Какими полезными свойствами обладают фитонциды выделяемые растениями
Фитонци́ды (от греч. φυτóν — «растение» и лат. caedo — «убиваю») — образуемые растениями летучие биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Термин был предложен Б. П. Токиным в 1928 году.
Состав фитонцидов[править | править код]
Фитонцидами являются все выделяемые растениями летучие вещества, в том числе и те, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Эти фитонциды называют также «нативными антимикробными веществами растений». Химическая природа фитонцидов существенна для их функции, но в термине «фитонциды» в явном виде не указывается. Это может быть комплекс соединений, например, терпеноидов, или других т. н. вторичных метаболитов. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами.
Действие фитонцидов[править | править код]
Нативные фитонциды играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах.
Выделение ряда фитонцидов усиливается при повреждении растений. Летучие фитонциды (ЛАВ) способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих 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 короткое время (часы или минуты).
Фитонциды — один из факторов естественного иммунитета растений (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности).
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.
Фитонциды же багульника и ясенца довольно ядовиты и для человека — с этими растениями следует быть осторожным.
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.
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), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др.
Информационный стенд в парке санатория “Днепр” на Южном берегу Крыма
Применение[править | править код]
В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзеннолистного (препарат иманин) и др. 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 растений на здоровье людей[источник не указан 82 дня]. В парках при санаториях создавались “фитоуголки”, нахождение в которых в течение часа и более оказывало положительное влияние на здоровье.
На Тайване, в Южной Корее и Японии существует терапевтическая техника, известная, как «купание в лесу», при которой люди активно вдыхают фитонциды, образуемые деревьями и растениями, чтобы улучшить здоровье.
История развития понятия «фитонциды»[править | править код]
Первоначально слово фитонциды использовалось только как характеристика суммы (фракции) нативных веществ растений, подавляющих развитие других организмов. Но в последующем 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, все антибиотики микробного происхождения и др. природные вещества. Фитонциды стали рассматривать не только как специфические защитные вещества, а как участника в теплорегуляции, как стимулятор или ингибитор прорастания пыльцы растений, 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 — под это понятие подпадали и нативные ЛАВ — летучие ароматные вещества, и вообще любые растительные экстракты, антибиотики и др. В результате такого расширительного употребления содержательность термина снизилась, и слово фитонциды в настоящее время активно используется почти только в русскоязычной литературе. Исключением являются работы, выполняемые в Японии — там понятие фитонцидов по прежнему используется достаточно широко.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Токин Б. П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. — Л., 1980.
- Зелепуха С. И. Антимикробные свойства растений, употребляемых в пищу, К., 1973
- Токин Б. П. Фитонциды, 2 изд., М., 1951
- Фитонциды, их роль в природе, Л., 1957
- Фитонциды. Эксперимент. Исследования, вопросы теории и практики, К., 1975.
Ссылки[править | править код]
- Фитонциды растений — источник целебного воздуха
Все знают, что лесной воздух очень полезен для здоровья, и одна из важнейших причин этого – наличие в нем фитонцидов, которые убивают или подавляют болезнетворные организмы и оказывают оздоровляющий эффект. Не стоит думать, что, выделяя фитонциды, растения заботятся о нашем самочувствии – они защищают прежде всего себя.
Открытие профессора Токина
Фитонциды – это вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать или тормозить рост микроорганизмов. Название «фитонцид» произошло от слияния греческого «phyton» («растение») и латинского «caedo» («убиваю»). Различают летучие и нелетучие фитонциды тканевых соков. Нелетучие фитонциды содержатся во всех растениях.
Фитонцидные свойства растений были открыты в 1929 году видным советским исследователем профессором Б.П. Токиным. Ученый измельчал свежие листья различных деревьев, натирал на терке хрен или редьку, лук или чеснок, смешивал их с водой и наблюдал под микроскопом, как ведут себя бактерии и простейшие, живущие в этой воде. Они на глазах меняли характер своего движения, форму тела и наконец погибали. Так было открыто действие фитонцидов растений. Впоследствии же выяснилось, что фитонциды обладают не только губительным воздействием на бактерии и простейшие организмы, но и целым рядом других функций. Им принадлежит важная роль в создании иммунитета растений.
