Влияние фитонцидов различных видов рганизмов на простейших. Фитонцидные свойства растений

Фитонциды растений: характеристика и свойства

Фитонциды – еще один бесценный подарок растений, которым мы пользуемся каждый день, даже не подозревая об этом. Полезные свойства фитонцидов сложно переоценить, а благоприятное действие фитонцидов на организм человека не идет в сравнение ни с какими лекарствами. Так кто же они такие – фитонциды растений?

Фитонциды: невидимое оружие растений

Фитонциды являются биологически активными веществами, которые растения выделяют для собственной защиты от бактерий, грибов и насекомых. Некоторые фитонциды только замедляют развитие бактерий (бактериостатическое действие) и грибов (фунгистатическое), некоторые – убивают бактерии и грибы (бактерицидное и фунгицидное действия – соответственно).

То есть фунгициды можно назвать комплексом антимикробных веществ. Состоят они из спиртов, терпеноидов, эфиров, альдегидов и многих других соединений, подавляющих рост или убивающих патогенные микроорганизмы.

Некоторые природные фитонциды являются летучими веществами, самый известный представитель фитонцидов – эфирные масла.

Очень часто людей интересует вопрос – какие растения выделяют фитонциды? Так вот, нелетучие фитонциды выделяют абсолютно все растения, некоторые выделяют и летучие фитонциды.  Просто некоторые из них имеют значение только для самого растения, а пользу от других фитонцидов человек может извлечь и для себя.

Получается, что не все фитонциды растений полезны для человека? Да, не все, но большинство. Спектр действия фитонцидов чрезвычайно широк, можно сказать – каждое дерево специалист в своей, довольно узкой области. Фитонциды растений являются их естественным иммунитетом. В некоторой степени фитонциды высших растений – деревьев, трав, цветов – можно сравнить с антибиотиками низших растений – грибов, но действие фитонцидов неоспоримо мощнее. Беда только в том, что природные фитонциды очень сложно «собрать в упаковку», и даже эфирные масла теряют львиную долю своей пользы при извлечении и дальнейшей обработке. Выход один – чаще гулять в лесах, полях, аллеях или же завести домашних лекарей в квартире или на приусадебном участке.

Фитонциды: механизм действия

Растения, выделяющие фитонциды, убивают вредоносные микроорганизмы вокруг себя. Но как они это делают? Так, летучая фракция фитонцидов наполняет воздух аэрозолями, мельчайшими частицами. При трении аэрозолей о воздух создается электрический заряд, который наполняет воздух аэроионами, способными разрушать структуры ДНК бактерий и грибов. Таким образом, благодаря «химическому оружию» растений концентрация вредных микроорганизмов в воздухе снижается в разы.

Впервые обнаружили фитонциды в природе ученые Тебякина А.Е. и Филатова А.Г., а дал им название и провел исследования в 30-х годах прошлого века Токин Б.П. В частности, Токин проводил довольно простые, но убедительные своей наглядностью эксперименты. Если вкратце, то небольшой кусочек почвы из леса растворялся в воде, и капелька раствора капалась на предметное стекло. В то же время, из некоторых лесных растений выжималась капелька сока и капалась либо рядом с водно-почвенной смесью, либо прямо в нее. При наблюдении под микроскопом оказывалось, что живые почвенные микроорганизмы в течение 4-20 минут погибали! Вот как природные фитонциды растений расправляются с амебами, инфузориями и сенными палочками!

Фитонциды растений: каждому - свое

Итак, каково же действие фитонцидов?

- фитонциды хвойных деревьев увеличивают устойчивость эритроцитов во время нехватки кислорода примерно в два раза (что очень важно при физических нагрузках). В частности, фитонциды сосны убивают возбудителя туберкулеза – палочку Коха, а также кишечную палочку, повышают артериальное давление; фитонциды пихты убивают возбудителя коклюша – коклюшную палочку, а также стимулируют повышение иммунитета;

- фитонциды дуба понижают артериальное давление;

- фитонциды березы бородавчатой помогают при проблемах со сном, спазмах, болезнях бронхов, снимают раздражение, уменьшают кашель и отдышку, убивают микробы золотистого стафилококка;

- фитонциды тополя повышают артериальное давление и убивают микроб золотистого стафилококка;

- Фитонциды хрена, лука, чеснока, красного перца способны обезвредить низшие грибы, многие виды бактерий, простейших;

- Фитонциды бессмертника, лука, чеснока стимулируют иммунитет человека;

- Эфирные масла, настойки, отвары  многих растений – шиповника, зверобоя, можжевельника, облепихи - оказывают ранозаживляющее действие, обезбаливающее, дезедорирующее, ускоряющее заживление;

- Фитонциды сирени повышают артериальное давление;

- фитонциды «пахнущих» растений – хвои, мелисы, душицы – благотворно влияют на нервную систему человека, помогают при психических расстройствах и стрессах;

- фитонциды мяты расширяют сосуды, снимают головные боли.

Некоторые растения выделяют фитонциды, угнетающие жизнедеятельность человека – например, ясенец или багульник;  фитонциды бузины, черемухи, пижма отпугивают грызунов; а фитонциды некоторых растений отпугивают другие растения.  Свойства фитонцидов могут «перекрываться» их аллергическим воздействием на человека во время цветения сирени, сосны или липы.

Деревья, выделяющие фитонциды, ведут себя не одинаково в разные поры года, разное время суток и при разной погода

Активность фитонцидов в зависимости от поры года

Почти у всех деревьев фитонцидные свойства начинают увеличиваться весной, достигают своего пика летом, к осени снижаются. Только вечнозеленые, хвойные растения наполняют воздух фитонцидами круглогодично. Поэтому хвойный лес и фитонциды можно считать неразделимыми понятиями.

Активность фитонцидов в зависимости от времени суток

Днем количество фитонцидов в воздухе – максимальное. Ранним утром и поздним вечером растения выделяют фитонциды, однако в несколько раз меньше. То же самое касается растений, живущих в тени. Поэтому в светлых лесах – хвойных, березовых – воздух практически стерилен. Концентрация болезнетворных микроорганизмов в нем сравнительно с городским воздухом меньше в 150-200 раз.

