Kilka słów o drewnie w naszych akwariach

Awatar użytkownika
EyeQueue
Aqua Forum
Aqua Forum
Posty: 1373
Rejestracja: 9 lipca 08, 09:24
Lokalizacja: Warszawa

Kilka słów o drewnie w naszych akwariach

Postautor: EyeQueue » 17 marca 09, 23:52

Ulegając usilnym prośbom Braci Dyrektorów ;-) rozpoczynam niniejszym krótki kurs na temat drewna w akwarium.

W tekście cytowanych jest dużo danych z literatury, jednak biorąc pod uwagę nienaukowy charakter tego artykuliku, uznałem ich podawanie w tekście za zbędne, a nawet męczące dla nienawykłych do tego czytelników.

Rozważania o strukturze drewna, czyli m.in. dlaczego działają kostki lipowe, odkładamy do greckich kalend. Na razie wybrane składniki drewna i ich wpływ na organizmy wodne.

W skrócie, w skład drewna wchodzą tzw. substancje strukturalne i niestrukturalne. Te pierwsze to polimery naturalne, które tworzą konstrukcję ścian komórkowych i są odpowiedzialne za wytrzymałość drewna. W pierwszym rzędzie jest to celuloza, ponadto podobne budową hemicelulozy (krótsze łańcuchy, składające się, przynajmniej częściowo, z innych niż glukoza cukrów prostych; celuloza to długie łańcuchy złożone wyłącznie z połączonych cząsteczek glukozy) oraz zupełnie różna od nich lignina (dla chemików - usieciowany polimer o charakterze aromatycznym), której nie należy mylić z ligniną apteczną, która jest celulozą - produktem delignifikacji. Z punktu widzenia akwarysty nie mają one większego znaczenia - jedynie najmniejsze hemicelulozy mogą być w dłuższym czasie wymywane przez wodę. Nie są one jednak w żaden sposób szkodliwe i nie będziemy się nimi zajmować. Pomiędzy cząsteczkami tych polimerów strukturalnych znajdują się substancje inkrustujące (niestrukturalne), które wpływają na inne niż wytrzymałość mechaniczna właściwości drewna, takie jak barwa, zapach, odporność na gnicie, odporność na działanie światła, czy grzybów. Niektóre z tych substancji mogą być pożyteczne, jak garbniki, inne mogą być toksyczne (choć, jak zauważył Paracelsus, nie ma trucizn i nie-trucizn, są dawki toksyczne i nietoksyczne). Nie ma możliwości, by nawet pobieżnie scharakteryzować tutaj wszystkie substancje wchodzące w skład drewna, gdyż jest ich zbyt dużo. Same garbniki dzielą się na kilka klas (o tym akurat napiszę trochę szerzej, ale jeszcze nie teraz), a są jeszcze terpeny (olejki eteryczne), kwasy żywiczne (kalafonia), woski, tłuszcze i wolne kwasy tłuszczowe, białka, barwniki, alkaloidy i jeszcze trochę innych, mniej znanych. Są jeszcze substancje mineralne, z których część zostaje po spaleniu drewna w postaci popiołu.
Identyfikacja i oznaczenie ilościowe poszczególnych substancji obecnych w drewnie wymaga zazwyczaj zaawansowanej aparatury analitycznej i mało kto się tym na świecie zajmuje. Zwłaszcza, że ilości poszczególnych substancji są tak małe, że tylko kilka z nich ma znaczenie technologiczne. Dlatego też zazwyczaj nie mierzy się zawartości poszczególnych związków w drewnie, a podaje raczej techniczne (łatwo oznaczalne) parametry, jak ilość substancji rozpuszczalnych w zimnej i gorącej wodzie, 1% roztworze NaOH, acetonie, eterze lub mieszaninie alkoholowo-benzenowej. Stąd też powstać może trochę nieporozumień, bo jak popatrzymy na poszczególne gatunki drzew, okaże się, że różnice między różnymi gatunkami iglastymi lub różnymi gatunkami liściastymi są bardzo duże. Nie zauważymy natomiast prawidłowości, że w iglastych jest zawsze więcej takich składników ekstrakcyjnych. Diabeł, jak zwykle w takich przypadkach, tkwi w szczegółach. Otóż substancje ekstrakcyjne w drewnie iglastym i liściastym różnią się nie tyle ilością, co ich rodzajem. Nas oczywiście interesują w tym momencie przede wszystkim te, które mogą być toksyczne dla organizmów wodnych.
Tu dwie małe dygresje. Charakteryzując różne związki chemiczne, często podaje się rozpuszczalny/nierozpuszczalny w wodzie. To bardzo duże uproszczenie, bo nie popełniając dużego błędu można stwierdzić, że wszystkie związki rozpuszczają się w wodzie, tylko w różnych ilościach. W naszym przypadku, substancje opisywane jako nierozpuszczalne mogą osiągać stężenia rzędu kilku-kilkudziesięciu ppm. To mało, ale większość akwarystów wie, że pewne substancje (jak np. amoniak, NH3) w tych stężeniach są już niebezpieczne, a nawet zabójcze.
Druga dygresja będzie o krzywej Gaussa. Organizmy żywe wykazują się bardzo dużymi różnicami gatunkowymi a także osobniczymi. Nie da się więc określić jednoznacznie poziomu stężeń bezpiecznych. Określa się poziom LC50, dla którego w określonym czasie rejestruje się 50% śmiertelność (w niektórych przypadkach stosuje się termin EC50, jeśli mierzy się zmiany innego parametru, np. luminescencji). Dla różnych gatunków będzie on oczywiście różny. Ponadto w obrębie jednego gatunku będą się zdarzać egzemplarze mało odporne, które zginą przy stężeniach wielokrotnie mniejszych niż LC50, a także takie o bardzo dużej odporności, które przeżyją wielokrotność LC50. Ogólnie zachowanie w obrębie jednego gatunku opisuje krzywa Gaussa. Ściślej, krzywa rozkładu odporności będzie miała taki kształt tylko w przypadku skali logarytmicznej stężeń (na skali liniowej, poniżej pewnej wartości LC50 jest mało miejsca, bo tylko do zera, po drugiej zaś do nieskończoności; na skali logarytmicznej po obu stronach jest tyle samo miejsca, bo w równych odstępach na skali jest …/0,01/0,1/1/10/100/…). Krzywe dla poszczególnych gatunków mogą różnić się położeniem, ale także szerokością. W przypadku szerokiego rozkładu obserwowane są większe różnice między osobnikami tego samego gatunku. To jedna z przyczyn, dla których obserwacje różnych akwarystów nie zawsze są spójne.

