БИОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ КУЗНЕЦОВА ДЛЯ ПОДСОЧКИ ДЕРЕВЬЕВ, В ТОМ ЧИСЛЕ КАУЧУКОНОСОВ (ВАРИАНТЫ), И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК A01G23/10 

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к подсочке хвойных, каучуконосов с применением составов, а также к осмолоподсочке хвойных с добавлением химически инертного связующего вещества, и может быть использовано при добывании древесных смол и соков в силу того, что биосинтез деревьев исходит из одних и тех же общих веществ ацетил-КоА, АТФ при едином пусковом ферменте КоА.

Известен водный настой кормовых дрожжей 2,5-5%-ной концентрации, являющийся стимулятором подсочки сосны, эффективность которого принято считать за 160% к простой подсочке. К достоинствам данного известного стимулятора следует отмести то, что это абсолютно безвредный биологический состав, насыщенный биологически активными веществами, такими как водорастворимые витамины, аминокислоты, нуклеиновые кислоты, микроэлементы, ферменты, получаемые в процессе брожения кормовых дрожжей, а также качество канифоли, основного продукта переработки дрожжевой живицы, которое является эталоном мирового качества, в силу чего дрожжевой стимулятор является базовым и путем добавления различных компонентов неоднократно подвергается улучшениям.

К недостаткам дрожжевого стимулятора следует отнести сравнительно низкую эффективность по выходу живицы и капризность к погодным условиям.

Известен способ приготовления водного настоя кормовых дрожжей, согласно которому кормовые дрожжи заливают горячей водой при 90^оС и выдерживают в течение двух суток. Данный способ при всех своих достоинствах и удобстве для рабочих в приготовлении имеет основной недостаток, заключающийся в том, что он не учитывает важной физиологической роли водорастворимых витаминов группы В, насыщающих состав при брожении кормовых дрожжей. Эта роль с применением данного способа приготовления снижается, поскольку при нагреве до 90^оС часть витаминов значительно теряет свою активность, что, в конечном счете, сужает область применения способа, а следовательно, и самого состава.

Целью изобретения является создание такого состава, который бы обеспечивал повышение выхода живицы древесных смол при сохранении качества продуктов переработки живицы на уровне качества от дрожжевой живицы; сохранение жизнедеятельности подсачиваемого леса на строки, предусмотренные для многолетней подсочки, а также сохранение высокой смолопродуктивности и прироста древесины; повышение всепогодности в работе; лесозащитные функции; возможность эквивалентной замены компонентов и, тем самым, утверждение основ биоинженерии в подсочке леса.

Поставленная цель достигается тем, что биологический состав, содержащий компонент, вызывающий брожение, и воду, согласно изобретению, содержит компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы В, и дополнительно ферментный препарат бактериального происхождения, содержащий щелочную протеазу, золу здоровой древесины подсачиваемого вида, компонент, содержащий бикарбонат-ион, пиридоксингидрохлорид и его производные, компоненты, содержащие ионы РО3-4

, СО2-2 и SO2-4, пероксидат карбоната натрия, компонент регулятор обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений, компонент, содержащий гетероциклический азот, а также нитрат висмута основной при следующем соотношении компонентов, мас. Компонент, вызывающий спиртовое брожение 1,5-35,0 Ферментный препарат бактериального проис- хождения, содержащий щелочную протеазу 0,0075-1,000 Зола здоровой древесины подсачиваемого вида 5,0-15,0 Компонент, содержащий бикарбонат-ион 0,1-0,5 Пиридоксин-гидрохлорид и его производные 0,003-0,009 Компонент, содержащий ион РО3-4 0,10-0,25 Компонент, содержащий ион СО4-2 0,05-0,15 Компонент, содержащий ион SO2-4 0,05-0,15 Пероксидат кар- боната натрия 0,05-0,15 Компонент регулятор обмена веществ гидро- ароматических кислот фенольных соединений 0,015-0,050 Компонент, содержащий гетероциклический азот 0,015-0,050 Нитрат висмута основной 0,000001-
0,000003 Вода Остальное При этом в качестве компонента, вызывающего спиртовое брожение, обладающего массой белка и водорастворимых витаминов группы В, он содержит пивные дрожжи сухие в количестве 1,5-5,0 мас. или пивные дрожжи сырые в количестве 10,5-35,0 мас. или сухой хлебный квас совместно с отходами хлебных продуктов, или солод, или меласскую барду, или проросшее зерно; в качестве ферментного препарата бактериального происхождения, содержащего щелочную протеазу, он содержит протосубтилин 10х бактериального происхождения в количестве 0,015-0,025 мас. или протосубтилин 20х в количестве 0,0075-0,012 мас. или протосубтилин ГЗх в количестве 0,5-1,0 мас. или другие ферментные препараты бактериального происхождения, содержащие щелочную протеазу с pH среды 7,5-10,5; в качестве компонента, содержащего бикарбонат-ион, он содержит бикарбонат натрия или калия; в качестве производных пиридоксингидрохлорида он содержит пиридоксин, или пиридоксаль, или пиридоксамин, или их соли; в качестве компонента, содержащего ион РО3-4, он содержит триполифосфат натрия; в качестве компонента, содержащего ион СО2-2, он содержит натрий двууглекислый; в качестве компонента, содержащего ион SO2-4, он содержит сульфат натрия; в качестве регулятора обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений он содержит метилсалицилат, или салициловую кислоту, или салицилаты, или метил- или ацетиловую кислоту, или фенилсалицилат; в качестве компонента, содержащего гетероциклический азот, он содержит экстракт красавки сухой или атропин, или алкалоиды атропиновой группы в виде водных настоев, экстрактов, медицинских или ветеринарных препаратов. Поставленная цель достигается также тем, что состав, содержащий биологически активные компоненты и жидкий носитель, согласно изобретению, в качестве биологически активных компонентов содержит золу здоровой древесины подсачиваемого вида, протосубтилин 10х бактериального происхождения при следующем соотношении компонентов, мас.

