Фитонциды

Выработка фитонцидов характерна для всех растений. При этом различаются^[1]:

• неэкскреторные фитонциды — находятся в протоплазме клеток («тканевые соки»);
• летучие фракции фитонцидов — выделяются в атмосферу (надземными частями растений), почву (подземными частями растений), воду (водными растениями).

Фитонцидами являются даже те выделяемые растениями летучие вещества, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами.

Химическая природа фитонцидов бывает разной, от неё зависит то, какая ими выполняется функция. По химической природе фитонциды могут представлять собой комплекс соединений, например терпеноидов, или других т. н. вторичных метаболитов.

Фитонциды играют важную роль в поддержании иммунитета растений, это один из факторов их естественного иммунитета (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности). Фитонциды защищают растения в том числе от болезнетворных микробов человека и животных. Так, фитонциды пихты убивают коклюшную палочку (возбудителя коклюша); сосновые фитонциды губительны для палочки Коха (возбудителя туберкулёза) и для кишечной палочки; берёза и тополь поражают микроб золотистого стафилококка. Однако фитонциды багульника и ясенца довольно ядовиты и для человека тоже — с этими растениями следует быть осторожными.

Фитонциды важны и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах.

Выделение ряда фитонцидов усиливается при повреждении растений.

Летучие фитонциды (летучие ароматные вещества, ЛАВ) способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и мн. др.

Сила и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны. Фитонциды чеснока, лука, хрена, красного перца убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Летучие фитонциды уничтожают простейших (инфузорий), многих насекомых за довольно короткое время (часы или минуты).

Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т. п.

Среди древесных растений лучше всего фитонциды выделяют хвойные. Гектар соснового бора выделяет в атмосферу около 5 килограммов летучих фитонцидов в сутки, можжевелового леса — около 30 кг/сут, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору) воздух практически стерилен (содержит лишь около 200—300 бактериальных клеток в 1 м³).

В медицинской и ветеринарной практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзённолистного (препарат иманин) и других растений, содержащих фитонциды, для лечения гнойных ран, трофических язв, трихомонадного кольпита. Фитонциды ряда других растений стимулируют двигательную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, сердечную деятельность.

На курортах бывшего СССР активно изучалось и использовалось влияние фитонцидов деревьев и других растений на здоровье людей. В парках при санаториях создавались «фитоуголки», в которых пациенты находились каждый день в течение часа и более с целью положительного влияния на здоровье. В Японии, на Тайване и в Южной Корее существует терапевтическая техника, известная как «купание в лесу», при которой люди, прогуливаясь по лесу и погружаясь в его атмосферу, активно вдыхают фитонциды, образуемые деревьями, чтобы улучшить здоровье и избавиться от стресса.

На основе воздействия фитонцидов и вдыхания эфирных масел построена ароматерапия.

Активное озеленение городских пространств деревьями и другими растениями, богатыми на выделение фитонцидов, благоприятно влияет на экологию и здоровье людей. В интерьерах используется медицинский фитодизайн: специально подобранные растения оздоравливают атмосферу в помещении и защищают людей от различных инфекций.

Теоретические истоки, предшествовавшие открытию фитонцидов, можно найти в работах русского и французского биолога Ильи Мечникова.

Пионерами в области изучения фитонцидов был советский биолог Борис Токин, который и ввёл в оборот данный термин, а также работавшие с ним коллеги. Эти советские исследователи активно занимались изучением оздействия фитонцидов с конца 1920-х годов. Наработки Токина были очень востребованы в госпиталях во время Великой Отечественной войны. Антибактериальные свойства фитонцидов (в частности, выделяемых луком, перцем, чесноком) и подходы, предложенные Токиным, помогали в лечении плохо заживающих ран, улучшали состояние пациентов, страдающих туберкулёзом и другими болезнями^[6].

В послевоенные годы профессиональное сообщество проявило широкий интерес к теме фитонцидов. Расцвет в области изучения фитонцидов пришёлся на 1950-е — 1980-е годы.

Термин «фитонциды» был предложен Борисом Токиным в 1928 году.

Первоначально слово «фитонциды» использовалось только как характеристика суммы (фракции) нативных веществ растений, подавляющих развитие других организмов. Но в дальнейшем сфера применения термина была расширена на все виды продуктов, получаемых при переработке растительной биомассы, обладающих антимикробными свойствами, а также на фитоалексины (алексины) и колины, регулирующие развитие растительных сообществ, на все антибиотики микробного происхождения и другие природные вещества. Фитонциды стали рассматривать не только как специфические защитные вещества, а ещё и как участника процесса теплорегуляции, как стимулятор или ингибитор прорастания пыльцы растений, а также как вещества, задействованные и в иных процессах жизнедеятельности растений.

Это вызвало кризис в использовании термина. С одной стороны, его не приняли сторонники теории алексинов и колинов; с другой стороны, вызывало сложности то, что под это понятие подпадали и нативные ЛАВ — летучие ароматные вещества, и вообще любые растительные экстракты, и антибиотики, и пр. В результате такого расширительного употребления содержательность термина снизилась, и слово «фитонциды» в настоящее время активно используется практически только в русскоязычной литературе. Кроме того, понятие «фитонциды» по-прежнему достаточно широко применяется в работах, печатающихся в Японии.