Продукция фитонцидов неотделима от жизни растения в целом

Фитонциды — целебные вещества для самих растений. Об этом много говорится в книге. Означает ли это, что фитонциды являются веществами, предназначенными только для защиты растений? Наука вправе ответить уже в настоящее время с большой достоверностью: нет, не может быть, чтобы фитонциды у большинства растений оказались веществами, не могущими играть никакой другой роли в жизни растения, кроме защиты его от вредных организмов. Вообще у животных и растительных организмов трудно найти такие выработавшиеся в ходе эволюции структуры и функции, которые имели какое- либо единственное значение.

Поясним это примерами. Белок куриного яйца во время развития цыплёнка участвует в построении клеток зародыша, он же своими антибиотическими свойствами помогает эмбриону противодействовать возможной заразе — микробам и грибкам; белок имеет и серьёзное механическое защитное значение для желтка — собственно зародыша.

Пример второй — лейкоциты крови человека. Являясь составной частью крови, они выполняют многообразные отправления в здоровым, нормальном организме. Но вот в организм внедрились микробы — заразное начало. Лейкоциты благодаря своим ложноножкам (псевдоподиям) выходят из стенок мельчайших сосудов в районе воспаления, в месте внедрения микробов. Теперь они выполняют роль пожирателей микробов, то есть роль фагоцитов.

И фитонциды растений, каков бы ни был их химический состав, не обязательно должны быть лишь защитными веществами. Они ими служат при ранении растения, при действии вредных для него веществ, выделяемых бактериями, при повреждении насекомыми и т.д. Но они же могут играть в нормальном, здоровом организме растения какую-либо иную, даже многообразную роль, составляя часть протоплазмы клеток или межклеточных веществ. Они могут, например, участвовать в обмене веществ; выделения больших количеств летучих органических веществ могут способствовать, наверное, уменьшению или усилению теплоотдачи, притоку кислорода и т.д.

Мы ещё многого не знаем. Одно ясно — продукция фитонцидов неотделима от жизни растений в целом.

Как правило, энергичные протистоцидные летучие вещества обнаруживаются в течение очень непродолжительного времени после того, как растение сорвано и из него приготовлена кашица. Нередко уже в первые минуты, а иногда и секунды, растительная кашица расходует основные порции летучих фитонцидов. В соответствующих опытах приходится следовать совету: «лови момент». Кашица лука дольше, чем кашица многих других растений, сохраняет способность выделять летучие бактерицидные вещества, но и в этом случае в первые же полчаса испаряется большая их часть.

Однако есть удивительные, ещё не подвергавшиеся химическому научному анализу исключения из такого правила. Приготовленная на тёрке кашица из корней дикого пиона (марьина корня), даже простояв на воздухе в продолжение трёх суток, выделяет летучие фитонциды, от воздействия которых протозоа погибают через 3 минуты. Ещё более поразителен чеснок. Это какой-то неисчерпаемый источник летучих фитонцидных веществ. Приготовленная из его луковицы кашица, простояв в блюдце на воздухе в обычной жилой комнате 100—200 часов и более и подсохнув, после добавления в неё небольшого количества воды вновь начинает выделять мощные летучие фитонциды. Конечно, когда станет ясна химическая картина всех процессов, происходящих при выделении фитонцидов, это явление будет выглядеть не так интригующе. Может оказаться, что ничтожных, микроскопических количеств, всего нескольких молекул фитонцида достаточно, чтобы у бактериальной или протозойной клетки нарушить какую-либо существенную функцию, повредить, например, механизм дыхания.

При исследовании фитонцидных свойств некоторых растений можно особенно не торопиться, и наш рабочий девиз «лови момент» не всегда необходим. И всё же в большинстве случаев и опытах с летучими фракциями фитонцидов нельзя быть медлительным. Пример из жизни нашей лаборатории подтверждает это.

С одного дерева черёмухи, с одной и той же ветки, были сорваны листья. Несколько исследователей условились проделать один и тот же опыт. Каждый взял три листа, измельчил их на тёрке, полученную кашицу поместил на дно большой пробирки, впустил в пробирку комнатных мух и закрыл её ватой. Нам уже известно, что в таких условиях мухи умирают от летучих фитонцидов черёмухи. Оказалось, что в зависимости от скорости и степени измельчения материала, а также от быстроты постановки опыта у разных исследователей получались весьма отличающиеся результаты: мухи гибли то в течение 5—30 секунд, то в течение 3—5 минут, то есть примерно в 50 раз медленнее.

Выделение фитонцидов различными органами одного и того же растения неодинаково. Лепестки цветов черёмухи менее фитонцидны, чем листья. Луковица лука в 2—3 раза протистоциднее, нежели листья (перо). Летучие фитонциды луковицы чеснока убивают в течение 6—7 минут подвижные споры грибка, вызывающего болезнь картофеля — фитофтору, фитонциды зелёных листьев чеснока — только после 35-минутного воздействия, фитонциды корня — через 20 минут.

Близко родственные виды растений, различные сорта одного и того же вида обладают разными фитонцидными свойствами, возьмём полынь. Летучие фитонциды листьев полыни культбатика убивают инфузорий в течение 14 минут, в тех же условиях летучие фитонциды полыни бальханорум умерщвляют их через 20 минут, а полыни сантолина — через 9 минут.