Зола здоровой древесины подсачиваемого вида 5,00 Протосубтилин 10х 0,03 Жидкий носитель Остальное
При этом в качестве жидкого носителя он содержит воду или сульфитнодрожжевую барду и дополнительно содержит кормовые дрожжи в количестве 5,0 мас. Поставленная цель достигается также тем, что состав, содержащий биологически активные компоненты и жидкий носитель, согласно изобретению, в качестве биологически активных компонентов содержит золу сосновую, протосубтилин 10х бактериального происхождения, пиридоксин-гидрохлорид, бикарбонат натрия, сульфат марганца, а в качестве жидкого носителя содержит сульфитно-спиртовую барду при следующем соотношении компонентов, мас. Зола сосновая 10,000 Протосубтилин 10х 0,030 Пиридоксин-гидрохлорид 0,003 Бикарбонат натрия 0,250 Сульфат марганца 0,002 Сульфитно-спиртовая барда Остальное
Поставленная цель также достигается тем, что состав, содержащий биологически активные компоненты и воду, согласно изобретению, в качестве биологически активных компонентов содержит золу сосновую, протосубтилин 10х бактериального происхождения, пиридоксин-гидрохлорид, бикарбонат натрия, сульфат марганца при следующем соотношении компонентов, мас. Зола сосновая 10,000 Протосубтилин 10х 0,015 Пиридоксин-гидрохлорид 0,003 Бикарбонат натрия 0,250 Сульфат марганца 0,002 Вода Остальное
При этом он дополнительно содержит солод или пивные дрожжи в количестве 2,5 мас. или меласскую барду, или кормовые дрожжи в количестве 5,0 мас. Поставленная цель достигается тем, что способ приготовления биологического состава, согласно которому компонент, вызывающий брожение, заливают водой, в соответствии с изобретением, осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы В, заливают водой при температуре 30-35^оС, выдерживают в течение 36-48 ч, вводят золу здоровой древесины подсачиваемого вида, настаивают в течение 4-8 ч, периодически помешивая, затем на второй стадии вводят, периодически помешивая, все или часть из следующего перечня компонентов ферментный препарат бактериального происхождения, содержащий щелочную протеазу, бикарбонат-ион содержащий компонент, пиридоксин-гидрохлорид или его производные, компоненты, содержащие ионы РО3-4

, СО2-2, SO2-4, пероксидат карбоната натрия, компонент-регулятор обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений, компонент, содержащий гетероциклический азот, а также нитрат висмута основной, после чего полученный состав выдерживают в течение 8-10 ч, отстаивают и процеживают. Поставленная цель также достигается тем, что при приготовлении биологического состава для осмолоподсочки его доводят до пастообразного состояния путем добавления химически инертного связующего вещества.

Наличие в составе для подсочки деревьев компонента, вызывающего спиртовое брожение, позволяет получить при брожении промежуточные вещества для многочисленных синтетических реакций, происходящих в клетке древесных после введения состава, вещества, активизирующие диссимиляцию сахаров, поступающих от процессов фотосинтеза, с высвобождением энергии для обеспечения жизнедеятельности клетки.

Наличие в составе ферментного препарата бактериального происхождения, содержащего щелочную протеазу, во-первых, благодаря последней, обладающей свойством расщеплять белки состава по пептидным связям С-окончаний лейцина, N-окончаний фенилаланина, позволяет осуществить как распад, так и синтез пептидных связей между входящими в состав белковой молекулы аминокислотными остатками, во-вторых, позволяет, благодаря пептид-гидролазе для щелочной среды, участвовать в различных реакциях, происходящих в клетке, а именно, переэтерификации, переносе остатков аминокислот и в качестве катализатора- в трансаминировании тем самым позволяет осуществить подачу аминокислот за счет самого состава к тем аминокислотам, которые имеются в подсачиваемом виде древесных.

Наличие в составе золы здоровой древесины подсачиваемого вида позволяет создать рН среды состава для действия щелочной протеазы, способствующей активизации всех ферментов клетки и воздействию на все процессы обмена веществ, происходящие в клетке, благодаря идеальному набору зольных макро- и микроэлементов, а также благодаря идеальному соотношению их в подсачиваемом виде древесных, что исключает необходимость введения в состав каких-либо других макро- и микроэлементов.

Наличие в составе компонента, содержащего бикарбонат-ион, позволяет осуществить активный транспорт веществ в подсачиваемом виде и при совместном действии калия из золы здоровой древесины способствовать действию высокого осмотического давления в эпителиальных клетках перенхимы патологических ходов, при котором происходит активный транспорт веществ из концентрации с низкой плотностью в более высокую и, тем самым обеспечить синтез жирных кислот и ускорить подачу энергии для увеличения активности обмена веществ клетки.

