Extracting Galactoglucomannans (GGMs) from Polish Softwood Varieties

• Autorzy: Kopania E. , Milczarek S. , Bloda A. , Wietecha J. , Wawro D.

Warianty tytułu

PL

Wyodrębnianie galaktoglukomannanów (GGM) z krajowych odmian drzew iglastych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents a method of extracting galactoglucomannans from conifers: spruce and larch. Galactoglucomannans (GGMs) were extracted from shavings of Polish varieties of spruce and larch, using thermal and enzymatic treatment in an aqueous environment. The composition of the extracted GGMs (depending on the extraction method) was characterized by varied content of individual monosaccharides, i.e. glucose, galactose and mannose, as well as the average particle mass. The quantitative and qualitative composition of the extracted GGMs is an important factor affecting the possibility of their wide employment in modifying cellulose fibre-containing materials in order to improve their barrier qualities, and as biological agents in plant health products. GC/MS and SEC chromatographic tests and 13C NMR analysis made it possible to establish the composition and structural changes of the acquired GGMs.

PL

W artykule przedstawiono sposób wyodrębniania galaktoglukomannanów z drzew iglastych: świerku i modrzewia. Galaktoglukomannany (GGM) wyodrębniono z trocin drzewnych krajowych odmian świerku i modrzewia z zastosowaniem obróbki termicznej i enzymatycznej w środowisku wodnym. Wyodrębnione GGM (w zależności od metody wyodrębniania) charakteryzowały się zróżnicowanym składem pod względem zawartości poszczególnych cukrów prostych tj. glukozy, galaktozy i mannozy oraz wartością średniej masy cząsteczkowej. Skład ilościowy i jakościowy wyodrębnionych GGM jest istotnym elementem wpływającym na możliwość ich szerokiego zastosowania do modyfikacji materiałów zawierających włókna celulozowe w celu polepszenia ich właściwości barierowych oraz jako czynniki czynników biologicznych dla środków ochrony roślin. Badania z wykorzystaniem chromatografii GC/MS, SEC oraz analiza 13C NMR pozwoliły ocenić skład i zmiany strukturalne otrzymanych GGM.

Słowa kluczowe

EN

spruce; larch; galactoglucomannans; thermal treatment; enzymatic treatment

PL

świerk; modrzew; galaktoglukomannany; obróbka cieplna; obróbka enzymatyczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 20, no. 6B (96)
• Strony: 160--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Kopania E.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Milczarek S.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Bloda A.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Wietecha J.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

autor

Wawro D.

• Poland, Łódź, Institute of Biopolymers and Chemical Fibres

Bibliografia

• 1. Surewicz W. Basics of fibre pulp technology WNT, Warsaw 1971 (in Polish).
• 2. Wandelt P. Paper and cellulose technology. Fibre pulp technology, part 1, WSP, Warsaw (1983) (in Polish).
• 3. Willför S, Sundberg K, Tenkanen M, Holmbom B. Spruce-derived mannans – A potential raw material for hydrocolloids and novel advanced natural materials, Carbohydrate Polymers 2008; 72: 197–210.
• 4. Palm M, Zacchi G. Separation of hemicellulosic oligomers from steam-treated spruce wood using gel filtration, Separation and Purification Technology 2004; 36: 191–201.
• 5. Xu Ch., Eckerman Ch., Smeds A., Reunanen M., Eklund P. C., Sjöholm R., Willför S.: ‘Carboxymethylated spruce galactoglucomannans: preparation, characterisation, dispersion stability, water-in-oil emulsion stability, and sorption on cellulose surface’, Nordic Pulp and Paper Research J., 26, 2, 167-178 (2011)
• 6. Mestechkina L. N. M., Egorov A. V., Anulov O. V., Shcherbukhin V. D.: ‘Study of Galactoglucomannans from the Seed of Cercis canadensis’, Vol. 41, No. 3, pp. 283–288 (2005) Mikrobiologiya, Vol. 41, No. 3, 2005, pp. 324–329. Original Russian Text Copyright © 2005 by Mestechkina, Egorov, Anulov, Shcherbukhin
• 7. Capek P., Alföldi J., Liškowa D.: ‘An acetylated galactoglucomannan from Picea bies L. Karst’, Carbohydrate Research 337, 1033-1037 (2002)
• 8. Struszczyk H., Nousiainen P., Ciechańska D, Wawro D. ‘Method for the manufacture of fibres, foil and other products from dissolving cellulose’, Finn. Pat. Appl. 107335 (1991)
• 9. Struszczyk H., Wawro D., Ciechańska D., Wrześniewska – Tosik K., Wnuk M., Nousiainen P., Pat. pol. 167776 (1991) – ‘Method for the manufacture of fibres, foil and other products from dissolving cellulose’ (in Polish)
• 10. Willför S., Rehn P., Sundberg A., Sundberg K., Holmbom B.: ‘Recovery of water-soluble acetyl-galactoglucomannans from mechanical pulp of spruce’, Tappi J., 2, 27–32 (2003)
• 11. Sundberg A., Holmbom B., Willför S., Pranovich A.: ‘Weakening of paper strength by wood resin’, Nordic Pulp and Paper Research Journal, 15, 46-53 (2000)
• 12. Ebringerova A., Hromadkova Z., Hrıbalova V.,. Xu Ch, Holmbom B., Sundberg A., Willför S.: ‘Norway spruce galactoglucomannans exhibiting immunomodulating and radical-scavenging activities’, International Journal of Biological Macromolecules 42, 1–5, (2008)
• 13. Kollarova K., Liskova D., CAPEK P.: ‘Further biological characteristics of galactoglucomannan oligosaccharides’, Biologia Plantarum 50 (2): 232-238, (2006)
• 14. Rodriquez A., Requejo A., Eugeno M. E.: ‘Improvement of TCF bleaching of olive tree pruning residual pulp by the addition of laccase and/Or xylanase pretreatment’, BioResources 7(2), 1488-1503 (2012)
• 15. Wong K. K. Y., Richardson J. D., Mansfield S. D.: ‘Enzymatic treatment of pulp fibrous for improving papermaking properties’, Biotechnology Progress, vol. 16(6), 1025-1029 (2000)
• 16. Prendecka M., Rogalski J., Szczodrak J.: “Enzymatic hydrolysis of plant mannans”, Prace Przeglądowe Biotechnologia 1, (68), 61-78 (2005) (in Polish)
• 17. Hawan S., Kaur J.: ‘Microbial Mannanases: An Overview of Production and Applications, Critical Reviews in Biotechnology’, 27, 197–21 6 (2007)
• 18. Pszonka B., Stupińska H.: ‘Carbohydrate assaying in materials and products of cellulose industry using gas chromatography’, Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, issue no.185, pp.41-51(1976) (in Polish)
• 19. Kin Z.: ‘Hemicelluloses. Chemistry and utilisation’, PWRL, Warszawa (1980) (in Polish).