Старт в науке
Научный журнал для школьников ISSN 2542-0186
О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕТОВОГО ФАКТОРА НА НАКОПЛЕНИЕ ВИТАМИНА С В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В ОКРЕСТНОСТЯХ Д.ТАГАРА (НИЖНЕЕ ПРИАНГАРЬЕ)

Шестакова М.В. 1, Кюбарт К.В. 2
1 Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение "Тагарская СОШ"
2 МКОУ "Тагарская СОШ"
???????? ?.?. (?. ?????? ?????????? ?????? ????????????? ????, ???? ????????? ???)
ценные компоненты древесной зелени сосны обыкновенной (pinus sylvestris)
аскорбиновая кислота
титриметрический метод анализа
витамины
световой фактор
1. Девис М. Витамин С: Химия и биохимия / М. Девис, Дж. Остин, Д. Патридж. – М.: Мир, 1999. – 176 c.
2. Ермаков И.А. Методы биохимических исследований растений / И.А. Ермаков, В.В. Ара-симович, М.И. Смирнова-Иконникова, И.К. Мурри. – М.- Л.: Сельхозгиз, 1952. – 520 с.
3. Ефремов А. А. Комплексный состав эфирных масел хвойных растений Сибири / А.А. Ефремов, И. Д. Зыкова. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. – 132 с.
4. Зубарева Е.В. Сезонная изменчивость содержания витамина С в хвое сосны обыкновенной в условиях // Вестник КрасГАУ. –2013. – № 4. – С. 70–73.
5. Лобанов В.В. Древесная зелень – источник ценной продукции: Монография. – Красноярск: СибГТУ, 2004. – 68 с.
6. Сайт «Krskstate» (Современный Красноярский край) Современный красноярский край. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.krskstate.ru/80/kray.
7. Солодкий Ф.Т. Витамины из лесного сырья. -Гослесотехническое изд-во, ЛГУ: М-Л, 1947. – 57 с.
8. Ушанов В.С. Прогнозирование содержания биологически активных веществ в древесной зелени хвойных. – Красноярск: Сиб.федер.ун-т, 2000. – 175 с.
9. Филиппович Ю.Б. Практикум по общей биохимии. Учеб. пособие для студентов хим. специальностей пед. ин – тов./ Под ред. Ю.Б. Филиппович. – М.: Просвещение, 1975. – 318 с.

Актуальность темы исследования: Красноярский край занимает второе место в стране по запасам лесных ресурсов. По официальной статистике, общая площадь лесного фонда региона составляет 158,7 млн гектаров, – это почти половина (42,6 %) от площади лесного фонда Сибирского федерального округа [6]. Однако сырьевой потенциал до сих пор используется не на должном уровне: в субъекте есть все возможности для эффективного развития ЛПК, об этом говорится в Концепции промышленной политики Красноярского края до 2030 года.

В Кежемском районе – в восточном лесоэкономическом регионе Красноярского края, целесообразна организация производств, которые здесь пока не получили широкого развития. Результаты исследований [3-5, 8] свидетельствуют, что вегетативные органы хвойных деревьев являются богатым источником многих ценных компонентов.

Среди физиологически важных веществ зеленой хвои наибольшее значение имеют витамины. Витамины – сложные биологически активные низкомолекулярные органические соединения, имеющие различное химическое строение. Они необходимы для нормального течения процессов обмена веществ. Большинство входит в состав ферментов, являясь их коферментами [1]. Кроме того, большинство витаминов не синтезируется в организме человека, поэтому они должны регулярно и в достаточном количестве поступать в организм с пищей или виде витаминизированных добавок. Содержание аскорбиновой кислоты в хвое сильно варьируется – от 95 до 585 мг на 100 г сухого вещества [4].

Известно, что природно-климатические условия произрастания различных хвойных растений существенным образом сказываются на синтезе и накоплении отдельных компонентов. Однако сведений по содержанию витамина С в хвойных растениях, произрастающих в восточном лесоэкономическом районе Красноярского края мало. Условия внешней среды иногда являются решающим фактором в биосинтезе витаминов, так как они активируют действия ферментных систем, принимающих участие в синтезе и превращении витаминов, способствуют созданию веществ, из которых образуются витамины [7]. Поэтому необходимо получение данных о содержании веществ витаминной природы в различных природно-климатических условиях, методах их выделения и идентификации, приемах получения и использования выделенных компонентов для изготовления готовых продуктов для пищевых, медицинских, парфюмерно-косметических и технических целей.

В связи с этим целью нашего исследования является: изучить влияние светового фактора на накопление витамина С в хвое сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris), произрастающей в окрестностях д. Тагара (Нижнем Приангарье).

Объект исследования: хвоя сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris), произрастающей в окрестностях д. Тагара.

Предмет исследования: содержание витамина С в хвое сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris) в зависимости от степени освещенности.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) провести анализ информационных источников по теме исследования для выявления состояния изученности проблемы и обоснованного выбора экспериментальных методов исследования;

2) отобрать представительные пробы хвои с разных частей кроны сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris), произрастающей в окрестностях д. Тагары.

3) определить количественное содержание витамина С в хвое разных частей кроны сосны обыкновенной и выявить влияние на него степени освещенности.

Гипотеза исследования: наиболее ценным источником витамина С является хвоя сосны обыкновенной, собранная с южной верней части кроны, потому что солнечные лучи выполняют важную роль в накоплении витамина С в кроне хвойных деревьев.