Активность фитонцидов в зависимости от погоды

В жаркую, сухую погоду фитонцидов в воздухе примерно в два раза больше, чем в холодную и влажную.

Кусты, цветы, и деревья, выделяющие фитонциды – это наши помощники в борьбе со многими болезнями, они очищают воздух от пыли и насыщают его озонидами, позитивно влияющими на состояние нашего организма. Поэтому при обустройстве участка постарайтесь максимально насытить его зеленью – ведь это не только красиво, но и полезно!

Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания "AtmWood. Дерево-промышленный вестник"

Похожие статьи:

atmwood.com.ua

фитонциды (реферат)доработанная2-11 - Изучение фитонцидной активности и антимикробных свойств высших растений

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №21Школьный эколого-биологический центр.

Изучение фитонцидной активности и антимикробных свойств высших растений.

Работа учащихся:

Белякова Анна 11 класс,

Белякова Оксана 10 класс,

Николаюк Елена 10 класс.Научный руководитель:

Ковалёва М.Н. учитель биологии

г. Ковров, Владимирская область 2005 год.План

Введение 3

Обзор литературы 5

1. Основная часть 6

1. Что такое фитонциды. Химическая природа фитонцидов 6
2. Выделение растениями фитонцидов 8
3. Значение фитонцидов в жизни растений 9
4. Роль ЛФОВ во взаимодействии растений в биогеоценозах 10
5. Роль фитонцидов в медицинской практике 11

3. Результаты исследований 17

4. Выводы 25

5. Предложения 27

Приложение 28

Список литературы 31

Введение

Среди предметов, изучаемых в школе, нас более всего интересуют предметы естественного цикла, особенно биология и экология. Мы думаем, что эти науки интересны тем, что изучают вопросы, касающиеся каждого из нас, в том числе вопросы о взаимодействии организмов с окружающей средой, которые очень актуальны в современном мире.

Последние несколько лет даже традиционная медицина уделяет большое внимание фитотерапии, использует естественные целебные свойства растений для профилактики и лечения многих заболеваний.

Уже давно люди заметили, что некоторые растения обладают антимикробными свойствами. Пивовары знали, что хмель, добавленный в бродящую массу, не даёт развиваться гнилостной микрофлоре. Такими же свойствами обладают полынь и душица. У охотников были свои наблюдения, они дичь обкладывали травами, и дичь долго оставалась свежей. Давно используются и консервирующие свойства эстрагона и тимьяна.

Многие учёные отмечали, что растения выделяют в окружающую среду летучие вещества, способные убивать многих микробов. Но научного объяснения этому не находили.

Ленинградский биолог Б. П. Токин стал тщательно изучать антимикробные свойства выделяемых растениями веществ. Он обратил внимание на то, что все инфузории, которые находились в чашке Петри, где была кашица из лука, погибли. От кашицы из лука и чеснока гибли и патогенные бактерии. Эти опыты проводились в 1928 году.

Летучие вещества растительного происхождения, которые убивали микробов, Борис Токин назвал фитонцидами (от греческого слова «фитон» - растение и латинского «цедере» - убивать). Б. Токин написал книгу о фитонцидах «Целебные яды растений».

Название «фитонциды» прижилось, и было весьма популярно до 70-х годов прошлого века. Однако в настоящее время более правильным считается термин «летучие фитоорганические вещества» - ЛФОВ.

Цель работы и задачи:

• Изучить научные данные о фитонцидной активности растений и антимикробных свойствах высших растений.
• Подобрать и освоить методики для оценки фитонциднойактивности высших растений и антимикробных веществ высших растений.
• Провести исследования согласно подобранным методикам.
• Проанализировать полученные результаты
• Выработать рекомендации для использования высших растений в озеленении помещений школы и школьного двора с целью использования их фитонцидной активности.

Место проведения исследований.

• Школьный эколого-биологический центр.
• Район 21 школы.
• Больничный комплекс.
• Площадь 200-лет города Коврова.
• Парк им. В. А. Дегтярёва.
• Район автовокзала и железнодорожного вокзала.
• Район спортивного комплекса «Звезда» .
• Первомайский рынок.

Сроки проведения исследований: Июнь 2004 года, лето 2005 года.

Обзор литературы

В процессе работы над данной темой была проанализирована основная научная и методическая литература, которая позволила осмыслить и осуществить выполнение исследовательской работы.

В книге «Целебные яды растений» (Б.П. Тонин) 1980 г., подробно характеризуется понятие фитонцидов растений, их влияния на жизнь самого организма растения и на окружающую среду в целом.

«Методы биохимического анализа» (Починок Н.Н.) 1976 г. широко представлена химическая природа фитонцидов.

В «Практикуме по физиологии растений» (И.И. Гунар) 1972 г. -приводится понятие аллелопатии, как формы влияния фитонцидов на организмы.

В справочном издании «Растения для нас» (Г.П. Яковлева и К.Ф. Блинова) 1996 г. широко представлена, более глубоко раскрыта тема «роль фитонцидов в медицине». Представляет также фитонцидные препараты и их применение в практике.

1.Основная часть

1. Что такое фитонциды. Химическая природа фитонцидов.

Фитонциды – это образуемые биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие других организмов, главным образом, бактерий, микроскопических грибов и простейших. Кроме антимикробного действия фитонциды могут проявлять инсектицидные и антигельминтные свойства, могу оказывать общестимулирующее, интерферогенное, а также аллергическое воздействие на организм.

Большая часть фитонцидов находится в тканях растений в растворённом состоянии. Многие растения выделяют газообразные фитоорганические вещества. Но наряду с экскреторными ЛФОВ имеются практически неэкскреторные фитонциды, которые удаётся извлечь из живых или убитых клеток растений путём экстрагирования каким-либо растворителем. Учёные провели много опытов, чтобы выяснить химическую природу фитонцидов. Многие фитонциды были выделены в чистом виде.