Борис Петрович Токин (1900–1984) – советский биолог, доктор биологических наук, основатель кафедры эмбриологии Ленинградского государственного университета, создатель учения о фитонцидах.
На основании многочисленных исследований, проведенных лабораторией профессора Б.П. Токина, было установлено время гибели простейших после бесконтактного воздействия фитонцидных деревьев:
- дуб черешчатый – 5 минут,
- кипарис пирамидальный – 6 минут,
- тисс ягодный – 6 минут,
- можжевельник казацкий – 7 минут,
- сосна обыкновенная – 10 минут,
- береза бородавчая – 20 минуг,
- тополь серебристый – 9 минут.
Можжевельник казацкий
Тополь серебристый
Тисс ягодный ‘Aurea’
Цветение черешчатого дуба
Сосна обыкновенная
Что влияет на активность
В природе явление фитонцидов универсально. Вместе с тем существуют различия в фитонцидной активности у разных видов. Причем фитонциды листьев деревьев отличаются по своему противомикробному действию от плодов и т. д.
- Фитонцидная активность растения может изменяться в зависимости от времени года, от погоды, времени суток (утром до 8 часов и вечером после 19 часов количество фитонцидов, производимых растениями, в несколько раз меньше, чем днем).
- Деревья, оказывающиеся в тени, выделяют меньше фитонцидов.
- В березовом и сосновом лесах больше света и больше фитонцидов, чем, например, в смешанном.
- На количество продуцируемых летучих веществ может влиять также температура воздуха и его влажность: в жаркую погоду концентрация фитонцидов существенно возрастает (в 1,5– 1,8 раза), а при повышении влажности воздуха – уменьшается.
Они все разные
Одни фитонциды губительно действуют на микробов, другие лишь тормозят их рост.
Фитонцидам одних растений свойственно влиять на различные классы микроорганизмов (бактерии, простейшие одноклеточные животные, микроскопические грибки и т. д.), другие же как бы избирательно подавляют лишь определенные виды микробов. Таким образом, фитонциды создают невосприимчивость, поддерживают природный иммунитет растений к различным видам заболеваний.
Фитонциды растений имеют разную химическую природу. Как правило, это комплекс соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных и прочих веществ, не относящихся к трем основным классам природных соединений – белкам, углеводам и жирам.
Черемуха
Летучие фракции почек черемухи содержат синильную кислоту, на листьях черемухи обнаружены цианосодержащие гликозиды.
В таких растениях, как лиственница, береза бородавчатая, вяз, липа мелколистная, клен остролистный, ясень обыкновенный, обнаружены фенольные соединения и органические кислоты. Конденсат из измельченных листьев березы, дуба и черемухи содержит органические кислоты и альдегиды, т. е. вещества, образующиеся при окислении спиртов, а в летучих веществах обнаружены хиноны, возникающие в результате окисления анилина.
В 70 % растений, обладающих фитонцидным действием, содержатся алкалоиды растительного происхождения — азоторганические вещества. К фитонцидам растений относят эфирные масла, красящие вещества (пигменты) и др.
Способные на многое
Всего существует около 500 видов деревьев, обладающих фитонцидными свойствами. Ученые подсчитали, что растения Земли ежегодно выделяют в атмосферу около 490 млн т фитонцидов.
К числу ярко выраженных фитонцидных деревьев и кустарников средней полосы России относятся можжевельник, сосна, ель, береза, дуб, тополь, черемуха, рябина, сирень.
Рекордсменами по выделению фитонцидов поистине являются хвойные растения. Так, 1 га можжевельника выделяет в сутки 30 кг летучих веществ; около 20 кг выделяют сосна и ель. Из южан фитонцидной активностью славятся кипарисы, туя западная, тисс ягодный. Благодаря способности растений выделять фитонциды воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц.
Туя западная
Ель колючая ‘Hoopsii’
Одни растения вырабатывают сильнолетучие фитонциды, другие — малолетучие.