Методы исследований: теоретические: работа с научной литературой; экспериментальные: качественный анализ, титриметрический метод анализа; метод статической обработки результатов.

Экспериментальная часть

Карта района лесозаготовок Приангарского Лесопромышленного Комплекса (ПЛПК) представлена на рисунке. Вдоль берега р. Ангары в пределах 10-13 км от д. Тагара в январе 2017 г. нами были заложены учётные площадки размером 1 м2 в 5-кратной повторности, из которых выбирались 10 модельных экземпляров хвойного лапника. Таким образом, нами были собраны образцы хвои сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris) (лапник): с южной верхней части кроны, с южной нижней части кроны, с северной верхней части кроны и с северной нижней части кроны с 10 модельных деревьев. Для получения представительных проб хвоя отделялась от лапника и смешивалась в соответствии с указанными выше образцами.

Для приготовления хвойного экстракта хвоя измельчалась на кусочки длиной 3…4 мм, чтобы замедлить окислительные процессы, хвою смачивали 0,05 % соляной кислотой. Это повышало сохранность витамина С.

Для определения наличия витамина С в хвое сосны обыкновенной, нами был осуществлен качественный анализ в соответствии с методикой [9].

Как следует из табл. 1 и 2, содержание витамина С больше в верхней части кроны сосны обыкновенной по сравнению с нижней частью, что на качественном уровне подтверждает влияние освещенности на накопление витамина С в хвое.

На следующем этапе исследования нами осуществлялось количественное определение витамина С титриметрическим методом анализа. Результаты представлены в табл. 3, 4.

Как следует из данных табл. 4, наиболее богата по содержанию витамина С хвоя сосны обыкновенной, собранная с верхней кроны дерева с южной стороны. Таким образом, освещенность солнечными лучами играет значимую роль в накоплении витамина С в хвое сосны обыкновенной, произрастающей в окрестностях д. Тагара.

Заключение

1. На основании анализа литературных источников выявлено, что хвойные деревья являются источником витамина С, который можно эффективно использовать в промышленных масштабах. Проанализированы методы качественного и количественного анализа на витамин С, используя которые можно определить его содержание в хвое сосны обыкновенной.

2. С учетом особенности подготовки представительных проб, а также цели данного исследования собраны пробы хвои с разных частей кроны сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris), произрастающей в окрестностях д. Тагары.

Таблица 1

Таблица качественный анализ на витамин С в хвое сосны обыкновенной в зависимости от уровня освещенности с метиленовой синью

Названия фактора

Витамин С

Хвоя с южной нижней части кроны

+ +

Хвоя с южной верхней части кроны

+ + +

Хвоя с северной с нижней части кроны

+ +

Хвоя с северной верхней части кроны

+ + +

Примечание: + + + интенсивная реакция на наличие витамина

++ окраска средней интенсивности

+ бледное окрашивание

Таблица 2

Таблица качественный анализ на витамин С в хвое сосны обыкновенной в зависимости от уровня освещенности с гексацианоферратом (III) калия

Названия фактора

Витамин С

Хвоя с южной нижней части кроны

+ +

Хвоя с южной верхней части кроны

+ + +

Хвоя с северной с нижней части кроны

+ +

Хвоя с северной верхней части кроны

+ + +

Примечание: + + + интенсивная реакция на наличие витамина

++ окраска средней интенсивности

+ бледное окрашивание

kub1.tif

Район лесозаготовок Приангарского Лесопромышленного Комплекса (ПЛПК) и места сбора соснового лапника для анализа

Таблица 3

Таблица объемы йодата калия, затраченные на титрование вытяжек из хвои сосны обыкновенной

Образцы хвои

Опыт 1

Опыт 2

Опыт 3

хвоя с южной нижней части кроны

6,4

6,2

6,4

хвоя с южной верхней части кроны

8

10

7

хвоя с северной нижней части кроны

5

5,2

5

хвоя с северной верхней части кроны

7,4

7,2

7,4

 

Таблица 4

Таблица содержание витамина С, мг % в разных частях кроны сосны обыкновенной

Содержание витамина С, мг % в хвое сосны обыкновенной в зависимости от уровня освещенности

хвоя с южной нижней части кроны

хвоя с южной

верхней части кроны

хвоя с северной нижней части кроны

хвоя с северной верхней части кроны

130 ± 6

163 ± 6

103 ± 6

148 ± 6

 

3. С использованием титриметрических методов анализа установлено, что в хвое сосны обыкновенной наибольшее содержание витамина С в верхней южной части кроны дерева (163 ± 6 мг %), наиболее освещаемой солнцем.

Таким образом, наша гипотеза подтвердилась, и для извлечения витамина С из хвои предпочтительно использовать верхнюю часть кроны дерева.

Исследование выполнено при поддержке краевого государственного автономного учреждения «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках реализации проекта: « Установка для извлечения ценных компонентов из древесной зелени хвойных растений в условиях школьной лаборатории» в рамках конкурса «Юных техников – изобретателей» № 20170041702190.


Библиографическая ссылка

Шестакова М.В., Кюбарт К.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВЕТОВОГО ФАКТОРА НА НАКОПЛЕНИЕ ВИТАМИНА С В ХВОЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В ОКРЕСТНОСТЯХ Д.ТАГАРА (НИЖНЕЕ ПРИАНГАРЬЕ) // Старт в науке. 2017. № 6-2. ;
URL: https://science-start.ru/ru/article/view?id=933 (дата обращения: 17.06.2026).