Wracając do drewna i składników, które mogą być toksyczne dla organizmów wodnych, można wyróżnić kilka grup związków chemicznych:

1. Związki fenolowe – bardzo duża i różnorodna grupa związków, których charakterystyczną cechą jest obecność pierścienia aromatycznego (lub kilku takich pierścieni) połączonych z grupami –OH. Substancje fenolowe znajdują się w drewnie iglastym, jednak dominują w drewnie liściastym. Występują w całym drzewie, jednak najbogatszym ich źródłem jest kora i warstwa "cambium". Ich najważniejszą rolą jest zabezpieczenie drewna przed atakiem mikrobiologicznym oraz zasiedleniem przez ksylofagiczne ("drewnożerne") owady. Do tej grupy związków należą np. znane większości czytelników garbniki, a także szereg mniej znanych grup związków, zazwyczaj występujących w mniejszych ilościach. Nie będę tutaj zasypywał czytelników kilkudziesięcioma nazwami typu stilbeny, flobafeny etc., bo nie wniesie to nic praktycznego do tematu. Ogólnie, związki fenolowe uważa się za główną przyczynę toksyczności drewna liściastego. Tak więc, miłośnicy herbacianej wody, często mylnie nazywanej "black water" (mylnie – bo spora część zapomina, że BW to nie tylko kolor – to bardzo miękka i kwaśna woda), ostrożnie z garbnikami. Są one pożyteczne w niewielkich ilościach, jednak przesada może być niezdrowa dla Waszych podopiecznych. Nie mówiąc już o tym, że w twardej wodzie możecie sobie zbiornik zamulić osadami nierozpuszczalnych soli i kompleksów garbnikowych i humusowych.

