Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi

Kubra Gumusdag; Çağrı Olgun

doi:10.31466/kfbd.1707454

EN TR

Determination of Some Characteristics of Black Elderberry (Sambucus nigra) Wood as a Lignocellulosic Raw Material Grown in Kastamonu

Abstract

In this study, three different black elderberry (Sambucus nigra) wood samples were taken from Kastamonu province, and chemical and fiber morphology analyzes were performed to evaluate them from a broad perspective in terms of industrial usage areas. Holocellulose, alpha-cellulose, and lignin contents of the samples, solubility’s in ethanol-water (2:1 v/v), hot water, cold water, 1% NaOH solution, and ash contents were determined according to the relevant standard test procedures. Elemental composition analysis (C%, H%, and N%) and ICP-OES elemental analysis (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Mn, Fe, Co, Al) were performed on wood samples. It was determined that the morphological properties of black elderberry wood fibers were not at a sufficient level for pulp and fiber industry. Co, Cu, and As elements were not detected in elderberry wood samples. It was concluded that elderberry wood has potential for use as a bioindicator in terms of other elements. It is thought that the nitrogen amount detected in the samples (0.143-0.539%), high lignin content (27.65-29.96%), and low ash content (0.60-0.76%) can be evaluated in areas other than traditional forest products industries.

Keywords

Black Elderberry, Fiber morphology, Chemical properties, Bioindicator

Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, Kastamonu ilinden alınan üç farklı kara mürver (Sambucus nigra) odunu örneği üzerinde kimyasal ve lif morfolojisi analizleri gerçekleştirilmiş ve bu örnekler, endüstriyel kullanım alanları açısından geniş bir perspektiften değerlendirilmiştir. Örneklerin holoselüloz, alfa-selüloz ve lignin içerikleri, etanol-su (2:1 h/h), sıcak su, soğuk su, %1 NaOH çözeltisindeki çözünürlükleri ve kül içerikleri ilgili standart test prosedürlerine göre belirlenmiştir. Odun örneklerinde elementel kompozisyon analizi (%C, %H ve %N) ve ICP-OES ile elementel analizi (As, Cd, Cr, Cu, Pb, Zn, Mn, Fe, Co, Al) yapılmıştır. Kara mürver odunu liflerinin morfolojik özelliklerinin kağıt hamuru ve lif endüstrisi için yeterli düzeyde olmadığı tespit edilmiştir. Mürver odunu örneklerinde Co, Cu ve As elementlerine rastlanılamamıştır. Diğer elementler açısından mürver odununun biyoindikatör olarak kullanım potansiyeli olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Numunelerde tespit edilen azot miktarı (%0,143-0,539), yüksek lignin içeriği (%27,65- 29,96) ve düşük kül içeriğiyle (%0,60-0,76) geleneksel orman ürünleri endüstrilerinden farklı alanlarda değerlendirilebilir olduğu düşünülmektedir.

Keywords

Kara mürver, Lif morfolojisi, Kimyasal özellikler, Biyoindikatör

Supporting Institution

Tübitak BiDEB 2209

Project Number

1919B012107657

Thanks

This study was supported by the TÜBİTAK Science and Technology Research Council (TÜBİTAK) Directorate of Scientist Support Programs (BİDEB) under program 2209/A with application number 1919B012107657. We would like to thank TÜBİTAK BİDEB for their support in conducting this study.

