Lesnoy Vestnik / Forestry BulletinLesnoy Vestnik / Forestry BulletinЛесной вестник / Forestry Bulletin2542-1468Eco-Vector70805310.17816/2542-1468-2026-3-32-42Biological and technological aspects of forestryБиологические и технологические аспекты лесного хозяйстваResearch ArticleComponent composition of dwarf birch (Betula nana) secondary phloemКомпонентный состав вторичной флоэмы карликовой березы (Betula nana)KamennayaVictoria A.КаменнаяВиктория Андреевна
Russian Federation

Teaching master

учеб. мастер

tory.kobzar@yandex.ruAksenovAndrey S.АксеновАндрей Сергеевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Tech.), Professor

канд. техн. наук, профессор

a.s.aksenov@narfu.ruNorthern (Arctic) Federal University named after M.V. LomonosovФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» (САФУ)0106202630332423105202631052026Copyright ©; 2026, Kamennaya V.A., Aksenov A.S.Copyright ©; 2026, Каменная В.А., Аксенов А.С.2026Kamennaya V.A., Aksenov A.S.Каменная В.А., Аксенов А.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/2542-1468/article/view/708053

This study presents the analysis results of the component composition of the dwarf birch secondary phloem using a know-how method for analyzing lignocarbohydrate raw materials and enzyme preparations: amylases, pectinases and cellulases. Reliable data have been obtained on the content of the following components in the secondary phloem of dwarf birch: cellulose, hemicelluloses, lignin, pectin substances, starch, extractive substances (soluble in water and ethyl alcohol). The results obtained were compared with literature data on the component composition of the secondary phloem of the representative of the genus Betula of the temperate zone — silver birch (Betula pendula). Comparison of the component composition of the Birch genus from different climatic zones made it possible to determine the biochemical pathways of the dwarf birch adaptation to the climatic conditions of the tundra zone, which are characterized by high insolation, low temperatures during a short growing season, the presence of permafrost and low precipitation. A relatively high content of starch, lignin, pectin and extractives was found. An assumption has been made about the mechanism of formation of the detected differences based on modern ideas about plant physiology. Based on data on the component composition of secondary phloem, the nutritional value of dwarf birch secondary phloem as a fodder crop for reindeer husbandry was assessed.

Представлены результаты анализа компонентного состава вторичной флоэмы карликовой березы (Betula nana) с применением оригинальной методики анализа лигноуглеводного сырья и использованием ферментных препаратов. Получены достоверные данные о содержании целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина, пектиновых веществ, крахмала, экстрактивных веществ (растворимых в воде и этиловом спирте). Проведено сравнение полученных результатов с литературными данными по компонентному составу вторичной флоэмы представителя рода Betula умеренной зоны — березы повислой (Betula pendula). Определены биохимические пути адаптации карликовой березы к климатическим условиям тундровой зоны. Сделано предположение о механизме формирования обнаруженных различий. Выполнена оценка питательной ценности вторичной флоэмы карликовой березы как кормовой культуры для оленеводства.

dwarf birch (Betula nana)secondary phloemcellulosestarchligninextractivesenzymesкарликовая береза (Betula nana)вторичная флоэмацеллюлозакрахмаллигнинэкстрактивные веществаферментыJonsell B. Betula L. Flora Nordica, 2000, v. 1, pp. 197–203.Jonsell B. Betula L // Flora Nordica, 2000, v. 1, pp. 197–203.Petrov R.Ye., Karsanayev S.V., Maksimov T.K. Stabiliziruyushchaya rol’ kustarnichkovogo pokrova tipichnoy tundry na Severo-Vostoke Rossii [The stabilizing role of shrub cover of typical tundra in the North-East of Russia] Yestestvennonauchnyye issledovaniya: itogi i perspektivy razvitiya: mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Natural science research: results and prospects of development: materials of the International Scientific and Practical Conference]. Yakutsk, November 27, 2018. Yakutsk: NEFU, 2018, pp. 200–206.Петров Р.