2. Kwasy tłuszczowe – zwykle obecne zarówno w drewnie liściastym, jak iglastym, pełnią funkcję zapasów energetycznych. W największej ilości występuje kwas oleinowy i linolowy, poza tym linolenowy i inne. Toksyczność dla środowiska wodnego rośnie ze stopniem nasycenia tych kwasów. Kwasy tłuszczowe mogą występować w drewnie w stanie wolnym oraz estrów – tłuszczów i wosków, mogących ulegać powolnej hydrolizie w środowisku wodnym. Są uważane za drugie główne źródło toksyczności drewna liściastego. W drewnie iglastym występują także w zauważalnych ilościach, jednak tam ich wpływ na toksyczność zazwyczaj się w ogóle pomija. Czyżby to było inne "kwasy iglaste"? Nic z tych rzeczy. To te same kwasy, tak samo toksyczne. Tyle tylko, że w drewnie iglastym siedzi inny diabeł, przy którym toksyczność kwasów tłuszczowych przestaje mieć praktycznie znaczenie. Ale o nim na koniec.

3. Sterole i inne alkohole pochodne związków terpenowych oraz ich estry. Zazwyczaj nie uważa się ich za godne rozważań, jednak ostatnio stwierdzono, że sterole mogą zakłócać działanie układów hormonalnych organizmów wodnych. Dzieje się tak, ponieważ ich struktura chemiczna jest podobna do steroidowych hormonów kręgowców. Ich obecność może powodować efekty androgeniczne, odwrotne do działania estrogenów.

4. Na koniec zostawiłem to, co najważniejsze z naszego, akwarystycznego punkty widzenia. Nie tylko zresztą naszego. Także ze względu np. na odpady zakładów przetwórstwa drzewnego, celulozowni itp. Kwasy żywiczne, główny składnik żywic obecnych w drewnie drzew iglastych, wydzielane i wykorzystywane w stanie wolnym jako kalafonia. Kwasy żywiczne są bardzo ważnymi fizjologicznie składnikami drewna, gdyż pełnią funkcję zabezpieczającą przed atakiem mikroorganizmów i owadów. Oprócz nich w skład żywic wchodzą węglowodory terpenowe (z żywic otrzymuje się także terpentynę), odpowiedzialne m.in. za przyjemny "żywiczny" zapach takiego drewna. Te akurat substancje nie będą nas szczególnie interesować, gdyż są tak słabo wymywane przez wodę, że osiągnięcie stężeń toksycznych jest praktycznie niemożliwe. Zupełnie inaczej jest z kwasami żywicznymi. Te mogą i przechodzą do wody, zarówno podczas procesów przemysłowych, jak i podczas zwykłego moczenia. Co gorsza, ich rozpuszczalność jest na tyle duża, by stwarzać zagrożenie, a zarazem na tyle mała, że wypłukiwanie z drewna może trwać kilka lat. Przez cały ten okres istnieje zagrożenie dla organizmów wodnych.
Poniżej przedstawione są wzory kilku najważniejszych kwasów żywicznych, z których część występuje w świeżym drewnie (kwasy pierwotne), a część powstaje z tych pierwszych w wyniku różnorakich przemian zachodzących w drewnie (kwasy wtórne).
Obrazek

Pora zatem na trochę (nie za dużo) informacji szczegółowych, by pokazać skalę zagrożenia.
Na początek wyciągi z drewna, bez rozdzielania ich na poszczególne składniki. Innymi słowy to, co może trafić do akwarium.

