекисью водорода и при
добавлении солей.металлов. Наиболее сильными инициато­
рами окисления выступают соли окисного и закисного же­
леза.
При подборе стабилизаторов терпеновых спиртов, образцы
розового масла с добавками антиокислителей в количестве
0,02% хранились при t +25°, и свободном доступе воздуха в
течение трех месяцев. Через каждые 10 "дней образцы масел
Исследовались на компонентный состав методом газовой хро­
матографии. Результаты изменения содержания терпеновых
спиртов после 3 месяцев хранения в контроле (без стабили­
заторов) и с различными стабилизаторами представлены в.
табл. 7.
* Таблица
Содержание терпеновых спиртов в масле после трех месяцев хранения
Варианты
(Расположение в порядке
убывания парфюмерных
качеств)
Гераниол
1. Первоначальное масло
13,24
2. 4-третбутнлфенол . . 13,22
3. Дифениламин
. . . . ' 12,10
4. 2,,4, 6-тритретбутилфе"нол + N-иафтил—Р-на- ,* фтиламин
12,20
5. 2, 4, 6-гритретбутил12,10
6. Масло без стабилнзаю. ров (контроль) . . .
8,74
7. 2,6-дитребутилфенол . 10,33
8. N-нафтил — р-нзфги9,87
7,46
.
Нерол
Цитронеллои
Лнналоол
Сумма
терпе­
новых
спиртов
6,00
3.20
3,10
3,70
. 1,64
2.32
1,73
2.38
2.22
25,23
20.53
19.64
3,87
2.82
1.29
*
20.24
2,32
2,36
2.28
18,96
2,00
2,63
2.68
2,65 •
1,33
2.00
14,75
17,61
1.77
2,16
1.42
2.00
16,18
14.46
7
•
2,18
2,82
и<3%'
В большинстве вариантов со стабилизаторами, после трех
месяцев хранения обнаружено большее количество терпеновых
спиртов. Соответственно более высокими парфюмерными ка­
чествами по сравнению с контролем (масло без стабилизато­
ров) отличаются образцы с ингибиторами 4-третбутилфенол,
дифениламин, 2, 4, 6-тритретбутилфенол. Указанные антиокис­
лители можно применять для стабилизации розового масла
при его получении и хранении. Из них •4-третбутилфенол и
2;4, 6-тритретбутилфёнол можно использовать для повышения
стойкости гераниола и нерола при хранении,
Л
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
-.'!'••
..
- • . Основные выводы .
-
. 1 . Разработан метод'газожидкостной-хроматографии розо;-.' вого масла с использованием неподвижной фазы полиднэтйлу
енгликодьсукшшата (10%. на целите 545), позволяющий со- кратить время анализа вдвое и;достичь более полного разде'• леняи компонентов в отличие от существовавшего метода.2. Состав розового масла изменяется в зависимости.от фа­
зы развития цветка. Наиболее высокое содержание терпено-1
• вых спиртов наблюдается в фазе распустившегося цветка. При
• этом, количество нерола постепенно уменьшается. от-Г фазы
к:IV, а содержание гераниола и-цитронеллола соответственно
возрастает. Это дает возможность предположить,, что в схеме
биогенеза тер'пеноидов нерол является предшественником-ге-*раниола, цитронеллола.и:других, монотерпеновых спиртов;.:
3. В онтогенезе цветка розы происходит, постепенное увеличение содержания яблочной, янтарной, фумаровой и сниже- . :;
ние"лимонной, щавелевой органчиеских" кислот. Между со" держанием летучих'органических кислот и терпеновых соеди­
нений наблюдается обратная зависимость. ' "
4,- При развитии цветка розы обнаружена прямая зависи­
мость между "диссимиляцией белков, сопровождающейся на-. " :
коплениемаммиака,-и дополнительньшобразованием:0«фенилэтилового спирда.-Ферментация цветков розы в воде в.солевом. •
растворе, приводит к усилению^ распада белка и-образования!
р-фенилэтилового спирта.
; ;•
\ . •
. . ~* .
'. 5.Инкубация: цветков в растворе гидроксиламина' приво­
дит, кторможению проиессов-дезаминирования ^снижению 1со.'.
держания феннлэтилового спирта, превращению-гераниола в-.