Оказалось, что совсем не обязательно, чтобы растительные вещества, имеющие запах, выделяли летучие фитонциды. Продуцировать их могут и растения, не содержащие эфирных масел. Так, прекрасными фитонцидными свойствами обладают свежеизмельченные листья дуба.
В то же время некоторые эфиромасличные растения (т. е. выделяющие летучие эфирные масла) довольно слабо воздействуют на бактерии (например, фитонциды, выделяемые листьями герани, лишь через несколько часов убивают одноклеточные организмы). Одни растения теряют при умирании фитонцидные свойства, другие же могут сохранять их довольно долго. Предполагается, например, что способность древесины лиственницы сохраняться сотни и даже тысячи лет связана с ее фитонцидными свойствами.
Воздействие на человека
Летучие фитонциды способны проникать через легкие и кожу в организм человека. Они затормаживают развитие болезнетворных микроорганизмов, предохраняют от инфекционных заболеваний. Фитонциды нормализуют сердечный ритм и артериальное давление, участвуют в обмене веществ, снижают уровень сахара в крови, благоприятно воздействуют на процесс кровообращения в мозгу, состояние печени, бактерицидную активность кожи, а также на иммунную и нервную систему.
При вдыхании летучих фитонцидов хвойных деревьев повышается устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода, почти в два раза увеличивают срок их жизни, положительно влияют на функцию всей кровеносной системы. Не случайно люди, живущие в лесных районах, гораздо меньше подвержены заболеваниям верхних дыхательных путей по сравнению с горожанами.
Летучие фитонциды влияют на физико-химический состава воздуха. Они способствуют повышению в воздухе концентрации отрицательных ионов и снижают количество положительных. Фитонциды ионизируют кислород воздуха, стимулируя тем самым его биологическую активность. Кроме того, они улучшают эффективность и экономичность энергетики клетки, способствуют оседанию пылевых частиц.
Лиственные
Сильный, несколько опьяняющий аромат цветков и листьев черемухи очищает воздух от микробов. Фитонцидными свойствами обладают ее листья, цветки, кора и свежие плоды. Черемуха выделяет наиболее сильные фитонциды, содержащие синильную кислоту. Простейшие погибают под воздействием ее фитонцидов через 5 мин., клещи – через 15 мин. Особенно много фитонцидов выделяют молодые листья весной и летом, осенью их выделяется значительно меньше.
Фитонциды черемухи обладают противомикробными и инсектицидными свойствами, они губительны для грибов. Ошейники из распаренных веток черемухи и отвар коры избавляют животных от вшей. Раньше в отваре веток крестьяне замачивали семена перед посевом для борьбы с вредителями растений. Описаны случаи легкого отравления цветками черемухи, когда букеты оставлялись на ночь в спальне или другом закрытом помещении. В экспериментах на животных установлено, что фитонциды черемухи (растертые листья под колпаком) угнетают их нервную систему, снижают уровень гемоглобина в крови.
Фитонциды дуба снижают давление у больных гипертонией
Опыт фитонцидотерапии листьями дуба показывает, что после нескольких сеансов значительно снижается давление у больных гипертонической болезнью во всех стадиях заболевания. А народный обычай ходить в баню с дубовым или березовым веником — это ведь тоже способ использования летучих фитонцидов, выделяемых листьями растений.
В противоположность летучим фитонцидам дуба, у сирени, тополя пирамидального, боярышника они, сужая кровеносные сосуды, повышают кровяное давление, стимулируют сердечно-сосудистую систему.
Научные исследования последних лет доказывают, что фитонциды березы и липы расширяют бронхи, стимулируют работу дыхательной системы. Фитонциды, выделяемые молодыми листочками березы, снимают перенапряжение центральной нервной системы. Прекрасными фитонцидными свойствами обладает и березовый сок. Фитонциды липы оказывают хорошее противопростудное и жаропонижающее действие, снимают головную боль.
Фитонциды березы снимают перенапряжение центральной нервной системы
Хвойные
Приятный аромат хвойного леса создают испаряющиеся через мелкие ранки и молодую хвою летучие фракции живицы — ароматические терпеновые соединения и эфирные масла. В жаркий день они испаряются интенсивнее. У некоторых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями в хвойном лесу может ухудшаться самочувствие. Лицам с больным сердцем при этом трудно дышать, им душно. Но если ветрено и лес негустой, пребывание в нем очень полезно.