Е., Карсанаев С.В., Максимов Т.Х. Стабилизирующая роль кустарничкового покрова типичной тундры на Северо-Востоке России // Естественнонаучные исследования: итоги и перспективы развития: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Якутск, 27 ноября 2018 г. Якутск: Изд-во СВФУ, 2018. С. 200–206.Baykalova L.P., Dolgova N.G. Kormovyye resursy i ikh ratsional'noye ispol’zovaniye dlya olenevodstva arkticheskoy zony [Feed resources and their rational utilization for reindeer husbandry in the Arctic zone] Arktika 2018: mezhdunarodnoye sotrudnichestvo, ekologiya i bezopasnost’, innovatsionnyye tekhnologii i logistika, pravovoye regulirovaniye, istoriya i sovremennost’: mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Arctic 2018: international cooperation, ecology and safety, innovative technologies and logistics, legal regulation, history and modernity: material. Intl. scientific-practical Conf.]. Krasnoyarsk, May 16–17, 2018. Yakutsk: Publishing house of the Krasnoyarsk State Agrarian University, 2018, pp. 21–27.Байкалова Л.П., Долгова Н.Г. Кормовые ресурсы и их рациональное использование для оленеводства арктической зоны // Арктика 2018: международное сотрудничество, экология и безопасность, инновационные технологии и логистика, правовое регулирование, история и современность: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Красноярск, 16–17 мая 2018 г. Якутск: Изд-во КГАУ, 2018. С. 21–27.Romanenko Y.A. Geokhimicheskaya otsenka kormovykh rasteniy poluostrova Yamal [Geochemical assessment of forage plants of the Yamal Peninsula]. Ekologicheskaya bezopasnost’ v usloviyakh antropogennoy transformatsii prirodnoy sredy: mater. vserossiyskoy shkoly-seminara, posvyashchennoy pamyati N.F. Reymersa i F.R. Shtil’marka [Ecological safety in the conditions of anthropogenic transformation of the natural environment: material. All-Russian school-seminar dedicated to the memory of N.F. Reimers and F.R. Shtilmark]. Perm, April 22–23, 2021. Perm: Publishing house of Perm State National Research University, 2021, pp. 420–423.Романенко Е.А. Геохимическая оценка кормовых растений полуострова Ямал // Экологическая безопасность в условиях антропогенной трансформации природной среды: Материалы Всерос. школы-семинара, посвященной памяти Н.Ф. Реймерса и Ф.Р. Штильмарка. Пермь, 22–23 апреля 2021 г. Пермь: Изд-во ПГНИУ, 2021. С. 420–423.Vedernikov D.N., Shabanova N.Y., Roshchin V.I. Izmeneniye khimicheskogo sostava korki i luba berezy povisloy Betula pendula Roth (Betulaceae) po vysote dereva [Changes in the chemical composition of the bark and bast of silver birch Betula pendula Roth (Betulaceae) by tree height]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of plant raw materials], 2010, no. 2, pp. 43–48.Ведерников Д.Н., Шабанова Н.Ю., Рощин В.И. Изменение химического состава корки и луба березы повислой Betula pendula Roth (Betulaceae) по высоте дерева // Химия растительного сырья, 2010. № 2. С. 43–48.Alekhin N.D., Balnokin Y.V., Gavrilenko V.F., Zhigalova T.V., Meychik N.R., Nosov A.M., Polesskaya O.G., Kharitonashvilli Y.V., Chub V.V. Fiziologiya rasteniy [Plant physiology: a textbook for students. Universities]. Moscow: Academy, 2007, 640 p.Алехин Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В., Мейчик Н.Р., Носов А.М., Полесская О.Г., Харитонашвилли Е.В., Чуб В.В. Физиология растений. М.: Академия, 2007. 640 с.Galaktionov O.N., Khyunninen I.A. Analiz komponentnogo sostava lesosechnykh otkhodov, proiskhozhdeniya i napravleniy utilizatsii [Analysis of the component composition of logging waste, origin and directions of disposal]. Aktual’nyye napravleniya nauchnykh issledovaniy: ot teorii k praktike [Current directions of scientific research: from theory to practice], 2016, no. 4, pp. 214–2018.Галактионов О.Н., Хюннинен И.А. Анализ компонентного состава лесосечных отходов, происхождения и направлений утилизации // Актуальные направления научных исследований: от теории к практике, 2016. № 4. С. 214–2018.Deyneko I.P., Faustova N.M. Elementnyy i gruppovoy khimicheskiy sostav kory i drevesiny osiny [Elemental and group chemical composition of aspen bark and wood]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of plant raw materials], 2015, no 1, pp. 51–62.Дейнеко И.