Фитонциды — биологически активные вещества растений¶

Фитонциды — летучие биологически активные вещества растительного происхождения, обладающие способностью подавлять рост и размножение бактерий, вирусов, грибов и простейших, а также оказывать влияние на насекомых и некоторые другие организмы. Термин ввёл в научный оборот советский биолог и микробиолог Борис Токин в 1928 году, наблюдая, что свежие срезы лука и чеснока, помещённые на чашку Петри с бактериальной культурой, вызывают гибель микроорганизмов. Само слово происходит от греческих корней «фитон» (растение) и «цид» (убивающий), то есть дословно — «убивающие растения».

¶Природа и химический состав

Фитонциды представляют собой сложную смесь летучих и нелетучих соединений: эфирных масел, фенольных соединений, алкалоидов, органических кислот, гликозидов, фитонцидных белков и других метаболитов. Состав существенно различается у разных видов растений и даже зависит от части растения, времени года, условий произрастания и стадии развития. Летучие фитонциды способны испаряться в окружающую среду и действовать на расстоянии, тогда как нелетучие проявляют активность только при непосредственном контакте с микроорганизмом.

Механизм антимикробного действия связан с повреждением клеточных мембран бактерий, нарушением проницаемости оболочек, подавлением ферментативных систем и нарушением синтеза нуклеиновых кислот. У летучих фитонцидов, например, выделяемых хвойными породами, важную роль играет способность кислородных соединений (терпенов, в частности пинена и камфары) взаимодействовать с белками микробной клетки.

¶Распространённость в природе

Фитонцидами обладают практически все высшие растения, однако их количество и активность варьируют в широких пределах. Особенно богаты фитонцидами:

• Лук и чеснок — содержат серосодержащие соединения (алицин и родственные ему тиосульфинаты), обладающие выраженной антибактериальной и противогрибковой активностью.
• Хвойные деревья (сосна, ель, кедр, пихта) — выделяют терпеноиды (пинен, камфара, борнеол), которые определяют характерный запах леса и обладают бактерицидным действием.
• Эвкалипт — эфирное масло с содержанием цинеола (эвкалиптола) активно против ряда респираторных патогенов.
• Хрен, горчица, редька — содержат гликозид синигрин, при гидролизе дающий изотиоцианаты.
• Берёза, дуб, тополь, ольха — фитонцидные свойства связаны с фенольными соединениями и эфирными маслами.
• Многие комнатные растения — герань, хлорофитум, сансевиерия, фикус — способны подавлять некоторые виды стафилококков и стрептококков.

В хвойных лесах концентрация летучих фитонцидов в воздухе может достигать значительных величин, что создаёт своеобразную «фитонцидную атмосферу», традиционно используемую в лесотерапии.

¶Фитонциды и человек

¶Роль в медицине и фармакологии

На основе фитонцидного сырья создан ряд лекарственных препаратов. Наиболее известен луковый фитонцид в форме препарата «Фитонциды лука» (настойка), применяемый при гнойных ранах и ринитах. Препарат «Хлорофиллипт» изготавливают из эвкалиптового масла и применяют при стафилококковых инфекциях. Масло чеснока и его препараты используют как антимикробное и противопаразитарное средство.

В ходе исследований показано, что фитонциды ряда растений активны в отношении золотистого стафилококка, кишечной палочки, возбудителей туберкулёза, а также ряда вирусов гриппа и герпеса. Однако важно учитывать, что концентрация фитонцидов в окружающем воздухе при естественном испарении растений, как правило, ниже той, что требуется для выраженного терапевтического эффекта, поэтому фитонцидотерапия в клинической практике применяется как вспомогательный метод.

¶Лесотерапия

Практика пребывания в хвойных лесах с целью оздоровления основана на фитонцидном действии. Санатории и здравницы, размещённые в сосновых борах, исторически использовались для лечения заболеваний органов дыхания. Воздействие фитонцидов хвойных пород сопровождается снижением концентрации микрофлоры в воздухе, что подтверждено микробиологическими исследованиями.

¶Применение в сельском хозяйстве и пищевой промышленности

Фитонцидные свойства растений используются для биологической защиты растений и хранения продуктов. Экстракты чеснока, лука, горчицы и гвоздики применяют как природные фунгибактерициды при хранении зерна, овощей и фруктов. Эфирные масла тимьяна, орегано и розмарина, богатые фенольными соединениями (тимол, карвакрол), включают в состав натуральных консервантов. Исследуется применение фитонцидных экстрактов в качестве альтернативы синтетическим пестицидам — направление, получившее развитие в рамках концепции биозащиты растений.

¶Фитонциды в быту

Практическое значение имеет способность растений-фитонцидодоноров подавлять микрофлору в закрытых помещениях. Размещение в комнате растений с высокой фитонцидной активностью традиционно рекомендуется для снижения микробной обсеменённости воздуха, хотя количественный эффект зависит от площади листьев, температуры, влажности и вентиляции помещения.

¶Критика и ограничения

Современные исследования указывают на необходимость осторожной интерпретации данных о фитонцидной активности. Часть ранних работ, выполненных в первой половине XX века, не удовлетворяет современным требованиям экспериментальной методики. Кроме того, фитонциды в концентрациях, достаточных для подавления микрофлоры, могут раздражать слизистые оболочки дыхательных путей человека. Ряд авторов отмечает, что термин «фитонциды» объединяет химически разнородные вещества, и его научная строгость подвергается дискуссии.

¶Историческая справка

Борис Павлович Токин (1900—1984) сформулировал учение о фитонцидах в конце 1920-х годов на основе серии экспериментов с бактериальными культурами. Работы Токина и его учеников заложили основы фитонцидологии — раздела ботаники и микробиологии, изучающего антимикробные свойства растений. В СССР фитонцидные исследования получили широкое развитие в 1940–1960-е годы, в том числе в связи с поиском природных антисептиков.

¶Источники

• Токин Б. П. Фитонциды. — М.: Медгиз, 1951.
• Токин Б. П. Растения — убийцы микробов. — Л.: Лениздат, 1964.
• Биологический энциклопедический словарь / Гл. ред. М. С. Гиляров. — М.: Советская энциклопедия, 1986.
• Муравьёва Д. А. Фитонциды и иммунитет. — М.: Знание, 1982.
• Кузнецов Н. И. Фитонциды и фитонцидотерапия. — М.: Медицина, 1964.