Наличие в составе пиридоксин-гидрохлорида и его производных позволяет задействовать весь запас свободных аминокислот и в соединении со специфичными белками, фосфатом в виде пиридоксальфосфата, выступая в роли кофермента, принимать участие в переаминировании, трансаминировании, декарбоксилировании и превращении боковых цепей аминокислот, тем самым, завершить белково-азотный обмен.

Наличие в составе компонентов, содержащих ионы РО3-4

, СО2-2 и SO2-4 обеспечивает составу содержание всех необходимых для питания клетки неорганических ионов.

Наличие в составе пероксидата карбоната натрия позволяет, за счет присущего ему действия сильного окислителя, возвратить сильно щелочную среду состава, содержащего большое количество натрия в более слабую щелочную среду, тем самым, обеспечить сохранение буферности состава.

Наличие в составе компонента регулятора обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений позволяет при совместном действии фенилаланина от расщепления белка состава, L-тирозина в силу широкой специфичности щелочной протеазы бактериального происхождения осуществить перевод фенольных соединений и гидроароматических кислот с шикиматного пути на ацетато-малонатный, более экономичный по энергии и химическим превращениям, обладающий связующей ролью в обмене веществ липидов, терпенов, фенольных соединений и экономящий сахара, а также обеспечивающий при подаче аксалоацетата в цикл Кребса ритмичную подачу АТФ при ее большой утечке на биосинтез вторичных веществ, тем самым, обеспечить содействие образованию патологических ходов, являющихся наиболее активными по выходу древесных смол у хвойных, что, в свою очередь, способствует нормальному приросту поздней древесины в конце сезона подсочки и дает возможность успеть пополнить запасные вещества, необходимые для зимнего покоя после окончания подсочных работ.

Наличие в составе компонента, содержащего гетероциклический азот, позволяет обеспечить повышение активной подачи энергии на биосинтез вторичных продуктов, тем самым обладая М-холинолитическим действием, свойством расширять мембраны клетки при участии бикарбонат-иона, обеспечить более лучшее прохождение ионов натрия посредством натриево-калийного насоса и подачу неорганических ионов РО3-4

, СО2-2, SO2-4, Н₂О при этом гетероциклический азот участвует в переферментации.

Наличие в составе нитрата висмута основного позволяет при растворении в щелочной среде состава, получить висмут, который, являясь ядовитым элементом, проникает в составе жидких белков в ядро клетки, обеспечивая предотвращение как размножение возбудителей заболеваний грибкового, микробного и бактериального происхождения в корневой системе и стволе, так и их жизнедеятельность.

Сопоставительный анализ с дрожжевым стимулятором позволяет сделать вывод о том, что заявляемый биологический состав отличается от известного введением новых компонентов, сочетание которых обеспечивает комплексное воздействие на общебиологические процессы обмена веществ клетки. Такое воздействие осуществляется путем подачи исходных веществ и пусковых ферментов при участии природного наследственного механизма и генетического кода конкретного подсачиваемого вида древесных, за счет чего происходит контроль обмена веществ на всех стадиях, таких как катаболизм, окисление, анаболизм, при участии двух ферментных систем, вследствие действия которых обеспечивается более длительный контроль и более длительная работа клетки на всех стадиях центральных путей обмена веществ. В результате, при комплексном воздействии на вышеизложенные процессы, происходит более длительный и интенсивный выход древесного сока, а при подсочке хвойных, выход древесных смол на протяжении всего цикла нанесения карроподнов при своевременном оттоке конечного продукта, используемого на биосинтез вторичных продуктов, что исключает введение в состав других промежуточных продуктов и ключевых ферментов, кроме тех, которые предусмотрены в предлагаемом составе. При этом все компоненты заявляемого биологического состава с учетом эквивалентов связаны между собой по своей роли в единую неразрывную цепочку последовательностей, в которой каждый компонент дополняет действие другого, и поэтому введение любого вещества, не предусмотренного технологией для заявляемого состава, может разорвать эту цепочку, в результате чего выход живицы снизится. Другими словами, вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого биологического состава критерию "новизна".

Анализ же других известных решений в отношении составов, используемых для подсочке, показал, что некоторые отдельные элементы, введенные в заявляемое решение известны, например, протосубтилин ГЗх, пиридоксин-гидрохлорид (В₆), фенилсалицилат или, например, соли натрия в виде ацетата натрия, карбоната натрия, сульфата натрия, однако их применение в известных составов в сочетании с другими компонентами не обеспечивают известным составам такие свойства, которые они проявляют в заявленном решении, а именно, комплексное воздействие на общебиологические процессы обмена веществ клетки, такие как переаминирование, трансаминирование, синтез ферментов, цикл ди-, трикарбоновых кислот (ЦТК, -цикл Кребса, -цикл лимонной кислоты), карбоксилирование, декарбоксилирование, проходимость мембран клетки для неорганических ионов и электронов электротранспортной цепи (ЭТЦ), липидов, в межмембранную пpослойку, а также мембран митохондpий, натриево-калийный насос электронов (ионофор). Заявляемый биологический состав требует соблюдения строгой технологической дисциплины, что благоприятно сказывается как на выходе древесных смол при сохранении качества продукта переработки живицы, так и на жизнедеятельность подсачиваемого вида и леса в целом на сроки, предусмотренные для многолетней подсочки, обеспечивая при этом сохранение высокой смолопродуктивности и прирост древесины, повышение всепогодности в работе, а также лесозащитные функции, а возможная эквивалентная замена компонентов состава утверждает основы биоинженерии в подсочке леса. Таким образом, заявляемый биологический состав компонентов придает составу новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Осуществление способа приготовления биологического состава в две стадии, на первой из которых компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы В, заливают водой при 30-35^оС, выдерживают в течение 36-48 ч, вводят золу здоровой древесины подсачиваемого вида и настаивают в течение 4-8 ч, периодически помешивая, позволяет обеспечить учет свойств входящих в состав компонентов. Так все продукты брожения, за исключением кормовых дрожжей, вызывают спиртовое брожение, которое необратимо ингибирует при температуре воды 40^оС. Для компонента ферментного препарата бактериального происхождения, содержащего щелочную протеазу, оптимальный диапазон температуры для проявления наивысшей активности находится в пределах 30-35^оС. Отличием является также порядок введения компонентов, который способствует созданию оптимальных условий для образования промежуточных веществ, участвующих во всех вышеприведенных процессах обмена веществ клетки, дополняя действие друг друга.

