XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Актуальность. В современном мире люди всё чаще стали задумываться о причинах возникновения различных заболеваний. Около века прошло со дня открытия фитонцидов и за это время они оказались полезными науке, технике, но, прежде всего, конечно же, медицине. Все растения выделяют фитонциды в целях самозащиты. Они губительно действуют на вирусы, бактерии, простейшие и некоторые многоклеточные организмы. Эти летучие вещества защищают не только растения от вредных для них микроорганизмов, а также животных и человека. Являясь физиологически активными веществами, фитонциды играют важную роль в обмене веществ и стимулируют защитные силы организма.

Цель работы: рассмотреть фитонцидные свойства хвойных растений.

Материалы и методы: анализ доступных литературных данных по фитонцидным свойствам хвойных растений.

Результаты: Фитонциды – особые летучие биологически активные вещества, образуемые растениями, убивающие или подавляющие рост и развитие других организмов (главным образом микробов) [1]. Первоначально слово фитонциды использовалось только как характеристика суммы (фракции) 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 ЛАВ -- летучие ароматные вещества, и вообще любые растительные экстракты, антибиотики и др.

Открыл фитонциды и создал учение о них в 1928-30 гг. ленинградский биолог Б.Токин. Его предшественником был И.Мечников, который писал: «Растения защищаются своими устойчивыми оболочками и выделениями. Выделение клеточных соков у растений... играет очень существенную роль как средство защиты». Благодаря им растения сами себя стерилизуют. Согласно Токину, «Светильником для ученых, занятых разработкой проблемы фитонцидов, были и остаются идеи Мечникова» [5]. Позже рядом ученых были сделаны выводы о свойствах, которыми обладают эти вещества. Стало ясно, что фитонцид — это антибиотик природного происхождения. [2]. Сначала было предложено, чтобы фитонциды были летучими веществами, образованными растениями при травматизации. Позднее, однако, стало очевидно, что нетравматизированные растения также образуют фитонциды, которые могут быть как летучими, так и нелетучими. Обнаружение фитонцидов связано с великими достижениями современной биологии. Но теперь нет никаких сомнений в том, что все растения, без исключения, обладают фитонцидностью. Противоречие результатов в литературе, вызывающей фитонцидную активность одних и тех же растений, объясняется тем, что она зависит от многочисленных изменений в физиологическом состоянии растительных тканей, которые не всегда учитываются. Например, удельный вес фитонцида сосны в двадцать раз выше летом, чем осенью. Раздражение растения с хлорозом может снизить эффективность фитонцидов в десять-пятнадцать раз [2].

В 1937 году Г. Молиш изучал явление аллелопатии (угнетающего влияния одних видов существ на другие путем химического воздействия естественными составляющими). По сути, его работы сводились к изучению того, какие проявляют свойства фитонциды.

Фитонциды различных растений – это не одно какое-либо вещество, а множество разнообразных. С химической точки зрения фитонциды – это комплекс газообразных и легко испаряющихся соединений. В составе летучих веществ и в конденсате транспирационной воды в хвойных породах обнаружены эфирные масла, спирты, органические кислоты, альдегиды, сложные эфиры, а также непредельные углеводороды (ацетилен, этилен и др.). В состав фитонцидных комплексов могут входить как неорганические, так и органические соединения: простые соединения типа синильной кислоты и аммиака, предельные и непредельные углеводороды, летучие алифатические альдегиды, эфиры низкомолекулярных жирных кислот, спирты, терпеноиды, смолы и эфирные масла. Обычно в фитонцидах не обнаруживаются ни белки, ни нуклеиновые кислоты [3]. В выделениях хвойных дополнительно присутствуют различные монотерненовые и сесквитерпеновые углеводороды, но не найдены предельные углеводороды (метан, этан, пропан и бутан), отмеченные в летучих выделениях некоторых лиственных пород.

Хвойные растения высокой фитонцидной активностью, благоприятно влияют на окружающую среду и атмосферу, положительно влияет на на располагающиеся рядом растения, в медицине используют как успокаивающие средства. Сегодня фитонциды являются одним из мощных средств медицины. 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 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 [4]. Фитонциды играют огромную роль в оздоровлении внешней среды. Один экземпляр древовидного можжевельника в течение дня выделяет 30 г фитонцидов. Гектар можжевелового леса способен производить ежедневно 30 кг летучих фитонцидов. Можно себе представить, сколько фитонцидов в совокупности выделяют в атмосферу леса и луга, покрытые травой. Количество фитонцидов увеличивается при повреждении клеток растений [5]. Наибольшая фитонцидность проявляется в фенофазы оптимального роста и развития хвойных растений (середина июня, июль). Динамика количественного и качественного состава эпифитного сообщества в равной степени зависит от метеоро-логических (экологических) условий и фитонцидной активности растений-хозяев в течение вегетации.

В биотехнологическом отношении перспективными представляются исследования разнокомпонентного воздействия фитонцидов исследуемых растений на эпифитные микроорганизмы, в том числе и патогены [6].

Заключение: Таким образом, фитонциды хвойных растениях играют важное значение для обеспечения благоприятной обстановки окружающей среды и положительно влияют на иммунитет человека и растений.

Список литературы

1. Вердеревский Д. Д., Иммунитет растений к паразитарным болезням, М..

2. L.V. Metlitskii, O.L. Ozeretskovskaya, Токин Б.П. Биологическая роль фитонцидов. – Томск, 1944. Plant Immunity: Biochemical Aspects of Plant Resistance to Parasitic Fungi (стр. 19-22).

3. Мельникова. С.В. Растения – санитары воздушной среды. Газета «Биология» №7/2001.

4. Марина Куликова Растительные антибиотики — фитонциды.

5. Фитонциды - победители микробов | Журнал ПАРТНЕР Воробьёв Р.

6. В.А. Сенашова, Н.Д. Сорокин Влияние фитонцидной активности хвойных растений на эпифитные микроорганизмы в условиях Средней Сибири, 2011.