П., Фаустова Н.М. Элементный и групповой химический состав коры и древесины осины // Химия растительного сырья, 2015. № 1. С. 51–62.Rowell R.M. Cell wall chemistry. Handbook of wood chemistry and wood composites, 2005, t. 2, pp. 33–72.Rowell R.M. Cell wall chemistry // Handbook of wood chemistry and wood composites, 2005. Т. 2. С. 33–72.Sinitsyn A.P., Sinitsyna O.A., Rozhkova A.M. Promyshlennaya biotekhnologiya: vozmozhnosti sozdaniya mikroorganizmov-produtsentov tekhnicheskikh fermentov [Industrial biotechnology: possibilities for creating microorganisms that produce technical enzymes]. Aktual’naya biotekhnologiya [Actual biotechnology], 2022, no. 1, pp. 128–131.Синицын А.П., Синицына О.А., Рожкова А.М. Промышленная биотехнология: возможности создания микроорганизмов продуцентов технических ферментов // Актуальная биотехнология, 2022. № 1. С. 128–131.Galibina N.A., Novitskaya L.L., Nikerova K.M. Donorno-aktseptornyye otnosheniya organov i tkaney berezy povisloy pri al’ternativnykh stsenariyakh ksilogeneza [Donor-acceptor relationships of organs and tissues of silver birch under alternative scenarios of xylogenesis]. Fiziologiya rasteniy [Plant Physiology], 2019, v. 66, no. 2, pp. 128–136.Галибина Н.А., Новицкая Л.Л., Никерова К.М. Донорно-акцепторные отношения органов и тканей березы повислой при альтернативных сценариях ксилогенеза // Физиология растений, 2019. Т. 66. № 2. С. 128–136.Khadyko I.A., Lukina V.A. Opredeleniye krakhmala v gofrokartone fermentativnym metodom [Determination of starch in corrugated cardboard by enzymatic method]. Tekhnologii i oborudovaniye khimicheskoy, biotekhnologicheskoy i pishchevoy promyshlennosti: mater. VII Vserossiyskoy. nauch.-prakt. konf. studentov, aspirantov i molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiyem [Technologies and equipment of the chemical, biotechnological and food industry: materials. VII All-Russian. scientific-practical conf. students, graduate students and young scientists with international participation]. Bryansk, May 21–23, 2014. Bryansk: Publishing House of Altai State Technical University named after. I.I. Polzunova, 2014, pp. 213–216.Хадыко И.А., Лукина В.А. Определение крахмала в гофрокартоне ферментативным методом // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: Материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с междунар. участием, Бийск, 21–23 мая 2014 г. Бийск: Изд-во АлтГТУ, 2014. С. 213–216.Nikitina Y.V., Reshetnik O.A., Gubaydullin R.A. Biotekhnologicheskiye aspekty primeneniya amiloliticheskikh fermentov v pishchevoy promyshlennosti [Biotechnological aspects of the use of amylolytic enzymes in the food industry]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Kazan Technological University], 2013, v. 16, no. 13, pp. 148–153.Никитина Е.В., Решетник О.А., Губайдуллин Р.А. Биотехнологические аспекты применения амилолитических ферментов в пищевой промышленности // Вестник Казанского технологического университета, 2013. Т. 16. № 13. С. 148–153.Heinegard D., Oldberg. Structure and biology of cartilage and bone matrix noncollagenous macromolecules. The FASEB J., 1989, t. 3, no. 9, pp. 2042–2051.Heinegard D., Oldberg. Structure and biology of cartilage and bone matrix noncollagenous macromolecules // The FASEB J., 1989, t. 3, no. 9, pp. 2042–2051.Mohr H., Schopfer P. Plant physiology. Berlin: Springer Science & Business Media, 2012, 628 p.Fomenko I.A., Tuchkova S.N. Utilizatsiya tsellyulozosoderzhashchikh otkhodov pri pomoshchi gribov [Recycling of cellulose-containing waste using mushrooms]. Novyye tekhnologii [New technologies], 2021, no. 5, pp. 123–133.Фоменко И.А., Тучкова С.Н. Утилизация целлюлозосодержащих отходов при помощи грибов // Новые технологии, 2021. № 5. С. 123–133.Novozhilov Ye.V. Primeneniye kompleksnykh biokatalizatorov na osnove rekombinantnykh fermentnykh preparatov Penicillium verruculosum dlya gidroliza polutsellyulozy iz listvennoy drevesiny [Application of complex biocatalysts based on recombinant enzyme preparations of Penicillium verruculosum for the hydrolysis of semi-cellulose from deciduous wood]. Kataliz v promyshlennosti [Catalysis in Industry], 2014, no. 3, pp. 74–80.Новожилов Е.