References

Abuamoud, M.M.M., Ateş, S., Durmaz, E. (2018). Comparison of some anatomical, chemical and fibrous characteristics of Turkish Pine (Pinus brutia Ten.) sampled from different regions. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 18(1), 75-82. https://doi.org/10.17475/kastorman.364592
Alkan, Ç., Eroğlu, H., Yaman, B. (2003). Türkiye’deki bazı odunsu angiospermae taksonlarının lif morfolojileri. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 5(5), 102-108.
Akarsu, H., Çetin, İ.Z., Jawed, A.A., Aisha, A.E.S.A., Cesur, A., Keskin, R. (2019). Fraxinus excelsior L.’da bazı ağır metal konsantrasyonlarının organel ve trafik yoğunluğuna bağlı değişimi. Uluslararası Mühendislik Tasarım ve Teknoloji Dergisi, 1(1), 24-30.
Akbulut, M., Ercisli, S., Tosun, M. (2009). Physico-chemical characteristics of some wild grown European elderberry (Sambucus nigra L.) genotypes. Pharmacognosy magazine, 5(20), 320-323. http://dx.doi.org/10.4103/0973-1296.58153
Ates, S., Ni, Y., Akgul, M., Tozluoglu, A. (2008). Characterization and evaluation of Paulownia elongota as a raw material for paper production. African journal of biotechnology, 7(22), 4153-4158.
Bektaş, İ., Tutuş, A., Eroğlu, H. (1999). A study of the suitability of Calabrian pine (Pinus brutia Ten.) for pulp and paper manufacture. Turkish journal of Agriculture and Forestry, 23(9), 589-598.
Cafourek, J., Gaff, M., Gašparík, M., Slávik, M., Macků, J. (2016). Properties and use of biomass from reclaimed land in the North Bohemian Basin. Wood Research, 61(5), 777-790.
Csorba, V., Magdolna, T. Ó. T. H., Laszlo, A. M., Kardos, L., Kovács, S. (2020). Cultivar and year effects on the chemical composition of elderberry (Sambucus nigra L.) fruits. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 48(2), 770-782. https://doi.org/10.15835/nbha48211873
Çetin, M., Sevik, H., Aricak, B., Ozturk, A., Özer Genc, C., Aisha, A.E.S.A., Jawed, A.A., Aljama, A.M.O., Alrabiti, O.B.M. (2019). The investigation of the changing in conccentration of some heavy metals in seeds, leaves, and branches because of traffic density: A case study of Acer platanoides. Kastamonu University Journal of Engineering and Sciences, 5(2), 83-92.
Demirbaş, A.(2003). Fuelwood characteristics of six indigenous wood species from the Eastern Black Sea region. Energy Sources, 25(4), 309-316. https://doi.org/10.1080/00908310390142343