Разные сорта лука неодинаково фитонцидны. Летучие фитонциды чебоксарского и испанского сортов убивают через 30 минут 100 процентов спор грибка — возбудителя каменной головни ячменя. В тех же условиях опытов фитонциды сортов Валенсия и Джонсон не могут убить все споры названного паразита ячменя. В нашей лаборатории изучена способность летучих фитонцидов лука одиннадцати северных и пяти южных с ортов убивать инфузорий и фитофтору. Она оказалась различной.

На земном шаре растёт очень много разных видов эвкалиптов. В нашей лаборатории изучены 30 видов. До чего же они различны! Проходит 10—15 минут, и простейшие неизменно погибают, если они находятся в капле воды на некотором расстоянии от раненых листьев эвкалиптов пепельного, прутьевидного и многих других. Но в условиях тех же опытов простейшие не погибают даже через 6 часов, если на них воздействовать листьями эвкалиптов клавеллина, кребра и других. А фитонциды акациевидного эвкалипта не убивают тех же простейших даже в течение 24 часов!

Ещё показательнее различия в фитонцидных свойствах малолетучих тканевых соков эвкалиптов. В течение первой секунды простейших убивают соки листьев шаровидного эвкалипта и многих других, а в соке акациевидного эвкалипта те же организмы живут более 24 часов. Фитонцидная сила разных видов эвкалиптов различается в десятки, сотни и даже тысячи раз!

Существуют разные виды черёмухи: обыкновенная, виргинская, черёмуха Маака и черёмуха поздняя (серотина). Большое число исследователей поставили одновременный опыт. Сорвали в один и тот же час листья разных видов черёмухи, взяли одинаковое по массе количество листьев каждого вида и испытали действие летучих фитонцидов на ряд бактерий, грибков, простейших, на мух и другие организмы. Что же оказалось? Разные виды черёмухи определённо обладают разными свойствами.

В зависимости от времени года и периода развития растение также обладает разными фитонцидными свойствами. Ставились опыты с фитонцидами хвойных в Томске. Летучие фитонциды сосновой хвои убивают инфузорий в течение 10—15 минут, хвои пихты — через 5 минут, ели — через 10—15 минут, кедровой сосны — через 15 минут. Водный настой из хвои этих растений убивает простейших моментально, в доли секунды. Такой результат получен в июле. Поставлены опыты в ноябре. От водного настоя из ноябрьской хвои инфузории гибнут лишь через десятки минут, а от летучих фитонцидов ноябрьской хвои — только через 1,5—2 часа!

В весеннее и летнее время листья черёмухи весьма фитонцидны. Жёлтые же, да и зелёные листья, сорванные осенью, выделяют столь ничтожные количества фитонцидов, что ими в течение 40 минут (!) не удаётся умертвить споры картофельного грибка — фитофторы.

Исследователи собрали корни кровохлёбки в мае и поставили опыты по влиянию их фитонцидов на микробов дизентерии. Из 12 опытов в пяти случаях микробы оказались убитыми в течение 30 минут, но в остальных случаях понадобилось для этого 3- и 4-часовое воздействие. Точно такие же опыты были поставлены и с сентябрьским сбором кровохлёбки: во всех 20 опытах микробы были убиты в течение 5 минут.

Доказана различная фитонцидная активность в разные периоды прорастания лука и чеснока, в разные месяцы хранения луковиц лука и чеснока и т.д. Мы давно заметили, что луковицы лука, хранившиеся в прекрасных условиях, всё равно к весне менее активно вырабатывают летучие фитонциды. В нашей лаборатории З.А. Борзова изучила, относится ли это ко всем сортам лука. Что же оказалось? Удалось обнаружить сорта, убивающие некоторых микробов к весне лучше, чем зимой.

Больные и здоровые растения по-разному продуцируют фитонциды. Листья черёмухи обыкновенной, сорванные с одного и того же дерева днём и ночью, обладают разной бактериоубивающей силой.

И.Ю. Славенас изучил два вида горчицы — белую и сарептскую. Наибольшая продуктивность фитонцидов имеет место и самый расцвет жизни этих растений: во время цветения — у сарептской горчицы и во время образования стручков — у белой горчицы. Фитонциды накапливаются преимущественно в нежных и легко повреждаемых органах. У сарептской горчицы много фитонцидов в семенах, бутонах и цветках и меньше всего в стебле. У белой горчицы фитонцидами богаты корни, средние листья, цветки и прорастающие семена.

Если ранить ткани горчицы, то происходит вспышка фитонцидной активности. Фитонцидов образуется больше, если растение находится на свету, а не в темноте. Всё это говорит о том, что фитонциды играют очень важную роль в жизни растения. Кстати сказать, бактерицидные и противогрибковые свойства фитонцидов горчицы чрезвычайно мощные. Многие очень стойкие вредоносные грибы, вызывающие болезни растений (как-то: фузариум, ботритис, устилляго и другие), и их споры умирают после шестичасового воздействия летучих фитонцидов, а немало бактерий гибнет в первые минуты!

Уже сказанного достаточно, чтобы сделать заключение о теснейшей зависимости фитонцидной активности растения от его жизни.