Доводка биологического состава до пастообразного состояния путем добавления химически инертного связующего вещества позволяет расширить область применения состава.

Вышеизложенные отличительные признаки заявляемого способа приготовления биологического состава при сопоставительном анализе с прототипом позволяют сделать вывод о соответствии критерию "новизна".

Анализ же других известных решений в отношении способов приготовления аналогичных составов для подсочки показал, что признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому способу соответствие критерию "существенные отличия".

Именно осуществление способа приготовления биологического состава в две стадии, на первой из которых компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы В, заливают водой при 30-35^оС, выдерживают в течение 36-48 ч, вводят золу здоровой древесины подсачиваемого вида, настаивают в течение 4-8 ч, периодически помешивая, затем на второй стадии вводят, периодически помешивая, все или часть компонентов, входящих в состав, после чего полученный состав выдерживают в течение 8-10 ч, отстаивают и процеживают, позволяет согласно изобретению получить биологический состав для подсочки и обеспечить комплексное воздействие на общебиологические процессы обмена веществ клетки, а следовательно обеспечить достижение цели изобретения. Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что заявляемые технические решения биологического состава и способа его приготовления связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Для экспериментальной проверки основного состава было отобрано 20 деревьев с заложенной каррой, способ подсочки восходяще ребристый. Глубина карроподновы 4 мм, шаг карроподновы 12 мм, ширина межкарровой перемычки 2,5 мм. Все отобранные сосны обладали одинаковым выходом живицы при работе с водным настоем кормовых дрожжей, но имели различные диаметры стволов.

В табл. 1 приведены три варианта основного состава, в табл. 2 полученные результаты округленные до целых величин. Проверка проводилась во второй половине июля, в лучшее время сезона подсочки по выходу живицы.

Для научной проверки был взят ряд составов, являющихся отдельными фрагментами предлагаемого состава или фрагментами в качестве добавок к базовым стимуляторам смолообразования и смоловыделения при подсочке сосны. В табл. 3 приведены составы, в табл. 4 результаты проверки этих составов в сезонах 1983-1985 гг. цикл нанесения карроподнов 5 суток.

Выводы. Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) как стимулятор приемлема для подсочки только в период первой половины сезона, во второй половине отказывает, в силу чего данная проверка является дополнительным подтверждением ряда ранее выполненных другими учеными проверок в разных регионах тайги. Добавление зоны и протосубтилина 10х является лишним ввиду того, что прежде всего это состав "Русь-2", дающий по выходу живицы те же 145% при этом качество продукта переработки сосновой живицы будет значительно выше по сравнению с дрожжевым стимулятором, а СДБ, в силу лигниносульфанолов, дает загрязненную канифоль, которая устраивает далеко не всякого потребителя. Состав "К-3А" в производственных условиях непригоден ни по качеству канифоли, ни по эффективности выхода живицы.

Состав "Русь-2", как и состав "Русь-3" приемлемы в качестве стимуляторов для введения как на Урале, где проходила научная проверка, так и в районах Восточной Сибири, основного района промышленной подсочки леса, дающего стабильно 60% от общей добычи по стране, хотя климатические условия в ходе сезона приблизительно одинаковые. В то же время, эти составы могли бы заменить ССБ, дающий живицу низкого качества из-за присутствия сульфитов. Внедрение составов "Русь-2" и "Русь-3" могло бы составить существенное дополнение к добыче живицы по всей стране, в то же время, это сравнительно дешевые составы, так как 1 кг протосубтилина 10х в ценах 1986 г. стоил 1,6 копейки, а рабочему на сезон требуется для приготовления состава "Русь-2" от 10 по 20 г. Вода и зола это природные ресурсы. Состав "Русь-3" обходится немногим дороже дрожжевого стимулятора.

В табл. 5 приведены результаты проверки ряда составов, являющихся фрагментами основного состава, проведенной автором.

Массовый состав (%) составов следующий.

1. Состав К-3: зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,03; пиридоксин-гидрохлорид (В6) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; ССБ остальное.

2. Состав "Русь-2": зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,015; пиридоксин-гидрохлорид (В6) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; вода остальное.

3. Состав "Русь-3А": кормовые дрожжи 5; зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,015; пиридоксин-гидрохлорид (В₆) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; вода остальное.

4. Состав "Русь-4А": пивные дрожжи 2,5; зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,015; пиридоксин-гидрохлорид (В₆) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; вода остальное.

5. Состав "Русь-5А": меласская барда 5; зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,015; пиридоксин-гидрохлорид (В₆) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; вода остальное.