EN, (2021). EN ISO 17225-1, Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 1: General requirements. Geneva, European Committee For Standardization.
EN, (2021). EN ISO 17225-2, Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 2: Graded wood pellets. Geneva, European Committee For Standardization.
Huang, J., Liu, W., Qiu, X., Tu, Z., Li, J., Lou, H. (2021). Effects of sacrificial coordination bonds on the mechanical performance of lignin-based thermoplastic elastomer composites. International Journal of Biological Macromolecules, 183, 1450-1458. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2021.04.188
Istanbullu, S.N., Sevik, H., Isinkaralar, K., Isinkaralar, O. (2023). Spatial distribution of heavy metal contamination in road dust samples from an urban environment in Samsun, Türkiye. Bulletin Of Environmental Contamination and Toxicology, 110(4), 78. https://doi.org/10.1007/s00128-023-03720-w
İstek, A., Tutuş, A., Gülsoy, S.K. (2009). Sahil çamı odununun lif morfolojisi ve kağıt özellikleri üzerine ağaç yaşının etkisi. KSÜ Mühendislik Bilimleri Dergisi, 12(1), 1-5.
Kayişoğlu, B., Aktaş, T. (2023). Biyokütle Enerjisi Dönüşüm Teknolojileri. Ankara, Nobel Akademik Yayıncılık.
Kırcı, H., (2003). Kağıt Hamuru Endüstrisi Ders Notları. Trabzon, KTÜ, Orman Fakültesi Yayınları.
Kiaei, M., Samariha, A. (2011). Fiber dimensions, physical and mechanical properties of five important hardwood plants. Indian Journal of Science and Technology, 4(11), 1460-1463. https://dx.doi.org/10.17485/ijst/2011/v4i11.8
Kiaei, M., Tajik, M., Vaysi, R. (2014). Chemical and biometrical properties of plum wood and its application in pulp and paper production. Maderas. Ciencia y tecnología, 16(3), 313-322.
Kozakiewicz, P., Dadon, M., Marchwicka, M. (2021). Investigation of selected properties of the black elder wood (Sambucus nigra L.). Annals of Warsaw University of Life Sciences-SGGW. Forestry and Wood Technology, 116, 28-38.
Merev, N., Gerçek, Z., Serdar, B., Bak, F. E., Birtürk, T. (2005). Wood anatomy of some Turkish plants with special reference to perforated ray cells. Turkish Journal of Botany, 29(4), 269-281.
Moody, J. (2019). The Elderberry Book: Forage, Cultivate, Prepare, Preserve. New Society Publishers.
Olgun, Ç., Özkan, O.E., Vurdu, H. (2012, Ekim) Kastamonu’da yetişen mürver türlerinin botanik ve kullanım özellikleri. Kastamonu’nun Doğal Zenginlikleri Sempozyumu (s. 46-49) Kastamonu, Kastamonu Üniversitesi.
Osman, A. G., Avula, B., Katragunta, K., Ali, Z., Chittiboyina, A. G., Khan, I. A. (2023). Elderberry extracts: Characterization of the polyphenolic chemical composition, quality consistency, safety, adulteration, and attenuation of oxidative stress-and inflammation-induced health disorders. Molecules, 28(7), 3148. https://doi.org/10.3390/molecules28073148
Pekgözlü Kılıç, A., Gülsoy, S. K., Ayçiçek, Y. (2017). Karaçam (Pinus nigra Arnold.) odununun lif morfolojisi ve kimyasal yapısı üzerine ağaç gövde yüksekliğinin etkisi. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 19(2), 74-81. https://doi.org/10.24011/barofd.342069
Seven, T., Can, B., Darende, B.N., Ocak, S. (2018). Hava ve toprakta ağır metal kirliliği. Ulusal Çevre Bilimleri Araştırma Dergisi, 1(2), 91-103.
Spearin, W.E., Isenberg, I.H. (1947). The maceration of woody tissue with acetic acid and sodium chlorite. Science, 105(2721), 214-214.
TAPPI, (1988a). TAPPI Test Method T 204 om-88: Solvent extractives of wood and pulp. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
TAPPI, (1988b). TAPPI Test Method T 222 om-88: Acid-insoluble lignin in wood and pulp. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
TAPPI, (1993a). TAPPI Test Method T 203 om-93: Alpha-, beta- and gamma – cellulose in pulp. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
TAPPI, (1993b). TAPPI Test Method T 207 om-93: Water solubility of wood and pulp. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
TAPPI, (1993c). TAPPI Test Method T 212 om-93: One percent sodium hydroxide solubility of wood and pulp. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
TAPPI, (1993d). TAPPI Test Method T 211 om-93: Ash in wood, pulp, paper and paperboard: combustion at 525 °C. TAPPI Test Methods, Atlanta, GA, TAPPI.
Tarasov, D. (2013). Comparative analysis of wood pellet parameters: Canadian case study. Master Thesis, Lakehead University, Natural Resources Management Faculty, Thunder Bay, Canada.
Turkyilmaz, A., Sevik, H., Isinkaralar, K., Cetin, M. (2018). Using Acer platanoides annual rings to monitor the amount of heavy metals accumulated in air. Environmental monitoring and assessment, 190(578),1-11. https://doi.org/10.1007/s10661-018-6956-0
Turkyilmaz, A., Sevik, H., Isinkaralar, K., Cetin, M. (2019). Use of tree rings as a bioindicator to observe atmospheric heavy metal deposition. Environmental Science and Pollution Research, 26, 5122-5130. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3962-2
Tutus, A., Çiçekler, M. (2016). Evaluation of common wheat stubbles (Triticum aestivum L.) for pulp and paper production. Drvna industrija, 67(3), 271-279. https://doi.org/10.5552/DRIND.2016.1603
Tutuş, A., Çiçekler, M., Yemşen, B., Kara, S.B., Sözbir, T. (2021). Kenevir (Cannabis sativa L.) saplarından kağıt hamuru ve kağıt üretiminin araştırılması. Turkish Journal of Forestry, 22(3), 311-317. https://doi.org/10.18182/tjf.958584
URL-1: https://kastamonu.tarimorman.gov.tr/Haber/1557/Kastamonu-Ilinde-Murver-Yetistiriciligi-Icin-Calismalar-Basladi, (Erişim tarihi: 24 Mayıs 2025)
Walia, Y. K. (2013). Chemical and physical analysis of Morus nigra (Black mulberry) for its pulpability. Asian Journal of Advanced Basic Sciences, 1(1), 40-44.
Wise, L.E., Murphy, M., D'Addieco, A.A. (1946). Chlorite holocellulose, its fractionnation and bearing on summative wood analysis and on studies on the hemicelluloses. Paper Trade Journal, 122(2), 35-43.
Yadav, R., Kumar, D., Ansari, T. (2022). Wood fiber characteristics of underutilized poplar species and comparision with P. deltoides in terms of their pulp and paper quality. The Journal of Biomedical Research & Environmental Sciences, 3(11): 1433-1439. https://doi.org/10.37871/jbres1617
Yigit, N. (2019). Determination of heavy metal accumulation in air through annual rings: the case of Malus floribunda species. Applied Ecology & Environmental Research, 17(2), 2755-2764. http://dx.doi.org/10.15666/aeer/1702_27552764
Yigit, N., Mutevelli, Z., Sevik, H., Onat, S.M., Ozel, H.B., Cetin, M., Olgun, C. (2021). Identification of some fiber characteristics in Rosa sp. and Nerium oleander L. wood grown under different ecological conditions. BioResources, 16(3), 5862-5874. https://dx.doi.org/10.15376/biores.16.3.5862-5874
Yurdakurban, F., Gençer, A. (2019). Kraft yöntemiyle aynı pişirme şartlarında sarıçam ve titrek kavak odunu yongalarından elde edilen kâğıt hamurunun verimi ve kâğıt özelliklerinin karşılaştırılması. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 21(1), 129-135. https://doi.org/10.24011/barofd.447207

