SciVie

Oven, Primož

Poljanšek, Ida

Vek , Viljem

14
PINOSILVINI KOT DRAGOCENE 
BIOAKTIVNE SPOJINE V LESU BOROV
Pinosylvins as valuable bioactive compounds in the wood of pines
prof. dr. Primož Oven*, dr. Ida Poljanšek, dr. Viljem Vek
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo, Jamnikarjeva 101, 1000 Ljubljana, Slovenija
Ključne besede: bor, Pinus, ekstraktivi, stilbeni, pinosilvin, kromatograﬁja 
Keywords: pine, Pinus, extractives, stilbenes, pinosylvin, chromatography
Uvod
Les je hierarhično urejen kompozit, ki ga gradijo spo-
jine z veliko molekulsko maso kot so polisaharidi, ce-
luloza in hemiceluloze ter lignin, ki je spojina fenolne-
ga karakterja. Poleg teh gradnikov celičnih sten se v 
lesu nahajajo tudi snovi, ki nimajo strukturne vloge. 
To so praviloma spojine z majhno molekulsko maso, 
ki jih tradicionalno označujemo z izrazom ekstraktivi. 
Nekatere ekstraktibilne spojine imajo zelo pomemb-
no funkcijo v primarnem metabolizmu, druge pa so 
proizvod sekundarnega metabolizma, ki se spro-
ži zaradi starostnih procesov kot je ojedritev ali pa 
zaradi travmatskih dogodkov, kakršni sta na primer 
mehanska poškodba in glivna okužba drevesnih tkiv 
(Smith 2015, Vek in sod. 2014). Zelo pestro skupi-
no sekundarnih metabolitov v lesu in drevesni skorji 
predstavljajo polifenoli. V lesu listavcev prevladujejo 
ﬂavonoidi, v lesu iglavcev pa lignani in stilbeni (Will-
för in sod. 2003a, Willför in sod. 2003b), pri tem pa 
velja poudariti, da so nekatere spojine značilne samo 
za posamezen botanični rod. Tako se v lesu borov 
pojavljajo stilbeni pinosilvin, monometilni eter pinosil-
vina in priložnostno tudi dimetilni eter pinosilvina (Lin-
dstedt 1951). Pinosilvin in njegovi derivati imajo zelo 
podobno molekulsko strukturo kot resveratrol, ki je 
bioaktivna spojina s širokim spektrom farmakoloških 
lastnosti, kot so antioksidativno in protivnetno delova-
nje, zaviranje rasti rakastih celic, zniževanje ravni ho-
lesterola in izboljšana občutljivost na inzulin (Rimando 
in Suh 2008). Ker se resveratrol nahaja v grozdnih ja-
godah, je prisoten v rdečem vinu, komercialno pa ga 
pridobivajo tudi iz japonskega dresnika. Preliminarne 
raziskave lastnosti pinosilvina in njegovih derivatov so 
razkrile, da bi utegnili tudi ti stilbeni posedovati po-
dobne lastnosti kot resveratrol (Park in sod. 2012, 
Jancinova in sod. 2010). V okviru mednarodnega raz-
iskovalnega projekta »Pinosilvins as novel bioactive 
agents for food application« (Koordinacija: University 
of Eastern Finland. Partnerji: Univerza v Ljubljani, Åbo 
Akademi University, University of Vigo, Latvian State 
Institut of Wood Chemistry) so potekale obširne razi-
skave, ki so bile usmerjene v analizo vsebnosti pino-
silvinov v lesu borov, optimizacijo ekstrakcijskih in izo-
lacijskih metod ter proučevanje bioaktivnosti izoliranih 
spojin in ekstraktov. Namen pričujočega prispevka je 
prikazati del rezultatov o izkoristku različnih ekstrak-
cijskih topil ter vsebnosti pinosilvinov v različnih tkivih 
debla rdečega (Pinus sylvestris L.) in črnega bora (Pi-
nus nigra Arnold).  
Material in metode
Pričujoča analiza pinosilvinov je zasnovana na treh 
drevesih rdečega bora, ki smo jih novembra 2011 po-
sekali na Brdu pri Kranju, na nadmorski višini 470 m. 
Drevesa smo razžagali in odvzeli vzorce beljave, je-
drovine ter baze mrtvih in živih vej, ki jih bomo v nada-
ljevanju imenovali mrtve in žive grče. Vzorce debelnih 
tkiv in grč bora smo posušili (40 °C, 48 ur) ter zmleli z 
drobilnikom Retsch SM 2000 ob uporabi suhega ledu 
(CO2), pred ekstrakcijo pa smo zmlete vzorce lioﬁliza-
cijsko posušili pri - 82 °C in 0,040 mbar. Za Soxhlet 
ekstrakcijo smo uporabili 2,5 g suhega lesa in ga ek-
strahirali z 250 mL topila. Vzorce smo najprej ekstra-
hirali 4 h s cikloheksanom pri 110 °C, s čimer smo iz 
lesa odstranili lipoﬁlne ekstraktive. Hidroﬁlne ekstrak-
tive pa smo iz vzorcev grč ter debelnih tkiv ekstrahirali 
z mešanico acetona in vode (95:5, v/v) pri 110 °C in 
4 h. Po končani ekstrakciji smo pridobljene ekstrakte 
ustrezno shranili v temne stekleničke ter odvzeli 10 
mL ekstrakta za gravimetrično določitev celokupnih 
lipoﬁlnih oziroma hidroﬁlnih ekstraktivov.
Kvalitativno in kvantitativno vrednotenje ekstraktov 
smo izvedli s tekočinsko kromatograﬁjo visoke ločlji-
vosti (Accela, modularni HPLC sistem, Thermo scien-
tiﬁc). Iz ekstraktov smo odparili topilo in suhi ostanek 
redčili z metanolom. Tako pripravljene vzorce smo 
preﬁltrirali v 1,5 mL temne viale ter ﬁltrate nato direktno 
injicirali na zanko HPLC sistema. Ločba ekstraktivov 
je potekala na pentaﬂuorofenilni koloni PFP, ki je bila 
polnjena z 2,6 μm »solid core« delci (Thermo Accuco-
re). Kromatografska kolona in avtomatski vzorčeval-
nik sta bila termostatirana na 30 °C oziroma 4 °C. Za 
*primoz.oven@bf.uni-lj.si                                                         
15
mobilno fazo smo uporabili vodo in metanol (»HPLC 
grade«) ob dodatku mravljinčne kisline. Ločbo spojin 
smo zagotovili z 10 min gradientom (od 5 % do 95 % 
MeOH) in pretokom 400 μL/min, detekcija pa je pote-
kala s PDA detektorjem pri 275 nm in merjenjem UV 
spektrov (od 200 nm do 400 nm). Kvalitativno analizo 
smo izvedli na osnovi primerjave retencijskih časov in 
UV spektrov ločenih spojin s kromatografskimi stan-
dardi pinosilvin (≥97,0 %, HPLC) in pinosilvin mono-
metilni eter (≥97,0 %, HPLC) (Sigma-Aldrich, Co.). Za 
vse uporabljene standarde smo določili koncentracij-
sko območje, v katerem je kromatografska metoda 
linearna. 
Rezultati in razprava
Gravimetrična analiza vsebnosti lipoﬁlnih in vsebnosti 
hidroﬁlnih ekstraktivov v lesu rdečega bora kaže, da 
je vsebnost lipoﬁlnih ekstraktivov tudi do trikrat ve-
čja od vsebnosti hidroﬁlne frakcije spojin (Slika 1). V 
proučevanih drevesih rdečega bora je bila vsebnost 
lipoﬁlnih ekstraktivov največja v mrtvih in živih grčah. 
V jedrovini je bilo lipoﬁlnih ekstraktivov sicer več kot v 
beljavi, vendar do trikrat manj kot v grčah. Tudi vseb-
nost hidroﬁlnih ekstraktivov je bila največja v grčah, v 
jedrovini in beljavi pa se ni bistveno razlikovala.
Kromatografska analiza ekstraktov, ki smo jih pridobili 
z manj polarnim cikloheksanom in bolj polarnim ace-
tonom je razkrila, da je bila ekstrakcijska učinkovitost 
teh dveh topil različna za dva proučevana stilbena, pi-
nosilvin (PS) in monometilni eter pinosilvina (PSMME). 
Kromatograma lipoﬁlne in hidorﬁlne frakcije estraktov 
sta prikazana na slikah 2 in 3. Kromatogram ciklo-
heksanskega ekstrakta (Slika 2) izkazuje očiten vrh, 
ki smo ga s pomočjo eksternega standarda in spek-
tralne analize identiﬁcrali kot PSMME. V cikloheksan-
skem ekstraktu smo detektirali zelo majhne količine 
PS, ki pa se je v sistemu uporabljene mobilne faze 
eluiral pred PSMME (Slika 2). Izrazit vrh, ki sledi PSM-
ME, pripada neidentiﬁcirani spojini.
HPLC kromatogram acetonskega ekstrakta mrtve 
grče (Slika 3) se bistveno razlikuje od kromatograma 
cikloheksanskega ekstrakta tega tkiva (Slika 2). S po-
močjo eksternih standardov smo v acetonskem ek-
straktu identiﬁcirali tri spojine, lignan notrahelogenin 
(NTG), pinosilvin (PS) in pinosilvin monometilni eter 
(PSMME). S kromatografskim sistemom, ki smo ga 
uporabili v naši raziskavi, se je najprej eluiral najbolj 
polaren NTG, kot zadnji pa PSMME, ki ima delno ne-
polarni karakter. Prav zato je mogoče PSMME ekstra-
hirati v nepolarnem cikloheksanu kot tudi v bolj polar-
nem sistemu aceton/voda (Slika 3). PS je bolj polaren, 
zato se ga s cikloheksanom praviloma ekstrahira zelo 
malo (Slika 2).
S cikloheksanom smo uspeli predvsem iz grč ekstra-
hirati od 16 mg do skoraj 21 mg PSMME na gram 
suhega lesa, medtem ko je bilo detektiranega PS v 
cikloheksanskem ekstraktu zelo malo (od 0,1 do 0,14 
mg/g suhega lesa) (Slika 4). Največ PSMME smo s 
cikloheksanom ekstrahirali in s HPLC detektirali v živih 
grčah, najmanjše količine PSMME pa smo zabeleži-
li v beljavi. V nasprotju s pričakovanji smo v lipoﬁlni 
ekstrakcijski frakciji jedrovine detektirali relativno malo 
PSMME (Slika 4).
Pri nadaljnji ekstrakciji istih vzorcev še z acetonom smo 
pridobili oba ciljna stilbena, PS in PSMME (Slika 5). Pri-
merjava detektiranih količin kaže, da je bil aceton bolj 
učinkovit kot cikloheksan tako pri ekstrakciji PSMME 
kot tudi pri ekstrakciji PS (Slika 4 in 5). Tudi v hidroﬁlni 
ekstrakcijski frakciji smo največ PSMME detektirali v 
grčah, sledi jedrovina in nato beljava. Največ pinosil-
vina (PS) smo detektirali v acetonskem ekstraktu živih 
grč (7,8 mg/g), nekoliko manj v mrtvih grčah in je-
drovini, v ekstraktu beljave pa smo zabeležili bistveno 
manj PS (0,6 mg/g) kot v ostalih tkivih (Slika 5). 
Naši rezultati kažejo, da je aceton primerno topilo za 
pridobivanje pinosilvina, če je ciljna spojina monome-
tilni eter pinosilvina, pa je smiselno uporabiti zapore-
dno ekstrakcijo z obema topiloma, cikloheksanom in 
acetonom. Seveda omenjeni topili nista edina možna 
izbira za ekstrakcijo stilbenov. Kot primerno ekstrak-
cijsko topilo se je izkazala tudi vodna raztopina etano-
la, za ekstrakcijo PS pa tudi voda (Fang in sod. 2013). 
Naše ugotovitve potrjujejo izsledke o znatnih vsebno-
stih ekstraktivov v grčah listavcev in iglavcev (Willför in 
sod. 2004a, Willför in sod. 2004b), ki v predelavi lesa 
običajno predstavljajo nezaželeno tehnološko napa-
ko. V študiji o bioloških aktivnostih obeh stilbenov 
je dokazano, da je predvsem PS izredno učinkovit 
pri zaviranju rasti gram pozitivnih in gram negativnih 
bakterij (Plumed-Ferrer in sod. 2013), naše študije pa 
dokazujejo njegovo učinkovitost tudi pri zaviranju ra-
sti gliv razkrojevalk lesa (neobjavljeno). Les borov je 
kakovosten vir pinosilvina, spojina pa ima velik po-
tencial predvsem zaradi antibakterijskih in fungicidnih 
lastnosti. 
Zahvala
Raziskava je nastala v okviru mednarodnega pro-
jekta »Pinobio- Pinosilvins as novel bioactive agents 
for food application«, ki je potekal v okviru iniciative 
WoodWisdom Era-Net 2 v okviru 7. OP EU. Slovenski 
del projekta je ﬁnanciralo Ministrstvo za izobraževa-
nje, znanost in šport Republike Slovenije. Ob tej pri-
ložnosti se zahvaljujemo Kim Turk Križanec za pomoč 
pri vodenju in usmerjanju administrativnega dela pro-
jekta. Za tehnično pomoč pri organizaciji dela na tere-
nu in poseku dreves se zahvaljujemo Protokolarnemu 