6. Состав "Русь-6А": солод (Кретович В.Л. чл. корр. АН СССР) 2,5; зола сосновая 10; протосубтилин 10х 0,015; пиридоксин-гидрохлорид (В₆) 0,003; бикарбонат натрия 0,25; сульфат марганца 0,002; вода остальное.

В табл. 6 приведены результаты применения основного состава в производственных условиях, сезон подсочки 1979 г. Участок состоял из двух литеров по разные стороны квартальной границы. Один литер восходящий способ подсочки 1800 карр. Тип леса переходный от зеленого мошника к брусничному и беломошнику, 3-й бонитет. Возраст 105 лет, средний диаметр сосны менее 28 см, сплошная двухкаррка. Питательные ремни заужены на 1-м году работы в 10 см и, естественно, что к 4-му году работы питательные ремни были заужены почти на 100%-х сосен данного литера. Около 200 карр сплошной зеленомошник. На данном литере были осина, береза, ель присутствовал "пятнами" незначительный подсад. При подготовке литера было забраковано несколько десятков сосен ввиду отслаивания коры от древесины, высотой до 1,5 м от шейки корня, что обнаруживалось визуально или ударами ручки режущего инструмента. Другой литер находился на другую сторону квартальной границы, 3-й бонитет, возраст 105 лет, средний диаметр сосны 28,5 см. Ярко выраженный зеленомошник, мелко-кочковый рельеф. Подсад, другая растительность отсутствовали. Также, в основном, двухкаррка. Вследствие чего не менее, чем на 80%-х всех сосен были заужены питательные ремни. При подготовке 2100 карр для нисходящего способа подсочки было выбраковано по вышеуказанной причине около 600 сосен, тем же способом. Фактически, на втором литере не было ни одной здоровой сосны, о чем говорил и оттенок крон. Подготовительные работы: подкорение, протяжка усов, подбивка и установка смолоприемников производились в период с 1 июня по 15 июня, в период середины сезона подсочки. Качество подкорения необходимо было быть лучшего качества вследствие опасения получения "залысин" или зареза древесины, в силу чего просмол был бы неизбежным. В целом, лес был больным, о чем свидетельствовали "санитары леса" муравьи, которые потоками устремлялись по стволу вверх и вниз. Достаточно сказать, что вся живица, полученная с этого участка, была черной от муравьев. За три предыдущих года работы на этом участке никто не смог выполнить сезонного плана 2000 кг.

Участок был оборудован 200-граммовыми смолоприемниками и при незначительной высоте установки все они контролировались визуально при последующих очередных обходах, что было удобно, поскольку емкости были малы и малейшее колебание в выходе живицы регистрировалось автоматически. Кроме того, для наблюдения были выделены отдельные запоминающиеся деревья. В результате за 9 обходов участка с 15 июня по 18 августа, включая протяжку усов, было получено 6 бочек живицы, средний вес которых составлял 130 кг, что, в общем, составило 650 кг живицы. Во второй декаде августа наступил холодный циклон, и в данном регионе леса отказали в работе ССБ, СДБ и дрожжевой стимулятор. Не было ни одного ЛПХ ХЛХ, которые бы выполнили план. Предлагаемым составом в период с 22 по 28 августа, когда наступил последний теплый циклон, было сделано два обхода восходящим способом и один нисходящим, в общей сложности сделано 5700 карроподнов. Первые 4 дня температура воздуха была ночью 7-8^оС, днем к полудню доходила до 11-12^оС. Последние 2 дня температура днем была 12-14^оС. Освещенность в этот период составляла 10000-20000 лк. Температура почвы на глубине 10 см также колебалась от 7 до 8^оС. Сбор живицы заканчивался по верхнему слою промерзшей почвы, которая качалась под ногами. Фактически, подсочка велась на крайнем пределе, подвергаясь риску оставить живицу зимовать. Предлагаемым составом за последние 6 дней было собрано 1490 кг, а общий сбор за сезон составил 2140 кг.

В ходе работы с основным составом в пределах рабочего участка леса и дальнейшего сбора живицы были отмечены следующие факторы: выход живицы почти одинаковый на соснах с высокой смолопродуктивностью, дававшие до 150-200 г на 1 карроподнову при работе с дрожжевым стимулятором в июле и на соснах с обычной смолопродуктивностью, которые при работе с дрожжевым стимулятором давал не более 20-30 г. Это отмечалось на обоих литерах.

Из табл. 2, 4, 5 и 6 следует, что заявляемый биологический состав обладает значительно повышенным выходом древесных смол. Единственным общим показателем высокой смолопродуктивности является высокое осмотическое давление живых эпителиальных клеток патологических ходов. Запас живицы до нанесения карроподнов у всех сосен примерно одинаковый, следовательно, чем выше осмотическое давление, тем интенсивнее будет выход живицы, а величина этого давления зависит от концентрации сахаров в клеточном соке. Интенсивное смоловыделение приводит к ускорению синтеза живицы, оттоку первичных продуктов из хвои дерева к резкому возрастанию интенсивности фотосинтеза. Фотосинтез дает сахара. Высокое осмотическое давление осуществляется притоком растворимых сахаров.