Фитонциды хвойных повышают устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода
Фитонциды пихты, кедра сибирского и ели сибирской оказывают стимулирующее влияние на нервную, сердечно-сосудистую и другие системы, что в особенности проявляется во время физической нагрузки. Положительно влияют они и на динамику мозгового кровообращения, состояние печени, бактерицидную активность кожи и вообще системы иммунитета. Фитонциды пихты, кедра и ели оказывают противовоспалительное и противоаллергическое действие, стимулируют обменные процессы.
Доказано, что туя и пихта уменьшают количество микробов в воздухе, в том числе возбудителей дифтерии и коклюша. Так, учеными было доказано, что вдыхание летучих веществ пихты стимулирует некоторые формы естественного иммунитета. В косметологии фитонциды можжевельника служат для дезинфекции кожных покровов и заживления ранок, трещинок.
Прирученные фитонциды
Болезнетворным микробам труднее адаптироваться к действию фитонцидов высших растений, чем к антибиотикам, полученным из низших растений – микроскопических грибов. Это важный факт, свидетельствующий о перспективности использования фитонцидных препаратов для профилактики и лечения заболеваний.
Если у вас нет возможности часто выезжать в лес, на природу, то эфирные масла хвойных растений позволят вам насладиться целебными запахами, не выходя из дома. Они создадут благоприятный микроклимат, который позволит одновременно и лечиться, и отдыхать. Проведя курс ароматерапии, вы утолите свой «фитонцидный голод». Используя же отдельные части растений: хвою, почки, ветки, кору, шишки, можно и в домашних условиях проводить оздоравливающие процедуры. Из заготовленного сырья совсем несложно делать настои, настойки, отвары, чаи, мази, порошки, ингаляционные смеси и экстракты для целебных ванн.
______________________________________________
Чтобы дерево жило долго
Дерево может жить очень долго. Накопленная с годами мощь, величественная красота, история его жизни, сложившаяся на протяжении многих человеческих поколений, вызывают восторг и преклонение. Но, к сожалению, такая счастливая судьба – редкость. В течение всей своей жизни деревья подвергаются воздействию многих факторов, вызывающих ослабление жизнестойкости и сокращающих их век.
Какое дерево выделяет больше кислорода?
Кислородная продуктивность зависит не только и не столько от породы дерева. Необходимо также учитывать его возраст, размеры, место произрастания, сезонную активность. Но и это еще не все… Попробуем разобраться в деталях и начнем с истории вопроса.
Известно, что многие растения образуют биологически активные вещества, убивающие или подавляющие микроорганизмы, бактерии и микробы. Такие вещества получили название фитонцидов. Антимикробные свойства растений-фитонцидов можно использовать в качестве альтернативы химии для защиты человека и других растений.
Термин «фитонциды» предложил советский ученый Б. П. Токин еще в 1928 году. Идея о том, что растения обладают некими веществами, убивающими микровредителей, пришла к нему во время размышления о восточных базарах. Как получается, что еда, приготовленная чаще всего в антисанитарных условиях, не портится и не вызывает расстройства желудка? Может быть, от этого предохраняют многочисленные пряности, в обилии содержащиеся в восточной кухне? Исследования подтвердили догадку: образование природных антибиотиков действительно присуще практически всем растениям. Можно сказать, что при помощи секретируемых растениями фракций они защищают себя от болезней – это механизм иммунитета растений. Интересно, что на возбудителей болезней у животных и человека фитонциды действуют сильнее, чем на уже успевших приспособиться возбудителей болезней самих растений.
В принципе, об антимикробных свойствах флоры знает практически каждый и даже применяет это свойство в быту. Например, фитонциды лука и чеснока мы используем для борьбы с возбудителями простудных заболеваний. А подорожник традиция рекомендует прикладывать к ранам во избежание заражения, и это тоже благодаря фитонцидам. Так что народ обнаружил подобные свойства растений уже очень давно, и только в последни