objektu Brdo pri Kranju in vodji tehnične službe mag. 
Franciju Jagodicu, takratnemu direktorju Zavoda za 
gozdove Slovenije Joštu Jakši in Janezu Logarju kot 
vodji Območne enote Kranj.
16
Slika 1: Vsebnost lipoﬁlnih in hidroﬁlnih ekstraktivov 
v beljavi (B), jedrovini (J) ter mrtvih (MG) in živih (ŽG) 
grčah rdečega bora
Slika 2: HPLC kromatogram cikloheksanskega ekstrakta mrtve grče rdečega bora
Slika 3: HPLC kromatogram acetonskega ekstrakta mrtve grče rdečega bora
PS
M
M
E
PS
NT
G
17
Viri                                                                           
??? ??????? ???????????????????????????????????????????????????????-
ljansek I., Oven P., Willfor S. 2013. Evaluation of selective extraction 
methods for recovery of polyphenols from pine. Holzforschung, 67, 8: 
843-851
??? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????
Bauerova K., Harmatha J., Perecko T. 2010. Formation of reactive 
oxygen and nitrogen species in the presence of pinosylvin - an ana-
logue of resveratrol. Neuroendocrinology Letters, 31: 79-83
??? ??????????????????????????????????????????????????????????????????
discussion.  Acta Chemica Scandinavica, 5: 129-138
??? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????
?????????????????????????????????????????????? ????????????????????????-
nosylvin, a natural stilbenoid, is associated with the suppression of 
matrix metalloproteinases. Journal of Nutritional Biochemistry, 23, 8: 
946-952
??? ?????????????? ???? ??????????? ???? ??????????? ???? ??????????? ????
Smeds A., Raitanen J.E., Eklund P., Willfor S., Alakomi H.L., Saarela 
Slika 5: Vsebnost pinosilvina (PS) in monometilnega etra 
pinosilvina (PSMME) v acetonskem ekstraktu beljave (B), 
jedrovine (J) ter mrtvih (MG) in živih (ŽG) grčah rdečega 
bora
Slika 4: Vsebnost pinosilvina (PS) in monometilnega etra 
pinosilvina (PSMME) v cikloheksanskem (Cy) ekstraktu 
beljave (B), jedrovine (J) ter mrtvih (MG) in živih (ŽG) gr-
čah rdečega bora
M., von Wright A. 2013. The antimicrobial effects of wood-associated 
polyphenols on food pathogens and spoilage organisms. International 
Journal of Food Microbiology, 164, 1: 99-107
??? ?? ??????? ???????????????????????????????????????????????????????
Stilbenes and their Effect on Colon Cancer. Planta Med., 74, 13: 1635-
1643
??? ?????????????????????????????????????????????????????????????? ????
Quality. Curr Forestry Rep, 1, 1: 8-15
??? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
of mechanically wounded wood and knots in beech. Holzforschung, 
68, 5: 529-539
??? ???????????????????????????????????????? ???????????????????????
and lipophilic extractives in Scots pine knots and stemwood. Holzfor-
schung, 57, 4: 359-372
??? ???????? ???? ???????? ???? ????????? ???? ????????? ???? ??? ???? ???
2003b. Lignans and lipophilic extractives in Norway spruce knots and 
stemwood. Holzforschung, 57, 1: 27-36
??? ??????????????????????????????????????????????????? ??????????????
Bioactive phenolic substances in industrially important tree species. 
Part 2: Knots and stemwood of ﬁr species. Holzforschung, 58, 6: 650-
659
??? ????????????????????? ???????????????????? ??????????????????????? ?????
Pietarinen S., Holmbom B. 2004b. Oligolignans in Norway spruce and 
Scots pine knots and Norway spruce stemwood. Holzforschung, 58, 4: 
345-354


Slovenian Forestry Institute

Not a member yet

Pinosylvins as valuable bioactive compounds in the wood of pines

1,662

1,721