В 1944 – 1945 годах американские учёные извлекли из чеснока бактерицидный препарат аллицин. Это была бесцветная маслянистая жидкость, слабо растворимая в воде, но хорошо растворимая в спирте и эфире. Аллицин имел резкий запах, был неустойчив и быстро разрушался при нагревании. Это вещество подавляет рост и развитие туберкулёзной палочки. Была установлена его формула С6Н10ОS2. Аллицин образуется из содержащейся в чесноке аминокислоты аллина.

В 1967 году М. Я. Спивак получил препарат, названный им фитонцидином.

Г. М. Калинская выделила из можжевельника фитонцидное вещество С11Н18. Оно убивает кишечную палочку, возбудителей тифа и паратифа А и В, возбудителя дизентерии – дизентерийную палочку.

Согласно современным представлениям, фитонциды – это сложные органические соединения – гликозиды, терпеноиды, дубильные вещества, органические кислоты, алкалоиды, сложные эфиры. Они являются продуктами вторичного метаболизма растений. Фитонциды некоторых растений представляют собой сложные комплексы веществ.

Усниновая кислота – ЛФОВ, выделенное из слоевища лишайников, убивает туберкулёзную палочку.

Устойчивость картофеля и моркови к грибковым заболеваниям определяется содержащимся в фитонцидом – хлорогеновой кислотой.

Черёмуха выделяет очень сильные ЛФОВ, содержащие синильную кислоту. Они убивают даже мух, комаров, слепней, если насекомых поместить в банку с цветками и растёртыми листьями.

Высокой активностью обладает фитонцид горчицы – аллиловое масло. Если на один литр виноградного сока добавить 25 мг этого масла, сок долго сохраняет свои свойства и не портится.

Плодами некоторых растений выделяется газ этилен, он стимулирует созревание плодов: томатов, лимонов, апельсинов – и усиливает опадение листьев.

Листья смородины, грецкого ореха, ольхи, дуба, жёлтой акации выделяют газ гексенал СН3-(СН2)2-СН=СН-СОН, который в малых концентрациях убивает многих простейших.

Пары эфирного масла душицы останавливают движение простейших за 1,5 – 2 минуты, пары эфирного масла серой полыни убивают инфузорий через 30 - 60 секунд. В России в прошлом веке проводилась стерилизация кетгута (нитки животного происхождения, используемые в хирургии) эфирными маслами хвойных растений.1.2. Выделение растениями фитонцидов.

Наземные части растений выделяют ЛФОВ в атмосферу. Через гидатоды ЛФОВ просачиваются вместе с излишками воды, смываются с листьев вместе с дождем или росой. Подземные органы растения выделяют фитонциды в почву, водные растения – в воду.

Количество ЛФОВ и их качественный состав изменяются в зависимости от сезона, стадии вегетации растения, его физиологического состояния, состава почвы и погоды. Больше всего их во время цветения растения. Фитонцидными свойствами обладает и нектар цветов (отсюда и целебные свойства меда).

В тканях растений фитонциды распределены неравномерно. Например, у томата их больше всего в листьях, меньше – в корнях и совсем мало в стеблях и плодах. В луке и чесноке фитонциды накапливаются преимущественно в луковицах. Горчица содержит большее их количество в листьях и семенах.

Фитонциды очень активны в водной среде.

ЛФОВ способны оказывать свое действие и на расстоянии.

Наибольшую фитонцидную активность ткани выявляют в момент механического разрушения, после чего эффект ослабевает. ЛФОВ могут выделяться и неповрежденными листьями растений (но не у всех). Если на лист дуба или березы падает капля с инфузориями, через некоторое время простейшие гибнут. На листьях черемухи и липы гибнут клетки золотистого стафилококка.

1.3. Значение фитонцидов в жизни растения.Продукция ЛФОВ – свойство всех растений, выработавшееся в процессе их исторического развития. Это один из факторов естественного иммунитета растений. У животных имеется сложная система защиты от вторжения микроорганизмов. Растения же стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности.

Роль фитонцидов в явлениях иммунитета растений изучено пока недостаточно. Но достоверно установлено, что защитная роль ЛФОВ проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, в подавлении их размножения и в отрицательном хемотаксисе подвижных форм. Роль ЛФОВ заключается в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антогонистами патогенных форм для данного растения, а так же в отпугивании насекомых. Фитонциды могут быть пищей для микроорганизмов. Поэтому возле каждого растения формируется своя микрофлора. Бактерии и микроскопические грибы, питаясь органическими выделениями растений, выделяют в окружающую среду множество своих физиологически активных веществ. В результате вокруг растения создаётся общее защитное пространство. Это приспособление выработалось в результате сопряженной эволюции высших растений и микроорганизмов.

От фитонцидов зависит выживание растений в экстремальных условиях. Известно, что особенно активно ЛФОВ выделяются растениями если они ранены или повреждены, когда на них действуют вредные бактерии. Летучие соединения и корневые выделения – это первая линия обороны растения, а фитонциды, растворенные в тканях – вторая.

В здоровом организме растения фитонциды участвуют в обмене веществ, регулируют процессы жизнедеятельности растения. Жарким днем хорошо заметна фитонцидная оболочка у соцветий крапивы, она регулирует теплоотдачу растения. Фитонциды могут способствовать усилению или уменьшению газообмена.

1.4. Роль ЛФОВ во взаимодействии между растениями в биогеоценозах.

Было установлено, что растения одного вида тормозят или, наоборот, стимулируют прорастание пыльцы, рост и развитие растений других видов. Например, в опытах фитонциды овса и житняка стимулируют прорастание пыльцы люцерны, а фитонциды тимофеевки угнетают этот процесс.

Открытие этих свойств фитонцидов стимулировало проведение исследований в области аллелопатии. Аллелопатия – это взаимодействие растений посредством выделения БАВ (фитонцидов, колинов, антибиотиков) во внешнюю среду.

Аллелопатия, как и другие взаимоотношения между растениями, лежит в основе возникновения, развития и смены растительных сообществ. Растения с высокой аллелопатической активностью (пырей, ясень, лох) легко внедряются в сообщества, подавляя другие виды, на вызывают при этом почвоутомление.

Большинство культурных растений относятся к аллелопатически слабо активным. Это необходимо учитывать при создании смешанных посадок и во избежание почвоутомления.

Очень важно, что растения могут поглощать выделения других растений. Это означает, что совместно растущие растения живут как одна сложная система.

ЛФОВ, выделяемые деревьями, привлекают определённые виды растений, которые находят себе защиту под их сенью. Для других подобные выделения – сильный яд, и они не могут расти в этом месте. Например, ЛФОВ, выделяемые растениями леса, вредны для произрастания степных растений. В свою очередь, древесные породы, отчасти из-за ЛФОВ, отчасти из-за засухи, не в состоянии проникнуть в степь.

Вода и питательные вещества, поглощаемые корнями из почвы, всегда смешаны с корневыми выделениями соседних растений. Эти выделения могут ускорять или замедлять физиологические процессы. Например. Так действуют фитонциды тополя на посеянный рядом овёс.

1.5 Роль фитонцидов в медицинской практике.Антимикробные свойства ЛФОВ обусловили большое число исследований по использованию их в медицине, ветеринарии, защите растений, при хранении плодов и овощей, в пищевой промышленности и в других областях практической деятельности человека.

Если для микроорганизмов фитонциды – яды, то для человека они могут быть в высшей степени полезны.

Ещё древние мумификаторы использовали в своей работе фитонцидные свойства некоторых растений (пальмовое масло, сезамовое масло, лук, экстракт эвкалипта). ЛФОВ эвкалипта способны полностью остановить распад тканей. Ветки эвкалипта вешают в палатах санаториев и больниц, и даже в переводе слово «эвкалипт» означает «хороший воздух». Это растение высаживают там, где велика опасность малярии.

После многочисленных исследований учёные пришли к заключению, что ЛФОВ, проникая через лёгкие и кожу в организм человека, убивают и затормаживают развитие болезнетворных микроорганизмов, предохраняя нас от инфекционных заболеваний, бальзамируют ткани, препятствуя наступлению старческих изменений.

В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя, содержащие фитонциды, для лечения гнойных ран, трофических язв.

Многие болезни пытались лечить фитонцидами. Надо считать успешным лечение фитонцидами заболеваний кишечного тракта -дизентерии. Первыми исследователями в этой области являются доктор С.Д. Белохвостов (Новосибирск), профессор Т.Д. Лиович (Томск), профессор С.Я. Блинкин (Кишинев) и профессор СИ. Ратнер (Москва). Только профессор Ратнер вылечил фитонцидами чеснока около 400 больных дизентерии.

Профессор Янович еще в 1944 году получила из чеснока препарат, названный ею сативином.

Большого внимания заслуживают работы В.Г. Граменицкой и Е.М. Данини. Они доказали, что фитонцидные препараты из антоновских яблок, листьев и плодов черной смородины, корней очень распространенных растений калана и кровохлебки, плодов кизила и желудей дуба великолепно убивают дизентерийных микробов.

ЛФОВ ряда растений стимулируют двигательную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, сердечную деятельность.

В естественных растительных сообществах ЛФОВ соединяются с лёгкими аэроионами воздуха и превращаются в электроаэрозоли, обладающие активным биологическим действием. Электроаэрозоли, попадая в кровь человека, взаимодействуют с эритроцитами и биоколлоидами крови, что вызывает в организме определённые физиологические реакции. Это стимулирует защитные механизмы организма, благотворно действует на многие органы и системы, активизирует обмен веществ. Лечебные свойства такого воздуха используют при лечении гипертонической болезни, атеросклероза, бронхиальной астмы, лёгочного туберкулёза. ЛФОВ благоприятно действуют на психику человека, дают хороший лечебный эффект при переутомлении. Воздух в городе беден фитонцидами, а в сельской местности их на несколько порядков больше. Бактерицидные свойства воздуха, содержащего ЛФОВ, обуславливает и такую его характеристику, как свежесть. Фитонциды повышают бактерицидную активность воздуха. Механизм этого явления связан с трансформацией молекул озона в электронновозбужденные молекулы кислорода – озониды, способные разрушать структуру ДНК патогенных микроорганизмов. Свежий воздух улучшает состояние здоровья, излечивает многие заболевания. Люди, которые живут в лесных районах, гораздо меньше подвержены заболеваниям верхних дыхательных путей (грипп, катары, бронхиты, ангины) по сравнению с горожанами.

Современный человек проводит большую часть времени в закрытых помещениях, лишая себя целительного воздуха, насыщенного фитонцидами растений. Воздух общественных помещений буквально переполнен болезнетворными микроорганизмами. И здесь на помощь приходят комнатные растения. Под воздействием летучих выделений растений общее число микроорганизмов в помещении снижается на 70 – 80 %. Это особенно важно в зимне-весенний период, когда возрастает число острых респираторных заболеваний.

6. Влияние фитонцидов на здоровье человека.

Для озеленения жилых помещений учёные рекомендуют использовать хлорофитум, мирт, бегонию, эпипремнум или сциндапсус, филодендрон, герань.

Отдельный разговор о кухне, где концентрируется максимальное количество вредных веществ, возникающих при горении газа. Прекрасно поглощают их хлорофитум, алоэ, эпипремнум.

Для того, чтобы нейтрализовать вредное излучение, достаточно поставить рядом с компьютером растения, чьи летучие фитоорганические вещества усиливают иммунитет человека, - бегонию, герань, душицу, розмарин, лаванду, лавр, кипарис, молочай, тую. Для успешной борьбы с «электронными врагами» на 10 м3 должно приходиться два развитых растения. Таким образом в офисных помещениях объёмом до 100 м3 рекомендуется размещать 15-20 экземпляров. 2. Материалы и методики

В данной работе предлагаются методы оценки фитонцидной активности растений по их влиянию на простейших. Этот же метод может широко применяться и для оценки токсичности оседающей на растениях пыли в районе предприятий, в городах и т.п.

Оборудование, реактивы, материалы

referad.ru

Что такое фитонциды? Фитонциды растений

Растительная пища не только полезна, но и целебна. В первую очередь это относится к содержащимся в ней фитонцидам. Фитонциды — это продуцируемые растениями антимикробные вещества, являющиеся одним из факторов их иммунитета и напоминающие защитные антитела, вырабатываемые иммунокомпетентными клетками человеческого организма. Фитонциды — естественный фактор иммунитета растений.

Учеными отмечено, что растение, успешно борющееся с бактериями, оказывается бессильным против одноклеточных паразитов. Нечто подобное наблюдается и у человека: при бактериальной инфекции иммунитет узнает чужеродные антигены и активизируется. Организм начинает бороться с инфекцией, вырабатывая специфические антитела, усиливая фагоцитарную активность белых кровяных телец, повышая температуру тела и выбрасывая токсины через потовые протоки. И напротив, при паразитарной инвазии (теми же трихомонадами) организм вначале длительное время не замечает умеющих маскироваться и уклоняться от иммунитета простейших, а затем оказывается неспособным с ними справиться, так как они исподволь успевают снизить сопротивляемость его защитных сил. Отсюда становится понятным, что употребление в пищу растений, богатых фитонцидами, может способствовать удвоению сопротивляемости организма против любой проникающей в него инфекции.

При попадании в растение микробы нарушают целостность и форму клеток, а также процессы жизнедеятельности в них, проявляя ядовитое действие на оболочку и цитоплазму растительных клеток. В свою очередь, растение отвечает выработкой веществ, нейтрализующих действие микробных ферментов, и тем самым обезвреживаются токсины микробов — в этом проявляется биохимическая роль факторов иммунитета растений. И только прорвав защитные силы, микробы могут проникнуть вглубь, вызвав заболевание и гибель организма. После его гибели микробы (но уже другие — гнилостные) продолжают свое разрушительное дело до полного расщепления растительных и животных организмов до конечных продуктов распада.

В сложных процессах противостояния иммунитета инфекции большую роль играет антагонизм между микробами, когда одни микроорганизмы подавляют жизнедеятельность других, в частности болезнетворных. Не последнюю роль играет также использование одних микробов другими для собственной маскировки. Например, трихомонады образуют «живой щит»: выделяя на своей поверхности клейкое вещество фибронектин, они удерживают на себе сопутствующую микрофлору и тем самым избегают атаки специфических иммунных антител, подставляя под их удары более мелкие микробы. Поэтому важно употреблять в пищу растения, богатые разными видами фитонцидов, обладающих активностью против бактерий, грибов и простейших.

Фитонциды против бактерий. Размножаясь простым делением, бактерии удваиваются в среднем через каждые 30-40 минут. Но гибнут они довольно быстро под действием солнечного света, недостатка пищи, антагонизма (взаимной конкуренции), иначе бы заполонили все моря, океаны и земную поверхность. Вес одной микробной клетки составляет 0,00000000157 доли мкг, а в 1 г может находиться 600 миллиардов микробов. Из одной микробной клетки при беспрепятственном делении может образоваться до 1500 триллионов клеток. О том, насколько сильно представлены бактерии в окружающей среде, можно судить по их залеганию в почве: на один гектар земли глубиной 30 см приходится до 400 кг микробов. Исследования показали, что в одном кубометре горного воздуха и в Арктике содержится не более 4-5 клеток бактерий, и в пыльном городе — сотни тысяч и миллионы микробов.

Фитонцидами против бактерий богаты: хвоя многолетней пихты и молодой поросли сосны, кора поросли ели, отвар корней осенней кровохлебки, змееголовник, иссоп, полынь, душица, хрен, редька, а также соки винограда, ежевики, клюквы, клубники, земляники, черной смородины. Чеснок и лук обладают противотифозными и антидифтерийными фитонцидами. Плоды ясеня не поражаются бактериями, грибами, их «обходят стороной» насекомые и птицы. Бактерицидными свойствами обладают также дикорастущий лук, сибирский кедр, лиственница, княжик сибирский, черемуха, можжевельник.

Фитонциды против грибов. Медицинская микология насчитывает сотни разновидностей микроскопических грибов, вызывающих у человека поражения различных участков кожи, волос, ногтей, слизистых оболочек, костей, внутренних органов, кровеносных сосудов, центральной нервной системы. Грибковые заболевания лечат дерматологи, терапевты, инфекционисты, педиаторы, гинекологи, урологи, специалисты по глазным болезням, а также по чаболеваниям уха, горла, носа и так далее. Противогрибковым действием обладают эфирные масла: мятное, тминное, шалфейное, коричное в разведениях 1:40 000, масло из семян настурции большой, а также сок лука и чеснока, листья винограда. Отвар из ясенеца (семейство рутовые), по данным Шреттера, обладает антимикотической активностью, и его можно использовать при лечении эпидермофитии. Эфирное масло тимьяна (семейство губоцветные) высокоактивно против патогенных грибов. На грибы губительно действуют дождевые воды, стекающие с кедра, пихты, рябины, черемухи, бузины.

Фитонциды против простейших. Многие дикорастущие и некоторые культурные растения обладают протиcтоцидными свойствами. Фитонциды, поражающие одноклеточных паразитов, содержат: листья черемухи, тополя серебристого, березы и можжевельника, корень дикого пиона, ткани репейника, листья томатов, сок лука и чеснока. Летучие фитонциды листьев и кожуры цитрусовых (апельсинового, мандаринового и лимонного деревьев) обладают мощным протистоцидным действием. Отмечено разное действие на различных простейших в то или иное время года. Например, весной и в начале лета листья тополя более активны. Фитонциды осенних почек черемухи против простейших сильнее фитонцидов желтых листьев примерно в 12 раз. Сок старого дуба более активен, чем молодого дерева. Фитонцидная активность дерева еще более усиливается на месте его ранения.

Высокоактивны фитонциды зеленых листьев грецкого ореха и околоплодника незрелого грецкого ореха, собранного в период с 1 по 15 июня. Максимальное действие на одноклеточных паразитов (трихомонад и лямблий) оказывают соки ягод: брусники, калины обыкновенной, костяники каменистой, клюквы обыкновенной, черной и красной смородины. Сок лука убивает дизентерийную палочку, а препарат, изготовленный из медвежьего лука, эффективен при трихомонадном кольпите. Протистоцидными свойствами обладают свежие соки ягод ежевики, крыжовника, винограда. Настой и отвар листьев толокнянки применяют как антисептик для лечения хронического цистита (но только при щелочной реакции мочи).

Фитонциды растений имеют разную химическую природу. Летучие фракции лавровишни и почек черемухи содержат синильную кислоту, листья черемухи содержат цианосодержащие гликозиды. Синильная кислота отщепляется при гидролизе гликозидов и входит в состав летучих фракций фитонцидов черемухи. Водорастворимые фракции почвенных таких растений, как лиственица, береза бородавчатая, вяз, липа мелколистная, клен остролистный, ясень обыкновенный, характеризуются наличием фенольных соединений и органических кислот. Устойчивость капусты к микробам связывают с наличием горчичных масел. Конденсат из измельченных листьев брусники, березы, дуба и черемухи содержит органические кислоты и альдегиды, то есть вещества, образующиеся при окислении спиртов, а в летучих веществах обнаружены хиноны, возникающие в результате окисления анилина. Пропионовый альдегид обнаружен в луке и яблоках. В 70% растений, обладающих фитонцидным действием, содержатся алкалоиды растительного происхождения — азоторганические вещества. К фитонцидам растений относят эфирные масла, красящие вещества (пигменты) и другие.

Кроме фитонцидов растения вырабатывают и фитоалексины, усиливающие их иммунитет. Фитоалексины образуются в таких растениях при внедрении в них болезнетворных микроорганизмов. Фитоалексины — это конечный продукт того измененного обмена, на который переключается растение в ответ на инфицирование. Фитоалексины — это низкомолекулярные вещества, являющиеся разновидностью фитонцидов.

Исследования показали, что в клеточных стенках паразитов обнаружены два индуктора образования фитоалексинов углеводного характера. А третий, наиболее активный, находится внутри клетки и имеет липидный (жировой) характер. Другими словами, в клетках возбудителей болезней находятся особые вещества — патогены (высокомолекулярные вещества), на которые растения отмечают защитной реакцией — образованием противомикробных веществ. Поэтому становится понятным, почему те же трихомомонады, маскируясь, наклеивают на себя различные микробы, — они скрывают свои патогены, чтобы остаться неузнанными и не вызвать реакцию иммунитета.

Можжевельник в рецептах народной медициныЛекарственные растения. Можжевельник обыкновенныйМожжевельник - северный «родственник» кипарисаМожжевельник. Использование можжевельника в рецептах народной медициныАроматерапия. Масло можжевельника поможет при заболеваниях мочевыводящих путейХвойная аптека. Рецепты народной медициныЧто такое фитонциды? Фитонциды растений (это полезно знать)

health.wild-mistress.ru

ФИТОНЦИДЫ — Большая Медицинская Энциклопедия

ФИТОНЦИДЫ (греч. phyton растение -f- лат. caedere убивать) — продуцируемые растениями вещества, обладающие антимикробными свойствами и являющиеся одним из факторов естественного иммунитета растений. Кроме антимикробного действия Ф. могут иметь инсектицидные и антигельминтные свойства, а также оказывать общестп.му-лиру ющее, противовоспалительное, регенерационное, противоаллергическое, интерфероногенное и другие воздействия на макроорганизм.

Открытие фитонцидов советским ученым Б. II. Токиным в 1928 —1930 гг. привело к проведению большого количества исследований этих веществ в СССР и других странах. Значительная часть исследований антимикробных свойств растений, обусловленных Ф., проводится с учетом данных традиционной (народной) медицины. Растения могут обладать фитонцидной (антимикробной) активностью независимо от места произрастания, климатических, экологических и других условий. Установлена роль Ф. во взаимоотношениях организмов в биогеоценозе (см.) — единой системе животных, растений, микроорганизмов и соответствующего участка земной поверхности. По мнению Б. П. Токина, любое растение продуцирует Ф. — вещества, способные подавлять рост бактерий, грибков, простейших. Наряду с летучими (экскреторными) Ф., выделяемыми надземными частями растений в атмосферу, подземньши частями в почву, а водными растениями в воду, в протоплазме растений имеются практически нелетучие (не-экскреторные) Ф., к-рые удается извлечь из живых или убитых клеток растений путем экстрагирования каким-либо растворителем или другим способом. Количественный и качественный состав Ф. в растениях может варьировать в зависимости от стадии вегетации растения, климатогеографических условий, органа растения и др. Установлены фитонцидные свойства ряда пищевых растений (лука, чеснока, хрена, горчицы, укропа, фасоли, земляники, капусты, томатов, злаковых культур, клюквы, груш, яблок, черемухи, черной смородины, винограда, калины, цитрусовых и ряда других растений). Из них наиболее изучены лук и чеснок, в т. ч. их дикорастущие виды. Ф. содержатся во многих лесопарковых (береза, граб, дуб, лавр, клен, каштан, кипарис, самшит, тополь и др.), хвойных (кедр, можжевельник, пихта, сосна и др.), декоративных (акация, жасмин, жимолость, сирень, пион и др.), лекарственных (зверобой, мята, тысячелистник, шалфей и др.) и многих других растениях, водорослях.

Антимикробный спектр Ф. весьма разнообразен: их действие может проявляться как на патогенные, так и непатогенные микроорганизмы — бактерии (см.), грибки (см. Грибки паразитические), простейшие (см.), вирусы (см.). Однако для каждого Ф. характерно проявление определенного сочетания антимикробных свойств. При этом механизм действия Ф. может быть различным.

У разных Ф. выявлены различные физ.-хим. свойства, определена структура или хим. состав нек-рых Ф. (напр., к числу действующих веществ Ф. чеснока относят аллицин, гарлицин и различные эфирные масла). В ряде случаев Ф. более рационально использовать в виде комплекса веществ, напр, антимикробные свойства новоиманина — комплекса Ф. из зверобоя продырявленного— сохраняются не менее двух лет, а гиперфорин — вещество, выделенное из этого комплекса и обусловливающее его антимикробную активность, утрачивает эти свойства в течение 1—3 сут.

Летучие Ф. чаще убивают бактерии, грибки, простейшие или вирусы, т. е. обладают бактерицидным, фунгицидным, протистоцид-ным или вирулицидным действием. Нелетучие Ф., как правило, задерживают рост и развитие микробов, не убивая их, т. е. обладают бакте-риостатическим, фунгистатическим, протистостатическим или вирусин-гибирующим эффектом.

Бактерицидные, фунгицидные, протистоцидные и вирулицидные свойства летучих Ф. широко используют для обеспечения чистоты воздуха, что достигается путем создания лесопарковых насаждений в городах и других населенных пунктах, размещением детских и больнично-санаторных комплексов в зеленых зонах и др. Известно, напр., что в сосновых и кедровых лесах воздух практически стерилен независимо от близости к населенным пунктам. Есть опыт использования хвои сибирской пихты, листьев багульника болотного и нек-рых других растений для дезинфекции воздуха закрытых помещений (детские, больничные и др.).

Ф. оказывают разнообразное влияние на макроорганизмы. Так, лекарственные растения антимикробного действия могут обладать обще-стимулирующим действием на организм (бессмертник, зверобой, шиповник) , противовоспалительным (шалфей, эвкалипт), противоаллергическим (солодка) и др. Летучие Ф. также небезразличны для организма: Ф. брусники и березы усиливают фагоцитарные процессы, Ф. хвои и сосны вызывают повышение АД, вдыхание Ф. дуба приводит к снижению АД у больных, страдающих гипертонической болезнью, и др. Экспериментально доказана способность Ф. нек-рых растений изменять функциональное состояние нервных центров и периферических нервов.

Фитонциды даже в недостаточно совершенных лекарственных формах (кашицы, настои, отвары и др.) применялись в период Великой Отечественной войны как леч. средства (вспомогательные и основные) при раневых, кишечных и других инфекциях. Ряд растений, содержащих Ф., используют в виде галеновых и новогаленовых форм — листья эвкалипта, траву зверобоя, чеснок, корневище змеевика, соплодия ольхи, листья шалфея и др. На основе растительного сырья разработаны эффективные леч. средства антимикробного действия — новоиманин из травы зверобоя продырявленного, сангвиритрин из травы маклейи, хлорофиллипт из листьев эвкалипта шарикового и др. (см. Фитонцидные препараты).

Фитонцидные свойства растений широко используются в быту, наир, при домашнем консервировании (чес-

нок, хрен и др.), а антимикробные вещества из растений (сорбиновая к-та, плюмбагин и др.) в качестве консервантов в медицинской и пищевой промышленности (см. Консервирование).

Библиогр.: Антифунгальные свойства высших растений, под ред. Е. П. Лесникова, Новосибирск, 1960; В и ч к а н о-в а С. А. и др. Сангвиритрин — новый "лекарственный препарат противомикроб-ного действия, Хим.-фарм. журн., т. 16, № 12, с. 107, 1982; 3 е л е п у х а С. И. Антимикробные свойства растений, употребляемых в пищу, Киев, 1973; Р о с-с и й с к и й Д. М. Об изучении лекарственных растений в нашей стране, Сов. мед., № 7 с. 36, 1951; То кин Б. П. Бактерициды растительного происхождения. (Фитонциды), М., 1942, библиогр.; о н

ше Губители микробов—фитонциды, М.,

I960; о н ж е, Целебные яды растений-solubrious poisons of plant, Повесть о фитонцидах, Л., 1980, библиогр.; Фитон

циды, Экспериментальные исследования, вопросы теории и практики, под ред. Б. Е. Айзенман и др., Киев, 1975.

С. А. Вичканова.

xn--90aw5c.xn--c1avg

Фитонциды растений

Кто из нас не испытывал на себе благотворное влияние леса, парка, сада, поля — наших давних и верных зеленых друзей, по праву называемых царством жизни и красоты.

Растения не только снабжают нас пищей и энергией, не только пополняют запасы кислорода в атмосфере, которые отнюдь не беспредельны, они исцеляют нас от самых разнообразных болезней. О целебном действии многих растений знал еще первобытный человек. На использовании лекарственных растении основана народная медицина. Известна старая русская поговорка «лук от семи недуг». Во многих странах простудные заболевания и сейчас часто лечат домашним способом путем вдыхания распаренных растений, например лаванды, картофельной кожуры, шелухи овса и т. д. Многим эмпирическим наблюдениям народных лекарей сейчас дано научное обоснование. Современная медицина широко использует растения для получения разнообразных лекарств. И тем не менее далеко не все лечебные свойства растений еще раскрыты, многие из них продолжают оставаться тайнами живой природы.

В конце 20-х годов нынешнего столетия важное открытие сделал профессор Борис Петрович Токин. Его исследования показали, что растения выделяют вещества, способные задержать развитие и даже убивать микроорганизмы, вызывающие болезни животных и самих растений. Он назвал эти вещества фитонцидами (от греческого фитон — растение и латинского цедере — убивать) и охарактеризовал как «продуцируемые растениями бактерицидные, фунгицидные, протистацидиые вещества, являющиеся одним из факторов их иммунитета и играющие роль во взаимоотношениях организма в биоценозах».

Сам автор открытия часто говорил, что фитонциды — его «незаконнорожденное дитя в науке». Дело в том, что он открыл их, уже будучи видным эмбриологом. Все эти годы, ведя фундаментальные исследования, ученый при активном участии многих исследователей и любителей природы успешно развивал и свое учение о фитонцидах, которые получили всеобщее признание в науке.

Подсчитано, например, что на 1 га лиственного леса выделяется летом 2 кг фитонцидов, хвойного — 5 кг, а можжевелового — даже 30 кг. Разумеется, дело не только в количестве, так как биологическая активность разных веществ далеко не одинакова. Например, бегония и герань снижали содержание микроорганизмов в окружающем воздухе на 43%, циперус — на 51%, мелкоцветная хризантема — на 66%. Выделение фитонцидов зависит от физиологического состояния растений. Так, многие из них больше всего выделяются во время цветения. Их общее количество, содержащееся в растениях на гектаре соснового бора, достаточно для того, чтобы оздоровить воздух от патогенных микробов среднего по величине города. В этом одна из основных причин благотворного действия воздуха вблизи растений.