Wyniki badań toksyczności ekstraktów wodnych w stosunku do ostryg Crassostrea gigas:
Oryginalnie podane w TU50 – jednostkach toksyczności. Dla porównania z innymi danymi przeliczyłem na LC50 (TU50 = 100 / LC50(EC50)). Próbki drewna 3×3×6,5cm umieszczane były w 160cm3 wody morskiej. Ekstrakcja prowadzona była przez 24h (próby I), po czym wodę wymieniano na świeżą i ekstrahowano kolejne 48h (próby II). Uzyskano następujące średnie wyniki LC50 (w %) dla gatunków brazylijskich:
Abiurana ferro (Pouteria guianensis) 12,5 (I) / 41,7 (II)
Acariquara (Minquartia guianensis) 4,0 (I) / 25,2 (II)
Mata-Mata (Eschweileria spp.) 6,8 (I) / 15,5 (II)
oraz amerykańskich/europejskich:
dąb (Quercus spp.) 6,2 (I) / 14,2 (II)
świerk (Picea abies) 1,8 (I) / 1,9 (II)
Im mniejsza liczba, tym silniejsza trucizna. Jak widać gatunki egzotyczne, które często uchodzą za potencjalnie niebezpieczne (znana są przypadku ostrej toksyczności pyłów drzewnych), wcale takie być nie muszą. Z gatunków przebadanych tylko jeden był bardziej toksyczny (w próbie I) od dębu, uważanego przecież za wzorcowy gatunek "akwarystyczny". Najbardziej toksyczne okazały się ekstrakty z drewna świerkowego. Nie jest to niczym zaskakującym, można by przytoczyć inne badania, według których wyciąg z czarnego świerku jest dwa razy bardziej toksyczny niż wyciąg z topoli, uchodzącej za szczególnie toksyczne drzewo spośród liściastych. Jednak chciałbym zwrócić uwagę na wyniki prób II, czyli po częściowym wypłukaniu drewna. W przypadku dębu i wszystkich zbadanych gatunków egzotycznych nastąpił drastyczny spadek toksyczności (wzrost wartości LC50). Tymczasem dla drewna świerka różnice są w granicach błędu doświadczenia. Czyli moczenie i płukanie nie jest w tym przypadku skuteczne. Warto to zapamiętać.

Jeśli kogoś interesują informacje dotyczące samych kwasów żywicznych, to też mam przykład. Próba na młodych pstrągach tęczowych (Salmo irideus) – LC50 (w mg/L) dla kwasów żywicznych przy pH 6,5:
izopimarowy 0,4
palustrowy 0,5
abietynowy 0,7
pimarowy 0,8
dehydroabietynowy 1,1
Jak widać toksyczność tych związków każe wpakować je do jednego worka z takimi silnymi toksynami jak amoniak i azotyny. Przy okazji, kwas dehydroabietynowy, choć najmniej toksyczny, jest najbardziej niebezpieczny dla środowiska. Przyczyną jest jego trwałość – w wodzie ulega biodegradacji znacznie wolniej niż pozostałe kwasy żywiczne, co z kolei powoduje, że jest jednym z najczęściej badanych kwasów. Może być wykrywany w osadach rzecznych na przestrzeni 1km, a w wodzie nawet 2km poniżej miejsca uwolnienia do rzeki.
Uważny Czytelnik być może zauważył, że przy ostatnim badaniu podane zostało pH wody. To nie przypadek. Toksyczność kwasów żywicznych istotnie rośnie wraz z obniżaniem pH. Przy pH 6,4 roztwór kwasu dehydroabietynowego zawierający 5 mg/L jest bardziej toksyczny niż roztwór 10 mg/L przy pH 7,5. Związane jest to z formą występowania kwasu. Przy niskich pH rośnie udział formy niezdysocjowanej (kwaśnej), która jest cząsteczką lipofilową, łatwo rozpuszczalną w tłuszczach i tą drogą wnikającą do organizmów. Przy wyższych pH przeważającą formą jest forma zdysocjowanej soli, która jest łatwo rozpuszczalna w wodzie (hydrofilowa) i dlatego też łatwo usuwana z organizmu, co istotnie zmniejsza zagrożenie.