цитронеллол. Парфюмерные качества, масла принтом улуч-"
-.'': шаются, 'поэтому можно применять ферментацию нветков-в- 0,01 % растворе гидроксиламина в течение 3 часов.
* . - _-.- V
G. При выдерживании цветков в воде-и солевом растворе
наиболее энергичный биосинтез масла.идет в течение-.первых .
трех часов, затем наступает постепенное затухание маслообразовательного процесса.
,..'•..
•'
'
7. Качество масла заметно ухудшается после 24 часов фер­
ментации иветкон.как в воде, так и в солевом, растворе из-за:
потери "непредельных терпеновых спиртов. . Выдерживание--..
цветков в растворе хлористого натрия приводит, к большей ,
потере терпеновыхсниртов.
"-"'•,- ". ." . .
"
8. В анаэробных условиях ферментации в цветках розы,
наблюдается уменьшение содержания янтарной, яблочной, фу-..,
паровой и. лимонной- кислот. Выдерживание цветков в рас­
творах янтарной, яблочной кислот приводит к дополнитель­
ному синтезу терпеновых спиртов, что указывает на связь
1 2 ,
-
*
-
'
•
'
.
"
•
•
•
. - ' • " ' -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
между обменом органических кислот » образованием.терпено•вых соединений.
- . ' • . . .
9. Наиболее стимулирующее влияние на синтез терпеновых
. спиртов оказывает янтарная.кислота. Инкубация.цветков в
0,01 -м растворе янтарной кислоты приводит к увеличению со­
держания терпеновых спиртов на 59—43% в первые 0,5—1 час.
При хранении цветков в 0,01 м растворе кислоты в течение ^ ^
суток сохраняется первоначальное количество алифатических
терпеновых спиртов и увеличивается содержание масла на
.24—39%.
• .
.
.
В связи с этим с долью сохранения терпеновых спиртов и
высокого выхода масла' можно рекомендовать применение в
производстве хранения цветков розы в 0,01 м растворе янтар, s ной кислоты в течение суток.
.10. В'--условиях-инкубации цветков с добавлением препа­
рата пероксидазы (1.11.1,7) происходит, частичное 'преобразо- *
. иаиие гераниола в цитронеллол, изомероп-нерола п а- и |}:пн' иены.
11. Присутствие солеи железа, цинка, магния, усиливает
окисление терпеновых спиртов, поэтому желательно применять
. в производстве оборудование с инторным покрытием.
12. В результате исследования влияния различных антн* окислителей на качество масла при хранении подобраны наи­
более'- эффективные ингибиторы окисления: 2,4, 6-тритрег; бутилфенол, 4-трётбугилфеиол, дифениламин. Из них 4-третбу.; тилфенол можно применять для' повышения,стойкости нерола
и гераниола.
.
.
"
Список работ по теме диссертации"
1. Усовершенствование метода газовой хроматографии.
Вестник с.-х. наук, 4; 1969. .
2." К. вопросу'улучшения качества розового масла. В сб.
.'Материалы 1У*Республиканской конференции молодых иссле- ...*
•дователей, посвященной 50-летию АН УССР, Киев, 1969.
3. Влияние продолжительности ферментации цветков розы..
на содержание эфирного масла и количество -непредельных
^терпеновых спиртов.
-•
."•-,-.
В сб.: «Материалы второй научной конференции молодых
ученых Крыма». Изд-во «Крым», 1968.
4. Изменение обмена веществ в цветках розы эфирномас­
личной при ферментации в послеуборочный период (в соав­
торстве). Ж. «Доклады ВАСХНИЛ», 2, 1969,.Изд-во «Колос».
5. Обиосшгтезе-розовогомаслав ферментнроваиных-цвет-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ках. В сб. «Материалы областной конференции молодых уче­
ных Крыма». Изд-во «Крым», 1969.
. 6.-0 превращениях терпеновых спиртов в цветках эфирно­
масличной розы." (Принята к опубликованию): Бюллетень
Государственного Никитинского ботанического сада, в. 5 (11).
1970.
-г
,
Л 113594
23/IV—70 г.
Объем 1 п. л.
Заказ 670.
Тираж 150
Типография МОСКОВСКОЙ С.-Х. академии имени К. А. Тимирязева
Москва, А—8, Тимирязевская ул., 44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•AS-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
949 Кб
Теги
819
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа