В статье автор описывает красители, экстрагируемые из лишайников для окрашивания тканей.Цвет делает человеческую жизнь более эстетичной, поскольку он является одним из основных элементов. Красители из растений, животных и минералов использовались в качестве источников для окрашивания текстильной основы с древних времен. Однако лишайники образуют группу своеобразных природных красителей, окрашивающих в красный и коричневатый цвета.
Ключевые слова: лишайники, натуральные красители, вторичные метаболиты, химизм реакций, окрашивание.
Лишайники — любопытные растения, состоящие из грибов и водорослей, которые часто напоминают пятна краски, отслаивающейся от камней или дерева. Они используются для создания универсальных красителей уже более 4000 лет. Лишайники являются одним из компонентов биоты Земли, их выделяют в отдельную группу, изучаемую наукой — лихенологией. В настоящее время насчитывается примерно 17,5–20 тыс. видов лишайников. В их число входят также группы организмов, обитающих в Арктике [1].
Традиционным применением лишайников является их использование в качестве натуральных красителей. Лишайники имеют биотехнологический потенциал и производят множество вторичных метаболитов. Вторичные метаболиты лишайников вступают в ряд химических реакций в присутствии растворителей с образованием окрашенных соединений, используемых для окрашивания волокон.
Cреди разнообразной группы вторичных метаболитов представлены депсиды и депсидоны, которые являются предшественниками орсеина, окрашенного соединения, образующегося в лишайниковых красителях. Эти химические вещества гидролизуются в водном растворе с образованием орселловой кислоты. Орселлиновая кислота подвергается реакции декарбоксилирования с образованием орсеина. Смесь производных орсеина дает фактический цвет лишайникам. Химическая реакция представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Химическая реакция веществ
Три распространенных метода экстракции красителей из лишайников. В методе ферментации лишайникам позволяют ферментироваться как в аэробных, так и в анаэробных условиях, чтобы получить окрашенные продукты. При методе кипячения лишайники нагревают при определенной температуре в течение нескольких часов для извлечения окрашенных соединений, а при методе экстракции растворителем лишайники выдерживают в полярных растворителях в течение нескольких недель для получения окрашенных продуктов.
Лишайники образуют группу своеобразных природных красителей. Особенно лишайники были важны для окрашивания в пурпурный и фиалковый цвета. Лишайники использовались для окрашивания шерсти и шелка в древние времена, и известными являются лишайники под общим названием орхильные лишайники, с коричневым и красно-коричневым оттенком цвета.
В некоторых лишайниках групп Roccellaceae содержатся ярко окрашенные, желтые или красные вещества, которые с успехом используются для окраски шерстяной ткани.
Одним из пигментов в лишайниках является светло-желтая усниновая кислота — вещество, которое придает видам рода Usnea и некоторым видам рода Cladonia характерный для них светлый, желто-зеленый оттенок цвета. Ярко желтый, оранжевый, красный цвет видов родов Caloplaca, Xanthoria и ярко-красный цвет плодовых тел некоторых видов рода Cladonia вызван наличием в их химическом составе антрахинонов. [2]. Производные антрахинона применяются как красители, например ализарин. Лишайниковые красители можно наносить на шерсть без использования протравы, но шерсть может быть окрашена в желтые оттенки с помощью Peltigeracanina при протравливании квасцами. Белая шерсть очень хорошо впитывает коричневые лишайники. Красно-коричневый цвет можно получить, используя орчиловый краситель поверх темного коричневого цвета P. Omphalodes.
Красители, экстрагируемые из лишайников в процессе аммиачной экстракции представлены на рисунке 2. Для данного опыта применялись видовые лишайники: Кладония, семейства Кладониевые ( Cladoniaceae) ; Пармелия (лат. Parmelia ); Меланохолея.
Рис. 2. Изменение окраски аммиачного экстракта при взаимодействии с лишайниками
В заключении, симбиоз лишайников представляет собой ценный источник коммерчески интересных соединений, включая противомикробные агенты, красители, ингредиенты специй и парфюмерии. Наличие вторичных метаболитов обеспечивает то, что лишайники считаются экономически важными биообъектами. Благодаря богатому метаболическому составу традиционно лишайники используют в качестве кормового продукта, а в странах Юго-Восточной Азии применяются в медицинских целях как антибиотические компоненты, использование в качестве натуральных красителей при окрашивании тканей.
Литература:
- Андреев М. П., Гимельбрант Д. Е. Флора лишайников России: Биология, экология, разнообразие, распространение и методы изучения лишайников // Товарищество научных изданий КМК, 2016. — 392 с.
- Thomas Bechtold, Rita Mussak Handbook of Natural Colorants // Leopold-Franzens University, Austria, 2009
- Preeti Shukla, DK Upreti, S Nayaka, Priti Tiwari. Natural dyes from Himalayan lichens // Lichenology laboratory, CSIR-National Botanical Research Institute, Rana Pratap Marg, Lucknow, Uttar Pradesh-226001, India. Indian Journal of Traditional Knowledge Vol. 13 (1), January 2014, pp. 195–201.