Mam nadzieję, że przedstawione informacje pomogą Wam podjąć decyzję, czy wkładać iglaki do akwariów, czy nie. Jeśli jest to korzeń czy gałąź znaleziona w lesie, nawet całkiem sucha, zdecydowanie odradzam. Jeśli znajdziecie jednak takie same kawałki, które przeleżały kilka lat w wodzie lub w wilgotnej ziemi, możecie zaryzykować (tylko skąd ma być wiadomo, że kilka lat?). W warunkach wilgotnych może następować mikrobiologiczny rozkład kwasów żywicznych. W warunkach suchych i przy silnym nasłonecznieniu może co najwyżej następować polimeryzacja kwasów żywicznych (z tego względu stosuje się dodatek kalafonii w niektórych wyrobach lakierniczych). Taki polimer jest w wodzie całkiem już nierozpuszczalny, lecz proces ograniczony jest wyłącznie do cienkiej warstwy powierzchniowej drewna.
A co z przykładami użycia korzeni drzew iglastych bez konsekwencji dla obsady? Odpowiem dwojako. Z jednej strony, rozpuszczalność kwasów żywicznych w wodzie jest mała, więc i wyekstrahowanie ich z drewna musi trochę potrwać. Do tego szybkość ekstrakcji maleje w kwaśnej wodzie, czyli tam, gdzie jest potencjalnie większe zagrożenie. Ponieważ jednocześnie dokonujemy podmian wody, istnieje całkiem spora szansa, że nie osiągniemy w akwarium stężenia toksycznego (nie mówiąc o toksyczności ostrej). Z drugiej strony – gdyby działanie żywicy było gwałtowne, nie byłoby dyskusji nad możliwością stosowania drewna iglastego. Problem polega na tym, że działanie jest powolne i tak naprawdę nigdy nie wiadomo, co wykończy nasze rybki. Jednak jeśli istnieje możliwość, by zmniejszyć ryzyko, moim zdaniem należy z niej skorzystać. Niestosowanie iglaków jest właśnie zmniejszaniem ryzyka.

Na koniec parę uwag praktycznych, dotyczących nie tylko drewna iglastego, ale także liściastego, które chcemy wykorzystać.
Po pierwsze, w drewnie świeżo ściętym, ilość kwasów żywicznych rośnie! Komórki, zwłaszcza bielu, przed obumarciem produkują zwiększoną ilość żywicy, której zadaniem jest "dezynfekcja" powstałej rany (w tym przypadku przecięcia, w naturze raczej złamania lub zadrapania). Drzewo w ten sposób broni się w miejscu zwiększonego narażenia na atak. Zjawisko to wykorzystywane jest w praktyce do żywicowania drewna (zbieranie żywicy spływającej z naciętego pnia), w Polsce już dziś niestosowanego. W przypadku drewna liściastego także można zaobserwować wzrost stężenia substancji bakteriostatycznych, choć w tym przypadku nie są to kwasy żywiczne. Wniosek jest tyleż prosty, co doniosły – nie łamiemy ani nie odcinamy gałęzi czy korzeni od rosnących drzew. Nie dotyczy to oczywiście okresu zimowego, kiedy wegetacja ustaje.
Druga uwaga związana jest ze zjawiskami wykorzystywanymi nawet w przemyśle drzewnym i celulozowym, gdzie wymaga się sezonowania drewna, określanego także jako "odżywiczanie". Jego wydajność maleje wraz z grubością drewna. Całkowita ilość substancji ekstrakcyjnych w drewnie malej w czasie, przy czym najmniej trwałe są kwasy tłuszczowe. Występują w formie estrów (tłuszcze i woski), które łatwo ulegają hydrolizie enzymatycznej do wolnych kwasów i w takiej postaci są zużywane (poprzez utlenianie). Pozostałe substancje ekstrakcyjne także są wrażliwe na atak mikrobiologiczny. Procesy te jednak ustają praktycznie w temperaturach ujemnych. A zatem kolejne dwa wnioski:
- Drewno powinno leżeć przynajmniej rok nie ruszane i suszenie w piekarnikach nic a nic nie pomoże (przynajmniej jeśli chodzi o substancje toksyczne w drewnie).
- Nie ma żadnych naukowych przesłanek, by drewno przetrzymywać na mrozie, bo to nic nie daje. Co nie znaczy, że nie warto drewna zamrozić, ale tylko na chwilę. Otóż rosnące kryształki lodu, szczególnie podczas szybkiego obniżania temperatury, powodują rozrywanie ścian komórkowych drewna, a zatem łatwiejszą penetrację wody i szybsze wypłukiwanie toksyn. Takie cykliczne procesy zamrażania i rozmrażania stosuje się nawet w profesjonalnej analizie składu drewna.

Ostatnie porady są już dla fanatyków. Jak wiadomo, wraz ze zdobywaniem doświadczenia akwarystycznego niektórym ulatują resztki zdrowego rozsądku. Może się zdarzyć, że taki akwarysta zobaczy w lesie korzeń, który idealnie pasuje do jego "wielkiej, życiowej aranżacji", i od tej pory nie sypia, myśląc nieustannie, jak też by ten "item" wsadzić bezpiecznie do zbiornika. A czy to w ogóle możliwe? Okazuje się, że tak.
Pierwsza metoda, dostępna dla wszystkich, acz mało bezpieczna dla zdrowia psychicznego, to zanieść badyla na bagna, wsadzić głęboko i czekać. Kilka lat, oczywiście. Jeśli jednak akwarysta boi się, że obsesja go w tym czasie pokona, może zastosować metodę kolejną.
Druga metoda, stuprocentowo skutecznie czyści korzeń z kwasów żywicznych, a ponadto kieszeń akwarysty z pieniędzy. Otóż w celu wyekstrahowania żywicy wystarczy nasz korzeń pogotować kilkanaście godzin w... alkoholu (ale nie piwie, czy nawet wódce - czystym spirytusie). Oczywiście alkohol trzeba co jakiś czas wymienić na świeży, a stary, cóż, wylać. W końcu zawiera toksyny. Nawet osoby dysponujące aparaturą do odzysku rozpuszczalnika, muszą się liczyć z poważnymi stratami na odparowanie.
I wreszcie metoda trzecia, która zarówno pod względem czasu, jak i środków finansowych lokuje się pośrodku. Skoro rozpuszczalność kwasów żywicznych rośnie wraz z pH, to wystarczy wrzucić nasz korzeń do wody... i nasypać tam trochę NaOH. Trochę, to znaczy przynajmniej 10g na każdy litr wody. Taka kąpiel może zostać sobie na, powiedzmy, miesiąc. Czas ten można wydatnie skrócić, jeśli istnieje możliwość poniesienia temperatury. Sam stosowałem starą grzałkę elektryczną, zanurzoną prosto w kąpieli. Po moczeniu czas na płukanie. I tu kolejna przeszkoda – woda może i jest dobra do płukania piasku, ale tu jej działanie będzie wyjątkowo powolne. Winne są kwasy żywiczne oraz tłuszczowe, które w połączeniu z NaOH tworzą sole, czyli... mydła! Każdy, kto próbował dokładnie wypłukać gąbkę po własnej kąpieli, łatwo zrozumie, o co chodzi. Sam roztwór NaOH zresztą ma podobne właściwości i trudno go całkowicie usunąć. Na szczęście istnieje prosty trik na ominięcie problemu. Skoro zasady z zasady ciężko się odmywa, może nie odmywać zasady, lecz zastąpić ją czymś, co odmywa się łatwo. Na przykład solą. A jak zrobić tę sól? Kwasem! A zatem, nasz wykąpany badyl umieszczamy na kolejną kąpiel w kwasie solnym (powiedzmy 1-2%). Oczywiście pomiędzy kąpielami odmywamy z grubsza wodą, tyle, ile się da. Teraz cykl NaOH-HCl powtarzamy kilka razy i już po pół roku stajemy się posiadaczami wypreparowanego korzenia, choćby to była nawet sosna. Koniec procesu poznamy po słabym zabarwieniu roztworu NaOH po ostatniej ekstrakcji. Najlepiej, by koloru nie było w ogóle, ale bądźmy realistami.
Jeśli to drewno liściaste, ta metoda też się może przydać, jeśli gałąź jest świeża. Podkreślam, że im wyższą temperaturę zastosujemy, tym bardziej możemy skrócić czas oczekiwania na rezultat. Spreparowanie w ten sposób kilku niedużych kawałków świeżo ściętej jabłonki w roztworach wrzących zajęło mi ok. 2 dni, a leżą one w akwarium już blisko 2 lata i się nie rozpadły. W ten sam sposób, lecz kilka miesięcy w temperaturze otoczenia, preparowałem duże korzenie (70cm i więcej) wyciągane prosto z ziemi, które leżą w zbiorniku z wodą (choć jeszcze trudno nazwać go akwarium) prawie rok.

Na tym kończę na razie ten krótki kurs chemii drewna dla akwarystów.
Ostatnio zmieniony 20 marca 09, 21:15 przez EyeQueue, łącznie zmieniany 2 razy.
Si possides amicum, in tentatione posside eum et non facile credas illi. (Sir 6:7)
Ceterum censeo Unionem Europaeam esse delendam. (EyeQueue)

ʎuмızp ozpɹɐq ʇsǝ! ʇɐıмş

Awatar użytkownika
EyeQueue
Aqua Forum
Aqua Forum
Posty: 1373
Rejestracja: 9 lipca 08, 09:24
Lokalizacja: Warszawa

Kilka słów o drewnie w naszych akwariach

Postautor: EyeQueue » 7 października 11, 20:03

Wśród omówionych wyżej związków zabrakło pewnej specjalnej grupy - glikozydów. Są to ogólnie związki zbudowane z fragmentu węglowodanowego (najczęściej glukozy) oraz połączonego z nim tzw. aglikonu. Najczęściej są to ugrupowania fenolowe, ale bywają też inne, jak antrachinonowe, kumarynowe, flawonoidowe i in. Związki te występują głownie w korze, liściach, pestkach, podczas gdy drewno zawiera ich stosunkowo niewiele. Niektóe z nich mają właściwości lecznicze, jak salicyna, której nazwa pochodzi od dobrze wszystkim znanego, choć niekoniecznie pod nazwą naukową, rodzaju Salix, lub występująca w pszenicy oraz skórce i liściach gruszy arbutyna. Niektóre, jak koniferyna, są typowe dla iglaków, choć nie one odpowiadają za toksyczność. Są jeszcze glikozydy nasercowe, występujące m.in. w naparstnicy i konwalii, które w większych stężeniach mogą być faktycznie niebezpieczne, jednak znalezienie ich w drewnie jest raczej trudne. Po co zatem w ogóle o nich piszę. Otóż często pojawiają się na forach pytania o zastosowania korzeni i gałęzi drzew owocowych. Drzewa takie jak jabłonie (Malus), grusze (Pyrus) i śliwy (Prunus, w tym są także wiśnie, brzoskwinie, morele i in.) należą do rodziny różowatych (Rosacea), znanej z powszechnego występowania w niej glikozydów cyjanogennych, których najważniejsze przykłady są na rysunku poniżej.
Obrazek
Glikozydy te, podobnie jak inne, występują głównie w liściach, korze i pestkach, ale w drewnie też mogą występować w ilościach znaczących z punktu widzenia toksyczności. Za trujące uchodzą te części roślin, w których potencjał cyjanogenny przekracza 20 mg HCN/100g świeżej masy. Potencjał dlatego, że HCN nie występuje w roślinach bezpośrednio, lecz jest związany w aglikonie, którym jest cyjanohydryna (grupa –OH i –CN przy jednym węglu). Glikozydy cyjanogenne hydrolizują w wodzie (szybciej w obecności enzymów roślinnych), a powstałe cyjanohydryny hydrolizują dalej do aldehydów lub ketonów i cyjanowodoru (HCN właśnie). Cały ten proces zabezpiecza w pewnym stopniu rośliny przed agresją roślinożerców, a z punktu widzenia akwarystyki jest... praktycznie bez znaczenia. Oczywiście większość ludzi wie, że HCN jest niebezpieczny, ale dla nas nic to nie zmienia. Jeśli zastosujemy standardowe procedury preparowania drewna związane z gotowaniem w wodzie, całkowicie