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Forest Products Chemistry

Journal Section

Research Article

Authors

Kubra Gumusdag ^*
0009-0001-1402-8894
Türkiye

Çağrı Olgun
0000-0002-0811-0381
Türkiye

Publication Date

March 6, 2026

Submission Date

May 27, 2025

Acceptance Date

January 9, 2026

Published in Issue

Year 2026 Volume: 16 Number: 1

DOI

https://doi.org/10.31466/kfbd.1707454

IZ

https://izlik.org/JA42HW59FW

APA

Gumusdag, K., & Olgun, Ç. (2026). Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 16(1), 383-394. https://doi.org/10.31466/kfbd.1707454

AMA

1.Gumusdag K, Olgun Ç. Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2026;16(1):383-394. doi:10.31466/kfbd.1707454

Chicago

Gumusdag, Kubra, and Çağrı Olgun. 2026. “Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus Nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16 (1): 383-94. https://doi.org/10.31466/kfbd.1707454.

EndNote

Gumusdag K, Olgun Ç (March 1, 2026) Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16 1 383–394.

IEEE

[1]K. Gumusdag and Ç. Olgun, “Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi”, KFBD, vol. 16, no. 1, pp. 383–394, Mar. 2026, doi: 10.31466/kfbd.1707454.

ISNAD

Gumusdag, Kubra - Olgun, Çağrı. “Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus Nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 16/1 (March 1, 2026): 383-394. https://doi.org/10.31466/kfbd.1707454.

JAMA

1.Gumusdag K, Olgun Ç. Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2026;16:383–394.

MLA

Gumusdag, Kubra, and Çağrı Olgun. “Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus Nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, vol. 16, no. 1, Mar. 2026, pp. 383-94, doi:10.31466/kfbd.1707454.

Vancouver

1.Kubra Gumusdag, Çağrı Olgun. Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi. KFBD. 2026 Mar. 1;16(1):383-94. doi:10.31466/kfbd.1707454

The published articles in The Black Sea Journal of Sciences are licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International

Determination of Some Characteristics of Black Elderberry (Sambucus nigra) Wood as a Lignocellulosic Raw Material Grown in Kastamonu

Abstract

Keywords

Kastamonu’da Yetişen Kara Mürver (Sambucus nigra) Odununun Lignoselülozik Hammadde Olarak Bazı Özelliklerinin Belirlenmesi

Abstract

Keywords

Supporting Institution

Project Number

Thanks

References

Details

Primary Language

Subjects

Journal Section

Authors

Publication Date

Submission Date

Acceptance Date

Published in Issue

DOI

IZ

Cite