ФИТОНЦИДЫ

(от греч. Φυτόν — растение и лат. caedo — убиваю) — защитные вещества, образуемые высшими растениями; выделение Ф. является свойством растений, выработавшимся в процессе их историч. развития. Открыты советским биологом Б. П. Токиным (первое сообщение в 1928, публикация в 1930). Ф. способны подавлять рост бактерий, грибов и простейших. Большинство исследованных растений продуцирует летучие Ф. (способные оказывать своё действие на расстоянии); однако свойствами Ф. обладают и малолетучие или нелетучие вещества, также образующиеся в тканевых соках и протоплазме растительных клеток. Ф. разных видов растений различны по своему составу и действию. Продукция Ф. изменяется в зависимости от сезона года, почвенных и климатич. условий, времени суток, стадии вегетации растений и их физиологич. состояния; кроме того, разные органы одного и того же растения могут продуцировать различные Ф. В большинстве случаев выделение Ф. после разрушения (напр., измельчения) растительных тканей прекращается в первые минуты и даже секунды. Исключением являются летучие Ф. корней дикого пеона (Paeonia anomala), обнаруживающиеся даже через 24 часа, а также Ф. чеснока, еще выделяющиеся спустя 200, а иногда 700 часов после их измельчения, и нек-рые др.

Мощность и диапазон действия Ф. весьма разнообразны. Так, напр., Ф. чеснока убивают грамположительные и грамотрицательные бактерии, аэробные и анаэробные бактерии, фитопатогенные бактерии и грибы, патогенные для человека микроорганизмы (холерный вибрион, возбудители брюшного тифа, газовой гангрены, дизентерии и др.). Непатогенные и патогенные простейшие (Lamblia intestinalis, Trichomonas vaginalis и др.) погибают в первые минуты после воздействия на них Ф. Однако Ф. действуют но на все патогенные для данного вида растений грибы и бактерии; у нек-рых патогенных микробов и процессе историч. развития выработалась устойчивость к Ф. этих растений. Так, напр., на патогенную для чеснока бактерию Ф. чеснока оказывают очень слабое бактериостатич. действие.

Ф. влияют на состав биоценозов (см.). Напр., в зависимости от типа леса изменяется (качественно и количественно) состав микрофлоры воздуха, что объясняется, наряду с другими многочисленными причинами, присутствием в воздухе различных Ф., выделяемых данными растениями. Известно, что в сосновых и кедровых лесах, вне зависимости от географич. широты и близости населённых пунктов, воздух практически стерилен (содержит 200—300 бактериальных клеток на 1 м²). Установлено, что растения одного вида действуют своими Ф. на расстоянии на растения других видов. Так, Ф. полыни (Artemisia absinthium) тормозят прорастание семян фенхеля (Foeniculum vulgare) на расстоянии ок. 1 м; Ф. магнолии задерживают рост нек-рых трав; Ф. житняка (Agropyron pectiniforme) и овса (Avena sativa) стимулируют прорастание пыльцевых зёрен люцерны (Medicago sativa), а Ф. тимофеевки (Phleum pratense) действуют на них угнетающе. Выяснено также, что Ф. одних высших водных растений тормозят, а Ф. других стимулируют развитие зародышей пресноводных животных (моллюсков, земноводных; Ф. сине-зелёных водорослей тормозят развитие яиц моллюсков.