usuniemy omawiane glikozydy. Jeśli drewno leży w bagnie lub jeziorze (hmmm... to raczej rzadki przypadek dla drzew owocowych) lub jeśli było sezonowane (to już bardziej prawdopodobne), tych związków już nie ma. Jeśli drewno jest świeże, najlepiej go w ogóle nie suszyć, by gorąca woda (lub lepiej roztwór NaOH) mogła swobodnie penetrować całe drewno. O tym, czy woda jest wystarczająco skutecznym środkiem do usuwania glikozydów cyjanogennych niech świadczy fakt, że występują od w znacznych ilościach w bulwach manioku. Po ugotowaniu lub upieczeniu bulwy te stanowią podstawę dziety co najmniej kilkuset tysięcy ludzi. Jako ciekawostkę dodam, że jedną z najbogatszych w owe glikozydy roślin jest... bambus, którego młode pędy mają potencjał rzędu 300mg HCN/100g św. m., a wierzchołki siewek nawet 800mg HCN.
Skoro obaliłem, jak sądzę jeden z mitów dotyczących stosowania (czy raczej niestosowania) drewna pozyskanego z drzew owocowych w akwarystyce, pora obalić drugi, chyba jeszcze bardziej powszechny. Otóż wieść gminna niesie, że drzewa owocowe zawierają żywicę. Ponieważ niezaprzeczalnym faktem jest obecnoś żywicy w drewnie iglastym oraz toksyczność tej żywicy, stąd płynie prosty wniosek: "drzewa owocowe też są trujące". Nic bardziej mylnego!
W niektórych gatunkach ze wspomnianej rodziny różowatych (i nie tylko) występuje coś, co z angielska zwane jest "gum". Być może nieszczęśliwe tłumaczenie zarówno "gum", jaki "resin" jako "żywica" jest przyczyną tego nieporozumienia. Tłumaczenie jako "guma" również prowadzi do konfuzji, bo "gum" nie ma nic wspólnego z "rubber", czyli kauczukiem naturalnym - sokiem mlecznym zawierającym głównie poliizopren. Trzeba tu zaznaczyć, że w środowisku specjalistów funkcjonuje nazwa "gumożywica", jednak nie przedostał się ona chyba do języka potocznego. Tymczasem substancje, które występują w soku drzew owocowych to głównie... polisacharydy, które w ponad 90% można zhydrolizować do cukrów prostych. Kilka brakujących procentów to glikoproteiny oraz substancje fenolowe, powiązane z cukrami wiązaniami glikozydowymi. Ta "żywica" nie ma absolutnie nic wspólnego z toksycznymi kwasami żywicznymi z drewna iglastego. Mało tego, wykorzystywana jest w przemyśle spożywczym. Substancja o wdzięcznej nazwie E414 to lekko obrobiony sok akacji, zwany potocznie... gumą (sic!) arabską. Z kolei gumożywica zwana asafetydą jest podstawową przyprawą kuchni indyjskiej, a przy okazji podobno znakomitym środkiem na wzdęcia.
Podsumowując, nie traćmy pochopnie wdzięcznego bardzo i często łatwo dostępnego materiału, jakim są nasze drzewa owocowe.

Pozdrawiam
Si possides amicum, in tentatione posside eum et non facile credas illi. (Sir 6:7)
Ceterum censeo Unionem Europaeam esse delendam. (EyeQueue)

ʎuмızp ozpɹɐq ʇsǝ! ʇɐıмş

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 11 gości