В. Применение комплексных биокатализаторов на основе рекомбинантных ферментных препаратов Penicillium verruculosum для гидролиза полуцеллюлозы из лиственной древесины // Катализ в промышленности, 2014. № 4. С. 74–80.Plyusnina S.N., Zagirova S.V. Struktura fotosinteticheskogo apparata Betula nana (Betulaceae) na Severnom i Pripolyarnom Urale [Structure of the photosynthetic apparatus of Betula nana (Betulaceae) in the Northern and Subpolar Urals]. Botanicheskiy zhurnal [Botanical J.l], 2016, v. 101, no. 3, pp. 261–274.Плюснина С.Н., Загирова С.В. Структура фотосинтетического аппарата Betula nana (Betulaceae) на Северном и Приполярном Урале // Ботанический журнал, 2016. Т. 101. № 3. С. 261–274.Van Gestel N.C. Continuous light may induce photosynthetic downregulation in onion–consequences for growth and biomass partitioning. Physiologia Plantarum, 2005, t. 125, no. 2, pp. 235–246.Van Gestel N.C. Continuous light may induce photosynthetic downregulation in onion–consequences for growth and biomass partitioning // Physiologia Plantarum, 2005, t. 125, no. 2, pp. 235–246.Moshchenskaya Y.L., Galibina, N.A., Novitskaya, L.L., Nikerova, K.M. Rol’ sakharozosintazy v aktseptornykh organakh drevesnykh rasteniy [The role of sucrose synthase in the acceptor organs of woody plants]. Fiziologiya rasteniy [Plant Physiology], 2019, v. 66, no. 1, pp. 13–25.Мощенская Ю.Л., Галибина Н.А., Новицкая Л.Л., Никерова К.М. Роль сахарозосинтазы в акцепторных органах древесных растений // Физиология растений, 2019, t. 66, no. 1, pp. 13–25.Sleptsov S.I., Khlebnyy Y.S., Zhuravskaya A.N. Lipidy, zhirnyye kisloty i flavonoidy v list'yakh Amaranthus retroflexus, proizrastayushchego v usloviyakh tsentral’noy Yakutii [Lipids, fatty acids and flavonoids in the leaves of Amaranthus retroflexus, growing in the conditions of central Yakutia]. Khimiya rastitel’nogo syr’ya [Chemistry of plant raw materials], 2017, v. 3, pp. 77–84.Слепцов С.И., Хлебный Е.С., Журавская А.Н. Липиды, жирные кислоты и флавоноиды в листьях Amaranthus retroflexus, произрастающего в условиях центральной Якутии // Химия растительного сырья, 2017. № 3. С. 77–84.Galkina Y.Y., Vorob’yeva O.A. Osobennosti biosinteza fitosterolov pal’my polzuchey i tykvy obyknovennoy, kak komponentov lekarstvennykh sredstv [Features of the biosynthesis of palmetto and pumpkin phytosterols as components of medicines]. Sovremennyye problemy biokhimii, genetiki i biotekhnologii: mater. III Vserossiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem [Modern problems of biochemistry, genetics and biotechnology: material. III All-Russian Conference with International Participation]. Ufa, September 21–23, 2021. Ufa: Publishing House of RIN BashGU, 2021, pp. 52–55.Галкина Е.Е., Воробьева О.А. Особенности биосинтеза фитостеролов пальмы ползучей и тыквы обыкновенной как компонентов лекарственных средств // Современные проблемы биохимии, генетики и биотехнологии: Материалы III Всерос. конф. с междунар. участием, Уфа, 21–23 сентября 2021 г. Уфа: Изд-во РИН БашГУ, 2021. С. 52–55.Shirokikh I.G., Ogorodnikova S.Y. Vliyaniye terpenovykh soyedineniy na rostovyye i fiziologo-biokhimicheskiye pokazateli prorostkov pshenitsy [Influence of terpene compounds on growth and physiological-biochemical parameters of wheat seedlings]. Problemy regional’noy ekologii v usloviyakh ustoychivogo razvitiya: mater. Vserossiyskoy nauch.-prakt. konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem [Problems of regional ecology in conditions of sustainable development: material. All-Russian scientific and practical conference with international participation]. Kirov, November 27–29, 2007, Kirov: VyatGGU Publishing House, 2007, pp. 91–95.Широких И.Г., Огородникова С.Ю. Влияние терпеновых соединений на ростовые и физиолого-биохимические показатели проростков пшеницы // Проблемы региональной экологии в условиях устойчивого развития: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, Киров, 27–29 ноября 2007 г., Киров: Изд-во ВятГГУ, 2007. С. 91–95.Zuykevich V.V. Tanniny v rastitel’nom syr’ye [Tannins in plant raw materials]. Biologicheski aktivnyye soyedineniya v zhizni cheloveka: sbornik statey VII universitetskoy studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Biologically active compounds in human life: collection of articles of the VII University Student Scientific and Practical Conference], Brest, December 14, 2017. Brest: BrGU named after A.S. Pushkina, 2018, pp. 34–36.