Отходы лекарственных трав Aconitum L. и Thermopsis alterniflora, как вторичное сырьё для переработки

Medical herbs of Aconitum L. and Thermopsis alterniflora, as secondary raw materials for processing
Цитировать:
Аскаров И.Р., Мамарахмонов М.Х., Йулдашев Ш.У. Отходы лекарственных трав Aconitum L. и Thermopsis alterniflora, как вторичное сырьё для переработки // Universum: химия и биология : электрон. научн. журн. 2019. № 8 (62). URL: https://7universum.com/ru/nature/archive/item/7690 (дата обращения: 23.10.2020).
Прочитать статью:

АННОТАЦИЯ

В статье предложен новый метод получения вторичного сырья из отходов лекарственных растений Aconitum L и Thermopsis alterniflora.

ABSTRACT

The article proposes a new method for obtaining secondary raw materials from the waste of medicinal plants Aconitum L. and Thermopsis alterniflora.

 

Ключевые слова: лекарственные травы, отход, спирт, биомасса.

Keywords: medicinal herbs, waste, alcohol, biomass.

 

Содержания пентозанов в отходах Aconitum L. - 20,7 %, а в отходах Thermopsis alterniflora значительно больше - 35.2 %. Высокие содержания пентозанов позволяет применят их в гидролизном производстве для получения фурфурола. Фурфурол применяется в нефтепереработке для экстракционной очистки масляных фракций от примесей олефинов и ароматических соединений, для разделения фракций растительных жиров - триглицеридов. Традиционным и основным направлением переработки фурфурола является его гидрирование в фурфуриловый спирт и синтез из него различных термостойких смол.

Содержания лигнина наиболее значима в отходах Aconitum L - 10.7 %. В отходах Thermopsis L. Растительный лигнин представляет собой полимер ароматической природы, состоящий из фенилпропановых фрагментов. Поэтому при окислительной или восстановительной деструкции лигнина образуются различные ароматические и фенольные соединения [1, P. 491;2, с. 560].

Ароматические альдегиды являются ценным сырьем для пищевой, фармацевтической и парфю­мерной отраслей промышленности. Например, сиреневый альдегид (3,5-диметоксибензальдегид) целесообразно использовать для производства триметоксибензальдегида, из которого затем получают лекарственный препарат триметоприм - компоненты бактрима, бисептола и других фармацевтических препаратов [3, с. 77-85]. Крупномасштабным направлением утилизации гидролизного лигнина является получение сорбентов.

Таблица 1.

Моносахаридный состав гидролизата отходов лекарственных трав, % от массы абсолютно сухой массы сырья

Компоненты

Отходы лекарственных трав

(% от массы аб. с.м.с).

Aconitum L

Thermopsis alterniflora

Полисахариды легкогидролизуемые

26.8

24.5

Галактоза

1.2

1.4

Глюкоза

3.5

0.8

Манноза

0.1

0.8

Арабиноза

4.2

2.0

Ксилоза

17.4

19.2

Рамноза

0.4

0.3

Полисахариды трудногидролизуемые

34.6

40.4

Глюкоза

30.0

35.1

Ксилоза

4.1

5.0

Манноза

0.5

0.3

Выход редуцирующих веществ, (РВ)

71.1

73.2

 

При сжигании биомассы растений остается ее неорганическая часть – зола, которая находится в пределах 10.7 % от сухого вещества в отходах Aconitum L и 6.3 % у Thermopsis alterniflora. По содержанию золы оба пробы удовлетворяют требованиям к сырью для получения адсорбентов (активированного угля).

Обшей массы легкогидролизуемых полиса­харидов отхода Aconitum L составило 26.8 %, тогда как легкогидролизуемые полисахариды Thermopsis alterniflora - 24.5 % от массы аб. с.м.с. Моносахаридный состава легкогидролизуемых полисахаридов у обоих видов отхода в основном представлено ксилозой (17,4 и 19.2 % соответственно).

Содержания трудногидролизуемых полисаха­ридов варьируют в пределах 35,3 - 45.4 % от массы аб. с.м.с. Основным по количественному содержанию биополимерным компонентом отходов, является целлюлоза. Моносахаридный состава при гидролизе трудногидролизуемых полисахаридов отходов Aconitum L и Thermopsis alterniflora представлено глюкозой (30.0 и 35.1 % соответственно). Именно свойства (физические, физико-химические и химические) и строение (форма макромолекул, надмолекулярная структура) целлюлозы во многом определяют возможность переработки отходов химическими и микробиологическими способами.

Особенности надмолекулярной структуры целлюлозы обусловливают ее устойчивость при воздействии на нее ферментов или химических агентов при гидролитической переработке. Природная целлюлоза обладает кристаллической структурой, характеризующейся высоким индексом кристалличности, что затрудняет ее биодеградацию и химическую переработку. Кроме того, биоконверсии растительного сырья препятствует содержание в нем лигнина [4, с. 261-272].

Помимо компонентного состава растительной биомассы отходов при решении вопроса о рациональных направлениях ее использования важное значение имеют экономическая целесообразность (стоимость сырья, его запасы и концентрирование в районе расположения перерабатывающих предприятий) и технологические свойства.

Выводы

1. Суммарное содержания полисахаридов в отходах лекарственных трав Aconitum L и Thermopsis alterniflora (61,4 и 64,9 %), позволяет использовать их в качестве для химической и биологической переработки с получением ценных продуктов микробиологического происхождения, а также химических продуктов и адсорбентов.

2. Высокое содержания пентозанов в отходах (20,7 - 35.2) позволяет применят их в гидролизном производстве для получения фурфурола. Синтез различных термостойких смол из фурфурилового спирта.

3. Содержания лигнина в отходах составляет 10.7-6.3 %, что могут быт сырьем для получения различных ароматических и фенольных соединений для пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности.

4. По содержанию золы оба пробы удовлетворяют требованиям к сырью для получения адсорбентов тяжелых металлов и радионуклидов. 

 

Список литературы:
1. Wozniak J.C., Dimmel D.R., Malcolm E.W. The generation of quinones from lignin and lignin-related compounds // Wood Chem. and Techn. 1989. Vol. 9, N 4. Pp. 491–511. DOI: 10.1080/02773818908050312.
2. Бабкин В.А., Леванова В.Р., Исаева Л.В. Медицинские препараты из отходов гидролизного производства // Химия в интересах устойчивого развития. 1994. Т. 2. № 2-3. С. 559–581.
3. Кузнецов Б.Н. Актуальные направления химической переработки возобновляемой растительной биомассы // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т. 19, № 1. С. 77–85.
4. Коваленко В. И. Кристаллическая целлюлоза: структура и водородные связи // Успехи химии. 2010. Т. 79, № 3. С. 261-272.

 

Информация об авторах

д-р хим. наук, профессор кафедры химии Андижанского государственного университета им. З.М. Бабура, 170100, Республика Узбекистан, Андижан, Университет, дом 129

Dr. Chem. Sci., Professor of the Department of Chemistry, Andijan State University named after Z.M. Babur, 170100, Republic of Uzbekistan, Andijan, University str., 129

PhD, старший преподаватель кафедры химии, Андижанского госуниверситета, Узбекистан, г. Андижан

PhD, the senior lecturer of the department of chemistry, Andijan State University, Uzbekistan, Andijan

научный сотрудник, Институт химии растительных веществ им. акад. С.Ю. Юнусова Академии Наук Республики Узбекистан, Узбекистан, г. Ташкент

scientific researcher, Institute chemistry of plant substances Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-55878 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ларионов Максим Викторович.
Top