Для повышения осмотического давления необходимо дать активный транспорт растворимых сахаров в эпителиальных клетках, более ускоренный, чем естественный транспорт, просто от нанесения карроподнов. А для активного транспорта нужны дополнительные pаствоpимые сахара, большое количество энергии с тем, чтобы на высокой плотности подать в большую плотность эти сахара. Одинаковое осмотическое давление в эпителиальных клетках патологических ходов объясняется ролью бикарбоната натрия (бикарбоната-иона) в активном транспорте, увеличением проходимости мембран клеток за счет атропина и алкалоидов атропиновой группы.

Следует отметить и участие калия из большого количества древесной золы в поддержании осмотического давления в клетках хвои, как легко подвижного элемента. Именно такой совокупностью факторов обеспечивается высокое осмотическое давление у всех сосен без исключения.

Учитывая то, что продукты фотосинтеза расходуются как на различные метаболические процессы, так и на прирост древесины, действием состава предусмотрено использование гидроароматических кислот, участвующих в биосинтезе фенольных соединений по шикиматному пути. Это хинная, дегидрохинная, шикимовая кислоты. Однако действием заявляемого состава предусмотрен перевод веществ с шикиматного на ацетато-малонатный путь, который осуществляется действием салициловой кислоты, получаемой от растворения в среде состава метилсалицилата на метильную группу и салициловую кислоту, обладающую антиоксидатной активностью. В этом случае ацетато-малонатный путь гидроароматических кислот подает активированный ацетил, легко проникаемый в цитоплазму клетки, в митохондрии клетки в цикл Кребса совместно с оксалоацетатом, обеспечивающим цикличность подачи энергии при большой утечке ее из цикла Кребса на различные биосинтезы. Таким образом, недостатка ацетил-КоА для биосинтеза изопреноидов, при огромной массе продуктов биосинтеза, большинство которых свой углерод в цикл Кребса подают через ацетил-КоА, не ощущается.

Активный транспорт, в свою очередь, требует усиленного потребления энергии. Таким источником энергии являются ионы натрия. Здесь важную роль играет калийно-натриевый насос электронов, работу которого активирует поступление в межмембранную липидную прослойку продуктов распада холиновых, благодаря М-холитическому действию атропина в составе экстракта красавки. Следует отметить факт увеличения проходимости мембран клетки под воздействием бикарбонат-иона, выступающего в роли гормона местного действия и атропина, а также других алкалоидов атропиновой группы, которые, проявляя М-холинолитическое действие, направляют дальнейший обмен веществ холиновых в межмембранную прослойку, что способствует более лучшему прохождению ионов натрия посредством калийно-натриевого насоса и подачи неорганических ионов СО2-2

, SO2-4, РО3-4, Н₂О. Эти простые неорганические ионы поставляют любому растению 6 необходимых элементов: углерод, водород, кислород, азот, серу и фосфор.

Для экономии энергии существует ферментный механизм, но который не является чем-то неизменным, он также проходит путь самообновления путем синтеза ферментов, за ход которого отвечает генетический код и все происходит по схеме: ДНК-МНРК-рибосома-белок с участием массы свободных аминокислот. Для этого используется щелочная протеаза бактериального происхождения, специфичность действия которой является расщепление белков по пептидным связям, которая применяется в составе в виде протосубтилина, ферментного препарата, получившего название от рода бактерий-продуцентов "Buctilus Subtilius".

Как было сказано выше, эффективный выход живицы получен в экстремальных условиях, что доказывает возможность увеличения сезона подсочки. Это стало возможным благодаря большому содержанию в ставе натрия и его солей, который вступая в химические реакции выделяет большое количество свободной тепловой энергии.

Трудность представляет объяснение введения в состав нитрата висмута основного. Сам висмут в составе растений не обнаружен, за исключением отдельных растений, и его роль в растении неизвестна. Однако существует предположение, что он является переносчиком электронов. В предлагаемом составе таких переносчиков электронов достаточно, однако эффективность от них без введения висмута недостаточна. В данном случае автор предполагает, что висмут, как тяжелый металл, может вступать в комплекс с флавоноидами, и в этом случае является катализатором всего цикла Кребса, при этом не принимая прямого участия. В натриево-калийном насосе электронов, как ультрамикроэлемент, висмут может легко проникнуть в клетку через мембрану, тем более, что проходимость мембраны увеличена действием вышеуказанных алкалоидов. Внутри клетки висмут, обладая переменной валентностью, может вытеснить калий, приняв пять ионов натрия. Кроме того, висмут может вступить в комплексе с каким-либо белком, образуя фермент "щелочного действия между внешней и наружной мембранами клетки в липидной среде, но в этом случае он уже перевозчик ионов натрия и калия, наряду с другими металлоактивными центрами.

Таким образом, предлагаемый состав с учетом углерода, водорода, кислорода самого древесного вида содержит идеальный состав веществ, из которого природа построила все новое и растительное. Это сравнительно небольшой набор из микро-, макроэлементов зольного происхождения, 20 незаменимых аминокислот за счет расщепления белков, содержащихся в пивных дрожжах или их эквивалентах путем действия щелочной протеазы, массы водораствоpимых витаминов группы В, двух пуриновых оснований и трех пиридиновых за счет нуклеиновых кислот пивных дрожжей и алкалоидов экстракта красавки, фосфорной кислоты и за счет золы здоровой древесины подсачиваемого вида, глицерина и уксусной кислоты за счет холиновых и активированного ацетила, жирных кислот и ряда неорганических ионов СО2-2

, РО3-4, NO^3-, SO3-4.

