Зольные элементы чаги и препараты из нее

У высших растений листья являются активно вегетирующим органом, где идут основные процессы ассимиляции, фотосинтеза и образования пластических веществ. Резко повышенное содержание зольных элементов в чаге связано, по-видимому, (как и в листьях) с усиленным притоком богатых такими элементами древесных соков из корневой системы, а также из кроны к камбию, окружающему пораженный чагой участок дерева. Содержание калия и натрия в золе чаги составляет около 52% всей золы (табл. 1). При этом калия почти в 5—6 раз больше, чем натрия (табл. 2).

Известно, что калий является высокоактивным элементом, совершенно не заменимым для высших и низших растений.

Содержащиеся в растениях калиевые соли органических и неорганических кислот легко растворимы в воде. Поэтому калий находится в растительных соках и в тканях в форме активного диссоциированного катиона. В водные экстракции из чаги переходят практически все соли калия, натрия и большая часть катионов магния, марганца и других элементов (табл. 2).

Зольность водных экстракций из чаги составляет в среднем около 25%, причем на долю окислов калия и натрия падает почти 19%, т. е. % всего зольного состава экстракций. Обилие в чаге хорошо диссоциированных солей калия и натрия создает, несомненно, ненормальное повышенное осмотическое давление внутри насыщенных водой наростов. Этим усиливается как приток внутрь наростов питательных соков, так и ионообменные процессы внутри чаги. 

Методика

Общий количественный анализ золы проводился по методике, описанной у Н. Н. Иванова (1946) для растительных материалов, причем определялись следующие основные компоненты: SiO2, К2О3, CaO, MgO, SO4 (с модификациями для отделения кремнекислоты). Сумма Na2O и К2О определялась видоизмененным кислотным методом Берцелиуса.

В лаборатории Всесоюзного института алюминиево-магниевой промышленности (ВАМИ) нами было проведено определение колориметрическими методами элементов меди, цинка, железа и алюминия. Работы по спектральному анализу и по испытанию радиоактивности были выполнены во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии.

Определение меди делалось по методу, принятому в ВАМИ (ГОСТ 851 1951 г.). Навеску золы разлагают соляной кислотой. Из разбавленного солянокислого раствора экстрагируют медь раствором дитизона в четыреххлористом углероде. Зеленый раствор дитизона (дифенилтиокарбазон) в четыреххлористом углероде в присутствии меди окрашивается в красно-фиолетовый цвет.

Интенсивность окраски измеряется в фотометре Пульфриха.

Цинк определялся по методу ВАМИ от 1951 г. Зеленый раствор дитизона в четыреххлористом углероде, в слабощелочных или нейтральных растворах, содержащих цинк, образует розово-окрашенный дитизолят цинка. Интенсивность окраски раствора дитизолята цинка измеряется в фотометре Пульфриха.

Определение железа велось по ГОСТ 2530 1948 г. Трехвалентное железо с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде дает комплексное соединение желтого цвета. Интенсивность окраски измеряется в фотометре Пульфриха.

Определение алюминия проводилось по методу ВАМИ от 1948 г. При прибавлении к слабокислому раствору, содержащему алюминий, алюминона (ауринтрикарбоновокислый аммоний) образуется внутрикомплексное соединение алюминия, окрашенное в розовый цвет. Интенсивность окраски измеряется фотометром Пульфриха.

Марганец определялся объемным сереброперсульфанным методом (ГОСТ 2331 1943 г.). Образец разлагается смесью серной и азотной кислот, затем кремний отфильтровывается. В фильтрате марганец окисляется надсернокислым аммонием в присутствии азотнокислого серебра. Марганцевая кислота титруется мышьяковистокислым натрием до обесцвечивания раствора (азотнокислое серебро связывается прибавлением хлористого натрия).

Содержание углекислого газа устанавливалось кальциметром. В основу такого определения положен закон парциального давления газа: при постоянной температуре отношение какого-либо газа, распределяющегося между фазами, есть величина постоянная. Если поддерживать постоянные количества жидкости и воздуха в приборе, то при данной температуре отношение количества углекислого газа, распределившегося между ними, будет величиной постоянной.

Качественный анализ на никель, кобальт, титан и хром не обнаружил присутствия в золе этих элементов, и количественного определения их не производилось.

