Фитонциды. ЗАЩИТНЫЕ СИЛЫ РАСТЕНИЙ

Очевидно, листья черемухи выделяют какие-то летучие вещества, которые по резиновой трубке попадают в банку и убивают инфузорий. И не только инфузорий: фитонциды черемухи убивают даже крыс! И способностью выделять такие вещества обладают только измельченные, но не цельные листья.

Теперь удлиним соединительную трубку вдвое или втрое и посмотрим, отразится ли такое изменение конструкции нашего прибора на результатах опытов. Оказывается, отразится, и очень заметно. По движению инфузорий можно заключить, что фитонциды их больше не беспокоят. Значит ли это, что летучие вещества, выделяемые листьями, не попадают в банку? Нет, остановиться на полпути они не могут — не позволяют законы диффузии. Остается предположить одно; вещества, достигающие банки,— это уже не те фитонциды, которые выделяются измельченными тканями листьев. При длительном пребывании в атмосфере они изменяются и утрачивают свои бактерицидные свойства. То же самое происходит и с летучими фитонцидами других растений.

Это свидетельствует о большой реакционной способности выделяемых растениями веществ, в частности, о способности их легко окисляться.

ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ФИТОНЦИДЫ?

Ничтожные количества выделяемых растениями летучих фитонцидов, а также их неустойчивость очень затрудняют установление химической природы этих веществ. И все же некоторые сведения о составе фитонцидов мы имеем.

Уже давно ученые ломали голову над тем, зачем растениям вырабатываемые ими алкалоиды, гликозиды, дубильные вещества, эфирные масла и другие вещества, в отличие от белков и углеводов не выполняющие как будто бы жизненно важных для растительного организма функций. Высказывались мнения, что это конечные продукты биохимических процессов, своего рода шлаки, отбросы. Однако в рамки подобных представлений не укладывались многие факты. Количество алкалоидов, гликозидов и дубильных веществ в растениях изменяется в зависимости от фазы их развития: оно достигает максимума, как правило, к наиболее ответственному моменту в жизни растения — фазе цветения. Потом количество алкалоидов снижается, а это значит, что они активно включаются в биохимические процессы. Какие же это отбросы?

Другие ученые склонны были рассматривать ядовитые и горькие на вкус алкалоиды и гликозиды как защитное приспособление, предохраняющее растения от поедания животными. Однако и эта гипотеза не могла объяснить многих фактов. Растения, ядовитые для одних животных, оказывались совершенно безвредными для других (например, весьма ядовитую для человека белладонну с удовольствием и без каких-либо неприятных последствий поедают козы). Кроме того, непонятно, почему же более широкое распространение на Земле получили не ядовитые, а как раз безвредные для травоядных животных растения.

И в то же время трудно допустить, что в сложном и удивительно целесообразно устроенном растительном организме вырабатываются совершенно ему ненужные, бесполезные вещества. Учение о фитонцидах и полученные за последнее время экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что многие вещества, роль которых в растении была загадочной, по-видимому, обеспечивают иммунитет растений — ограждают белки, углеводы, жиры растительных клеток от поедания микробами, то есть являются фитонцидами. Действительно, многие алкалоиды или соки алкалоидных растений обладают ярко выраженным антибактериальным действием. Например, сок из корневищ кубышки желтой убивает один из видов бактерий, даже если его развести в миллион раз. Оказалось, что носителем антибактериальных свойств сока является алкалоид нуфлеин, нашедший применение в медицине как средство против некоторых грибковых заболеваний. Антибактериальные свойства обнаружены также у многих гликозидов, эфирных масел, дубильных веществ, органических кислот.

Защитная роль фитонцидов, по-видимому, заключается не только в том, что они убивают микробов. Они могут соединяться с белками и другими питательными веществами растительных клеток, тем самым делая их «несъедобными», неусвояемыми для микробов.

Среди фитонцидов растений могут быть как летучие, так и нелетучие вещества; они могут вырабатываться постоянно или только в момент опасности. Например, постоянно вырабатывает летучие фитонциды хвоя, содержатся они и в смоле хвойных деревьев. Испаряясь, эти вещества создают тот особый, характерный для хвойных лесов аромат, который так не нравится микроорганизмам. Некоторые же бактерицидные вещества образуются в растениях только в момент повреждения клеточных оболочек. Обычно они входят в состав гликозидов, то есть соединены с одной или несколькими молекулами сахаров, которые выполняют роль своеобразного якоря. В виде гликозидов эти вещества нелетучи. Однако стоит прорвать клеточную оболочку, как связь между сахаристой и несахаристой частью молекулы (генином) нарушается, генин приобретает летучесть и устремляется в брешь, сея смерть среди наступающих бактерий.