Применение заявляемого биологического состава, с одной стороны, позволяет задействовать все вещества, которые необходимы для жизнедеятельности клетки, как исходные вещества и их эквиваленты, с другой стороны, с учетом веществ, имеющихся в самом подсачиваемом виде, так и вещества получаемые в процессе химических реакций и превращений и тем самым заставить активно работать клетку, в результате чего обеспечить активный транспорт веществ, активизировать диссимиляцию сахаров, получаемых от фотосинтеза, за счет чего повысить осмотическое давление эпителиальных клеток перенхимы патологических ходов, с другой стороны, за счет подачи исходных веществ и их эквивалентов, а также пусковых ферментов, при участии природного наследственного механизма и генетического кода конкретного подсачиваемого вида, позволяет осуществить контроль обмена веществ на всех стадиях, в результате чего обеспечить более длительный контроль и более длительную работу клетки, что, в конечном счете, позволяет повысить выход древесных смол при сохранении качества продуктов переработки живицы на уровне качества от дрожжевой живицы, а также сохранить жизнедеятельность подсачиваемого вида (леса) на сроки, предусмотренные для многолетней подсочки с сохранением высокой смолопродуктивности и прироста древесины.

Кроме того, применение заявляемого состава, за счет содержания большого количества натрия позволяет активизировать калийно-натриевый насос электронов, в результате чего обеспечить получение большого количества свободной тепловой энергии и тем самым расширить пределы периода подсочки и, в конечном счете обеспечить составу повышение всепогодности в работе.

Применение заявляемого состава с одной стороны, за счет содержания гиосциамина, являющегося ядовитым веществом, содержащимся в экстракте красавки, при совместном действии высокого осмотического давления, позволяет предотвратить поражение ствола дерева стволовыми вредителями-насекомыми, с другой стороны, за счет висмута, являющегося ядовитым элементом, проникающим в составе жидких белков в ядро клетки, позволяет предотвратить как размножение возбудителей заболеваний грибкового, микробного и бактериального происхождения в корневой системе и стволе, так и их жизнедеятельность и тем самым обеспечить составу лесозащитные функции.

Введение эквивалентов исходных веществ заявляемого биологического состава создает возможность получения большого количества или множества вариантов новых составов и, тем самым, дает возможность гибкого реагирования по ходу сезонных работ при подсочке, в случае производственной необходимости, не просто брать тот или иной эквивалент, а собирать составы из отдельных, но взаимосвязанных решений, каждый раз оптимальный, исходя из тех или иных возможностей.

В целом, применение заявляемого биологического состава и способа его приготовления поднимает уровень подсочки леса на новую ступень прогресса от поисков смолообразующих веществ методом эмпирического характера до позиций фундаментальных наук с использованием достижений биотехнологии, вплоть до закладки элементарных основ биоинженерии, открывающей широкие перспективы для дальнейшего развития научно-технической мысли, и как всякое базовое техническое решение заявляемый биологический состав может найти применение в других областях народного хозяйства, например, сельском хозяйстве, и в различных областях медицины.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к подсочке хвойных, каучуконосов с применением составов, а также к осмолоподсочке хвойных с добавлением химически инертного связующего вещества, и может быть использовано при добывании древесных смол и соков в силу того, что биосинтез деревьев исходит из одних и тех же общих веществ - ацетил-КоА, АТФ при едином пусковом ферменте. Состав оказывает комплексное воздействие на общебиологические процессы обмена веществ, происходящие в клетке хвойных, в результате чего происходит более длительный контроль и более длительная работа клетки, что в конечном счете позволяет повысить выход древесных смол при сохранении качества продуктов переработки живицы, а также сохранить жизнедеятельность подсачиваемого вида на сроки, предусмотренные для многолетней подсочки с сохранением высокой смолопродуктивности и прироста древесины. Введение эквивалентов исходных веществ биологического состава создает возможность получения большого множества вариантов новых составов и тем самым дает возможность гибкого реагирования по ходу сезонных работ при подсочке в случае производственной необходимости, и собирать составы из отдельных, но взаимосвязанных решений, каждый раз оптимальные. Приготовление состава осуществляют в две стадии с учетом физиологической роли входящих в состав компонентов с тем, чтобы использовать их наибольшую биологическую активность при растворении в воде. Этому же способствует порядок введения компонентов, способствующий оптимальным условиям для образования промежуточных веществ, участвующих во всех процессах обмена веществ клетки, дополняя действие друг друга. 2 с. и 19 з. п. ф-лы, 6 табл.

1. Биологический состав для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов, содержащий компонент, вызывающий брожение, и воду, отличающийся тем, что он содержит компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы B, и дополнительно ферментный препарат бактериального происхождения, содержащий щелочную протеазу, золу здоровой древесины подсачиваемого вида, компонент, содержащий бикарбонат-ион, пиридоксин-гидрохлорид и его производные, компоненты, содержащие ионы PO3-4

, CO2-2 и SO2-4, пероксидат карбоната натрия, компонент регулятор обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений, компонент, содержащий гетероциклический азот, а также нитрат висмута основной при следующем соотношении компонентов, мас.