Химическая природа Ф. весьма разнообразна. В большинстве случаев это не одно какое-либо вещество, а комплекс органических соединений, что крайне усложняет получение очищенных лечебных препаратов Ф. Так, напр., из чеснока получены фитонцидные препараты аллицин С₆Н₁₀ОS₂ (осуществлён синтез), сативин и др. Ho они сильно отличаются друг от друга по своему действию на микроорганизмы, и их фитонцидные свойства значительно уступают действию нативных Ф. Фитонцидные свойства нек-рых растений обусловливаются, по-видимому, относительно простым комплексом химич. соединений. Так, токсическое действие Ф. черёмухи на нек-рые животные организмы (напр., на насекомых, клещей, червей, грызунов и др.) объясняется наличием синильной кислоты и бензойного альдегида. Вместе с тем состав Ф. не исчерпывается названными веществами, что доказано экспериментально (советским фармакологом К. Л. Стуккей, 1954). Несомненно, однако, что фитонцидные свойства ряда растений обусловлены преимущественно какой-либо «основной» группой химич. веществ (или даже одним веществом): дубильными веществами, алкалоидами (напр., стероидный глюкозидоалкалоид томатин, полученный из листьев томатов), органическими кислотами, хинонамн (напр., юглон, 5-окси-1,4-нафтохинон, выделенный из грецкого ореха, или 2-метокси-1,4-нафтохинон — из садового бальзамина), глюкозидами, эфирными маслами, бальзамами, смолами и т. д. Из можжевельника (Juniperus communis) выделен углеводород C₁₁H₁₈, обладающий фитонцидными свойствами. В нек-рых случаях, напр, в лавровишне (Laurocerasus officinalis), химический состав Ф. весьма близок или совпадает с составом эфирного масла данного растения; однако нельзя идентифицировать эфирные масла и Ф. Так, продуцирование Ф. свойственно и растениям, не принадлежащим к эфирномасличным напр., дубу, плесневым грибам и т. д.); с другой стороны, фитонцидные свойства растений, богатых эфирными маслами (напр., чёрной смородины), обусловлены не эфирным маслом (оно не действует на микроорганизмы на расстоянии). В ряде случаев Ф. образуются в растении из неактивных веществ в результате быстро протекающих химических реакций. Установлено, напр., что в чесноке содержится неактивное вещество аллиин, к-рое способно под влиянием фермента аллиназы быстро превращаться в аллицин, обладающий фитонцидными свойствами. Выяснено (Н. В. Новотельнов, 1954), что летучие Ф. плодов шиповника образуются при их ранении, если происходит взаимодействие содержащихся в плоде аглюконовой фракции флавоновых глюкозидов с аскорбиновой кислотой.

Свойства Ф. используются в медицине, сельском хозяйстве, пищевой пром-сти. Напр., фитонцидный препарат из чеснока — сативин — применяется для лечения дизентерии; Ф. чеснока, лука, эвкалипта — при гнойных хирургических заболеваниях (применение Ф. в этом случае даёт хорошие результаты, т. к., наряду с действием на микрофлору, Ф. стимулируют регенерацию тканей); препарат иманин (получен советским учёным В. Г. Дроботько с сотрудниками в 1954) применяется при лечении инфицированных ран, ожогов и др. Фитонцидные препараты из хвои сосны и содержащие Ф. нативные соки лука, редьки и нек-рых других растений используются в гинекологии для лечения трихомонадных кольпитов. Ф. применяются также для борьбы с грибными заболеваниями плодов и овощей (в период их роста и во время хранения). Доказано, напр., что Ф. из сухих чешуй лука (применяемые в виде настоев) являются хорошим средством для борьбы с плодовой гнилью моркови и нек-рыми другими грибными заболеваниями плодов цитрусовых. В консервной пром-сти с учётом фитонцидной активности плодово-овощного сырья, разработаны сокращённые (на 30—40%) режимы стерилизации консервов, позволяющие улучшить их качество (лучшее сохранение цвета, аромата, консистенции и витаминных свойств) без снижения стерильности. Перспективно использование Ф. для очистки воздуха от патогенных микроорганизмов как в отдельных домах (напр., в больничных помещениях, детских учреждениях), так и в городах и рабочих посёлках.

Лит.: Токин Б. Бактерициды растительного происхождения (фитонциды). М., 1942; его же. Фитонциды, [2 изд.], М., 1951; его же, Губители микробов — фитонциды, М., 1954; Фитонциды, их роль в природе и значение для медицины, [Сб. статей], под ред. Б. П. Токина, М., 1952; Шемякин М. М., Хохлов А. С., Химия антибиотических веществ, 2 изд., М. — Л., 1953; Гаузе Г. Ф., Лекции по антибиотикам, М., 1949; Совещание по проблеме фитонцидов 2-5 февраля 1954 г. Тезисы докладов, Л., 1954; Биологические антисептики. Сборник, под ред. С. П. Карпова, Б. П. Токина и Т. Д. Янович, Томск, 1946; Фитонциды. Сборник научных исследований об антисептиках растительного происхождения, под ред. С. П. Карпова и Б. П. Токина, Томск, 1944.

Б. П. Токин