Зуйкевич В.В. Таннины в растительном сырье // Биологически активные соединения в жизни человека: сб. статей VII Университетской студ. науч.-практ. конф., Брест, 14 декабря 2017 г., Брест: Из-во БрГУ, 2018. С. 34–36.Ovodova R.G. Noveyshiye svedeniya o pektinovykh polisakharidakh [The latest information about pectin polysaccharides]. Izvestiya Komi nauchnogo tsentra URO RAN [News of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences], 2010, v. 3, pp. 37–45.Оводова Р.Г. Новейшие сведения о пектиновых полисахаридах // Известия Коми научного центра УРО РАН, 2010. № 3. С. 37–45.Mian A.J., Timell T.E. Isolation and characterization of a cellulose from the inner bark of white birch (Betula papyrifera). Canadian J. of Chemistry, 1960, t. 38, no. 7, рр. 1191–1198.Mian A.J., Timell T.E. Isolation and characterization of a cellulose from the inner bark of white birch (Betula papyrifera) // Canadian J. of Chemistry, 1960, t. 38, no. 7, pp. 1191–1198.Feofilova Y.P., Mysyakina I.S. Lignin: khimicheskoye stroyeniye, biodegradatsiya, prakticheskoye ispol’zovaniye (obzor) [Lignin: chemical structure, biodegradation, practical use (review)]. Prikladnaya biokhimiya i mikrobiologiya [Applied biochemistry and microbiology], 2016, v. 52, no. 6. pp. 559–569.Феофилова Е.П., Мысякина И.С. Лигнин: химическое строение, биодеградация, практическое использование (обзор) // Прикладная биохимия и микробиология, 2016. Т. 52. № 6. С. 559–569.Tarelkina T.V., Novitskaya L.L. Vliyaniye ekzogennoy sakharozy na formirovaniye floemy berezy povisloy, ol’khi seroy i osiny [The influence of exogenous sucrose on the formation of phloem of silver birch, gray alder and aspen]. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Proceedings of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2019, no. 12, pp. 43–54.Тарелкина Т.В., Новицкая Л.Л. Влияние экзогенной сахарозы на формирование флоэмы березы повислой, ольхи серой и осины // Труды Карельского научного центра Российской академии наук, 2019. № 12. С. 43–54.Levakhin G.I. Duskayev, G.K., Ferapontova, A.S., Ovchinnikov, A.A., Mikolaychik, I.N. Rol’ uglevodov v protsesse pishchevareniya zhvachnykh zhivotnykh (obzor) [The role of carbohydrates in the process of digestion of ruminants (review)]. Zhivotnovodstvo i kormoproizvodstvo [Animal husbandry and feed production], 2015, no. 1 (89), pp. 92–95.Левахин Г.И. Дускаев Г.К., Ферапонтова А.С., Овчинников А.А., Миколайчик И.Н. Роль углеводов в процессе пищеварения жвачных животных (обзор) // Животноводство и кормопроизводство, 2015. № 1 (89). С. 92–95.Kurepin A.A., Shorets R.D., Lemeshevskiy V.O. Vliyaniye sootnosheniya NDK i KDK v ratsionakh korov na mikrobiologicheskiye i fermentativnyye pokazateli rubtsovogo pishchevareniya [The influence of the ratio of NDK and KDK in cows’ diets on microbiological and enzymatic indicators of rumen digestion]. Sovremennoye sostoyaniye, perspektivy razvitiya molochnogo zhivotnovodstva i pererabotki sel’skokhozyaystvennoy produktsii: mater. Mezhdunar. nauch.-prakt. konf [Current state, prospects for the development of dairy farming and processing of agricultural products: material. Intl. Scientific-practical Conf.]. Omsk, April 7–8, 2018. Omsk: LITERA, 2016, pp. 96–99.Курепин А.А., Шорец Р.Д., Лемешевский В.О. Влияние соотношения НДК и КДК в рационах коров на микробиологические и ферментативные показатели рубцового пищеварения // Современное состояние, перспективы развития молочного животноводства и переработки сельскохозяйственной продукции: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., Омск, 7–8 апреля 2018 г. Омск: Литера, 2016. С. 96–99.Naumov N.M. Biologicheski aktivnyye svoystva i lechebno-profilakticheskoye primeneniye pektinov [Biologically active properties and therapeutic and prophylactic use of pectins]. Aktual’nyye voprosy sel’skokhozyaystvennoy biologii [Current issues of agricultural biology], 2018, no. 2 (8), pp. 13–17.Наумов Н.М. Биологически активные свойства и лечебно-профилактическое применение пектинов // Актуальные вопросы сельскохозяйственной биологии, 2018. № 2 (8). С. 13–17.