Результаты анализа

После озоления чаги нами был сделан количественный анализ золы. В ней были найдены следы хлора. Процентное содержание в золе различных окислов указано в табл. 1 (количество золы в исходном материале— 12,3%).Зола двух образцов концентрата из чаги была подвергнута анализу: выход золы составил 23,3 и 23,8% на сухой вес образцов. Отделение калия от натрия производилось весовым методом.

Содержание окислов в зольных элементах чаги

Осадителем для калия являлся магний (препарат гексонитрофеноламин). Результаты анализов приведены в табл. 2.

Химический состав золы концентрата из чаги

Параллельно с химическим изучением зольного состава чаги в порядке творческого содружества в Институте логии проводились (научн. сотр. Н. П. Константинов) испытания на радиоактивность наростов и золы чаги, а также концентрата из нее. Во всех образцах была обнаружена 0-радиоактивность. Характеристика ее приведена в табл. 3, в которой числа отсчетов на р-счетчике даны с учетом фона.

Характеристика радиоактивности чаги и концентрата из нее

С целью выяснения той группы, которая содержала радиоактивный элемент, нами был сделан анализ золы одного из образцов концентрата, полученный при разделении главных элементов на аналитические группы. Это разделение проводилось принятым в аналитической химии методом.

I и III группы были получены в виде хлористых солей, II группа — в виде углекислых солей и IV группа — в виде азотных солей (в чрезвычайно малых количествах). V группа обнаружена не была. В табл. 4 приводятся результаты анализа Института метрологии на наличие радиоактивности в разделенных группах зольных элементов.

Данные о радиоактивности отдельных групп золы концентрата из чаги

Таким образом, высокая радиоактивность чаги связана исключительно с наличием в ней значительных количеств калия.

Наросты чаги неоднородны в своей массе. Это побудило нас произвести анализ по отдельным зонам, на которые мы и расчленили один из наростов: 1) наружная часть — черная, как бы обугленная; 2) средняя часть — плотная, коричневого цвета; 3) внутренняя часть — рыхлая, светло-коричневая.

Для исследования был взят образец чаги весом 4 кг из Кингисеппского района Ленинградской области. Разные части этого образца дали следующий процент золы, считая на сухой вес материала: наружная часть— 17,7%, срединная (плотная) часть— 10,0%, внутренняя (рыхлая) часть —6,8%.

Спектральный анализ золы отдельных частей образца, проведенный в Институте метрологии, обнаружил в них следующие элементы: 1) наружная часть —Si, Р (следы), Na, К, Си, Mg, Са, Zn, Al, Мп, Fe; 2) срединная (плотная) часть — Si, Р (следы), Na, К (много), Ag (следы), Си, Mg, Al, Мп, Fe; 3) внутренняя (рыхлая) часть — Si, Р, Na, К, Ag (следы), Си, Mg, Al, Мп, Fe, К и Na меньше, чем в срединной части.

Данные о радиоактивности в золе разных частей исследованного образца чаги приведены в табл. 5.    

Радиоактивность золы от различных участков чаги

Из данных табл. 5 видно, что наибольшее количество калия находится в плотной срединной части чаги, которая заключает в себе основную массу хромогенного комплекса наростов.

Выводы

1. Наросты чаги содержат значительное количество зольных элементов, во много раз превышающее содержание их в многолетних трутовых грибах, поражающих березу, а также в древесине и коре березы.

2. Преобладание в золе чаги калия, особенно активно участвующего в метаболизме растительных клеток и тканей, указывает на интенсивный приток продуктов ассимиляции внутрь наростов чаги. Это имеет аналогию с накоплением зольных элементов в листовой массе деревьев, где идут энергичные биосинтетические процессы.                                                                                                                                                 

3. Высокое содержание в золе чаги анионов угольной кислоты указывает на связь их в форме карбонатов с элементами 1 группы.                                                                                                                                    

4. Биологический интерес представляет наличие в золе чаги относительно большого количества марганца, являющегося активатором некоторых протеолитических ферментов, в особенности аргиназы.                                                                                                                                                             

5. Наибольшее количество золы дает наружная и затем плотная срединная части наростов чаги; в золе срединной части установлено наибольшее содержание калия, в этой части отмечена и наибольшая радиоактивность.

6. Результаты изучения зольных элементов чаги показывают, что внутри наростов идут весьма активные биологические процессы, связанные с обменом веществ в чаге.

По материалам: "Медгиз", Труды лаборатории новых антибиотиков Ботанического института им. В. Л. Комарова АН СССР и госпитальной терапевтической клиники I Ленинградского медицинского института им. И. П. Павлова