Фитонциды могут выделять и неповрежденные листья. Пока это свойство обнаружено не у всех, но у многих растений. Стоит нанести каплю с инфузориями на совершенно целый лист дуба или березы, как инфузории через некоторое время погибнут. А если учесть огромную суммарную поверхность листьев в наших лесах, а также то, что значительная часть ее приходится на долю поврежденных листьев, выделяющих летучие фитонциды, станет ясно, почему микробы при всей своей исключительной энергии размножения не могут заполнить весь земной шар. Гектар лиственного леса выделяет летом за день 2 кг летучих фитонцидов, хвойного — 5 кг, а можжевельника — 30 кг губительных для микроорганизмов летучих веществ. Такого количества фитонцидов хватило бы для того, чтобы убить всех микробов в среднем по величине городе! Вот почему воздух лесов, и особенно сосновых боров, полезен для нас, вот почему так важно озеленять улицы наших городов. И не только улицы, но и квартиры: комнатные растения, так же как и их лесные собратья, выделяют фитонциды и очищают воздух от носящихся в нем микроорганизмов. Например, бегония и герань снижают содержание микрофлоры в окружающем воздухе на 43%, циперус— на 59%, а мелкоцветная хризантема — на 66%.

ФИТОНЦИДЫ И МЕДИЦИНА

В использовании фитонцидов, как и других целебных свойств растений, пальма первенства принадлежит народной медицине. Во многих странах Востока и у нас на Кавказе люди носили на шее головки чеснока для предохранения от эпидемических заболеваний. В России уже в XII веке, а вероятно, и еще гораздо ранее практиковалось лечение летучими выделениями из распаренных растений. Такой способ лечения назывался «чепучинным сидением» (от слова «чепучина»: так называлась деревянная камера для лечебных процедур). На Кавказе для лечения ревматизма и паралича ног применяется такой способ: в земле выкапывают яму и в ней разводят костер, потом угли выгребают, а в яму закладывают свежескошенную траву; больной сует ноги в яму и накрывает их сверху, чтобы испарения не улетучивались в атмосферу.

Во многих странах широко распространено домашнее средство от простуды — вдыхание паров распаренных растений (лаванды, шалфея и других), картофельной кожуры, шелухи овса.

В последние десятилетия летучими фитонцидами заинтересовалась научная медицина. Уже в годы Великой Отечественной войны фитонциды использовались во фронтовых госпиталях - кашицу лука прикладывали к гнойным ранам. Летучие фитонциды, проникая во все складки тканей, хорошо дезинфицировали раны, способствуя их быстрому заживлению.

Весьма заманчиво применение летучих фитонцидов для борьбы с инфекционными заболеваниями. Ведь по силе воздействия на микробов некоторые из них не имеют себе равных среди антибактериальных средств, применяющихся в современной медицине. Даже антибиотики с широким спектром действия (тетрациклин, биомицин и другие) не обладают такой универсальностью, как, например, фитонциды чеснока, убивающие практически все виды болезнетворных бактерий. Однако существует одно весьма прискорбное «но»: летучие фитонциды чеснока, превосходно справляясь с микробными культурами в пробирках и на чашках Петри, в значительной степени утрачивают силу при поступлении в организм. В чем причина этого, мы пока не знаем. Возможно, дело в их химической неустойчивости.

И все-таки из чеснока удалось изготовить препарат антибактериального действия, получивший название сативина. Разработала этот препарат в 1944 г. профессор Т. Д. Янович и с успехом применила его для лечения дизентерии у детей.

Интересный метод лечения инфекционных желудочно-кишечных заболеваний летучими фитонцидами предложил саратовский врач И. Е Новиков Он сконструировал специальный аппарат, с помощью которого летучие фитонциды в строго дозированном количестве подаются непосредственно в желудочно-кишечный тракт.

Казалось бы, используя аппараты, позволяющие вводить летучие фитонциды внутрь организма, можно было бы лечить и туберкулез. Ведь есть немало растений, которые своими летучими выделениями убивают культуру туберкулезной палочки. Однако подобные попытки пока не принесли успеха.

Применение летучих фитонцидов в медицине делает только свои первые шаги, и подводить итоги еще рано.

Кандидат фармацевтических наук В. М. САЛО

 

  (Химия и жизнь, №3, 1970)

 

 

 

Перейти к продукции

 

На главную

 

К общему алфавитному указателю статей