Компонент, вызывающий спиртовое брожение 1,5 35,0
Ферментный препарат бактериального происхождения, содержащий щелочную протеазу 0,0075 1,000
Зола здоровой древесины подсачиваемого вида 5 15
Компонент, содержащий бикарбонат-ион 0,1 0,5
Пиридоксин-гидрохлорид и его производные 0,003 0,009
Компонент, содержащий ион PO3-4

0,10 0,25
Компонент, содержащий ион CO2-4 0,05 0,15
Компонент, содержащий ион SO2-4 0,05 0,15
Пероксидат карбоната натрия 0,05 0,15
Компонент регулятор обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений 0,015 0,050
Компонент, содержащий гетероциклический азот 0,015 0,050
Нитрат висмута основной 0,0000010 0,00003
Вода Остальное
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, вызывающего спиртовое брожение, обладающего массой белка и водорастворимых витаминов группы B, он содержит сухие пивные дрожжи в количестве 1,5 5,0 мас. или сырые пивные дрожжи в количестве 10,5 35,0 мас.

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, вызывающего спиртовое брожение, обладающего массой белка и водорастворимых витаминов группы B, он содержит сухой хлебный квас совместно с отходами хлебных продуктов, или солод, или меласскую барду, или проросшее зерно. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве ферментного препарата бактериального происхождения, содержащего щелочную протеазу, он содержит протосубтилин 10x бактериального происхождения в количестве 0,015 0,025 мас. или протосубтилин 20x в количестве 0,0075 0,012 мас. или протосубтилин ГЗx в количестве 0,5 1,0 мас. или другие ферментные препараты бактериального происхождения, содержащие щелочную протеазу с рН среды 7,5 10,5. 5. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего бикарбонат-ион, он содержит бикарбонат натрия или калия. 6. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве производных пиридоксин-гидрохлорида он содержит пиридоксин, или пиридоксаль, или пиридоксамин, или их соли. 7. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего ион PO3-4, он содержит триполифосфат натрия. 8. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего ион CO2-2, он содержит двууглекислый натрий. 9. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего ион SO2-4, он содержит сульфат натрия. 10. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве регулятора обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений он содержит метилсалицилат, или салициловую кислоту, или силицилаты, или метил- или ацетиловую кислоту, или фенилсалицилат. 11. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонента, содержащего гетероциклический азот, он содержит экстракт красавки сухой, или атропин, или алкалоиды атропиновой группы в виде водных настоев, экстрактов, медицинских или ветеринарных препаратов. 12. Состав для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов, содержащий биологически активные компоненты и жидкий носитель, отличающийся тем, что в качестве биологически активных компонентов он содержит золу здоровой древесины подсачиваемого вида, протосубтилин 10x бактериального происхождения при следующем соотношении компонентов, мас.

Зола здоровой древесины подсачиваемого вида 5
Протосубтилин 10x 0,03
Жидкий носитель Остальное
13. Состав по п.12, отличающийся тем, что в качестве жидкого носителя он содержит воду.

14. Состав по п.12, отличающийся тем, что в качестве жидкого носителя он содержит сульфитно-дрожжевую барду. 15. Состав по пп.12 и 13, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кормовые дрожжи в количестве 5 мас. 16. Биологический состав для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов, содержащий биологически активные компоненты и жидкий носитель, отличающийся тем, что в качестве биологически активных компонентов он содержит сосновую золу, протосубтилин 10x бактериального происхождения, пиридоксин-гидрохлорид, бикарбонат натрия, сульфат марганца, а в качестве жидкого носителя сульфитно-спиртовую барду при следующем соотношении компонентов, мас.

Сосновая зола 10
Протосубтилин 10x 0,03
Пиридоксин-гидрохлорид 0,003
Бикарбонат натрия 0,25
Сульфат марганца 0,002
Сульфитно-спиртовая барда Остальное
17. Биологический состав для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов, содержащий биологически активные компоненты и воду, отличающийся тем, что в качестве биологически активных компонентов он содержит сосновую золу, протосубтилин 10x бактериального происхождения, пиридоксин-гидрохлорид, бикарбонат натрия, сульфат марганца при следующем соотношении компонентов, мас.

Сосновая зола 10
Протосубтилин 10x 0,015
Пиридоксин-гидрохлорид 0,003
Бикарбонат натрия 0,25
Сульфат марганца 0,002
Вода Остальное
18. Состав по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно содержит солод или пивные дрожжи в количестве 2,5 мас.

19. Состав по п.17, отличающийся тем, что он дополнительно содержит меласскую барду или кормовые дрожжи в количестве 5 мас. 20. Способ приготовления биологического состава для подсочки деревьев, в том числе каучуконосов, согласно которому компонент, вызывающий брожение, заливают водой, отличающийся тем, что процесс приготовления осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии компонент, вызывающий спиртовое брожение, обладающий массой белка и водорастворимых витаминов группы В, заливают водой с температурой 30 35^oС, выдерживают в течение 36 48 ч, вводят золу здоровой древесины подсачиваемого вида, настаивают в течение 4 8 ч, периодически помешивая, затем на второй стадии вводят, периодически помешивая, все или часть из следующего перечня компонентов: ферментный препарат бактериального происхождения, содержащий щелочную протеазу, бикарбонат-ионсодержащий компонент, пиридоксин-гидрохлорид или его производные, компоненты, содержащие ионы PO3-4, CO2-2, SO2-4, пероксидат карбоната натрия, компонент-регулятор обмена веществ гидроароматических кислот фенольных соединений, компонент, содержащий гетероциклический азот, а также нитрат висмута основной, после чего полученный состав выдерживают в течение 8 10 ч, отстаивают и процеживают. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что при приготовлении биологического состава для осмолоподсочки его доводят до пастообразного состояния путем добавления химически инертного связующего вещества.