Уже в первых опытах было установлено, что грибы, бактерии и даже лягушки и мыши погибали в атмосфере разрезанного лука. Но гибель каждого из них наступала в разное время и зависела от продолжительности воздействия выделений, их концентрации и многих других факторов. Летучие фитонциды ряда растений, вызывающие смерть лягушки в течение нескольких минут, не могли убить некоторые инфузории даже в течение нескольких часов. Подобные различия в действии зависели от того, в какой мере подавлялись важнейшие процессы жизнедеятельности того или иного организма.

Видный советский фитопатолог Д. Д. Вердеревский, много занимавшийся изучением роли фитонцидов, пришел к выводу, что в иммунитете растений они имеют столь Яле важное значение, как и фагоцитоз у животных. В самом факте более сильного выделения этих веществ пораненными растениями заложен глубокий биологический смысл. Мы уже говорили, что поранения как бы открывают ворота для проникновения микроорганизмов в растительную ткань, а интенсивным выделением фитонцидов растение перехватывает патогены еще на лету, создавая против них первую линию обороны. Ведь в природных условиях растения в той или иной степени непрерывно повреждаются от ветра, дождя, града, насекомых, птиц и т. д.

Однако далеко не все фитонциды являются летучими, имеются н нелетучие. Сосредоточены они в основном в покровных тканях растений и создают как бы вторую линию обороны против проникновения чужеродных пришельцев.

Ядовитость растений по нраву рассматривается как такое же важное приспособление к их выживанию, как и другие защитные реакции. Но фитонциды не только яды, но и лекарства. Ведь недаром книга о них названа «Целебные яды растений…». Все зависит от дозы. Известно, что лекарственные вещества при повышенных концентрациях тоже могут стать ядами. Еще во времена средневековой медицины писалось: «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным». Так, выделения лука в малых концентрациях не только не вызывают гибель микроорганизмов, но даже стимулируют их рост. Поскольку различные организмы сильно различаются между собой по чувствительности к фитонцидам, то легко понять, что этим веществам принадлежит важная роль в биоценозах, т. е. в сообществе живых организмов, населяющих однородный по условиям жизни участок природы и связанных друг с другом определенными взаимоотношениями.

Итак, все антибиотические вещества растений являются фитонцидами. Однако они настолько разнообразны по составу, свойствам и местонахождению, что в целях упорядоченности должны быть систематизированы. Многие исследователи неоднократно предпринимали попытки систематизировать антибиотические вещества высших растений, и к настоящему времени существует несколько классификаций, разделяющих их по химическому составу, активности, механизму действия и другим признакам. Для целей настоящей книги, наверное, наиболее интересна классификация, основанная на способности этих веществ оказывать защитное действие против фитопатогенов. Именно на этих свойствах антибиотиков и построил свою систему Ипгхем, который разделил все антибиотические вещества высших растений на 4 группы:

1) конституционные ингибиторы, содержащиеся в интактных (неповрежденных) растительных тканях в количествах, достаточных для подавления роста патогена;

2) полуконституционные ингибиторы, которые содержатся в интактных тканях в количествах, недостаточных для ингибирования патогенов, но накапливаются в них в ответ на повреждение до токсических концентраций;

3) полуиндуцированные антибиотики, которые отсутствуют в неповрежденных растительных тканях, но возникают в них в ответ на повреждение в результате распада более сложных нетоксических или малотоксических соединений;

4) индуцированные антибиотики ничем, кроме происхождения, не отличающиеся от веществ третьей группы: они так же, как и предыдущая группа, отсутствуют в интактных тканях растений, возникают в ответ на инфицирование, однако своим образованием обязаны не гидролизу сложных веществ, а, наоборот, синтезу антибиотических веществ из более простых (к ним относятся фитоалексины).

Однако одно дело содержаться в ткани в концентрациях, токсических для паразита, и совсем другое — защищать от него растения. Для того чтобы токсическое вещество защищало растительную ткань от определенного фитопатогена, оно должно оказаться в нужном месте, в нужное время, в нужной (токсической) концентрации в клетке хозяина-растения. Доказать, что в каждом конкретном случае это так, очень нелегко. Особенно сложен вопрос о пространственной локализации антибиотических веществ в клетке или межклетнике растения, так как методы определения местонахождения антибиотиков в клетке еще мало разработаны. Поскольку, как правило, они не обладают избирательным действием, то будут оказывать токсическое влияние не только на проникающего патогена, но и на растительные клетки, в которых содержатся. В силу этого содержащиеся в клетках антибиотики обычно изолированы от клеточных органоидов (митохондрий, рибосом и др.) н сосредоточены в определенных структурах клетки, чаще всего в ее вакуолях, где отделены мембраной (тонопластом) от цитоплазмы клетки и не могут поэтому вредить клеточному метаболизму. Для того чтобы вещества оказали токсическое действие на проникшего в клетку паразита, ее структура должна быть нарушена, в результате чего только и может, произойти соприкосновение антибиотических веществ с проникшим патогеном. Именно так это и происходит при поражении растительных тканей некротрофными паразитами, которые прежде, чем проникнуть в клетку, убивают ее с помощью токсических выделений и, следовательно, нарушают ее структуру.

Иное дело биотрофный паразит, который никогда не убивает (во всяком случае, на первых этапах паразитирования) клетки растений, а следовательно, не нарушает их целостности. Так содержащиеся в клетках ингибиторы продолжают оставаться должным образом пространственно отделенными от него и не могут поэтому вредить патогену. Разумеется, имеется в виду взаимодействие биотрофа с восприимчивым к нему растением-хозяином или совместимое взаимодействие. А вот при несовместимости все происходит как раз наоборот. Реакция СВЧ, которая, как вы, наверное, помните, лежит в основе устойчивости растений к биотрофно питающимся паразитам, возможно, и рассчитана на нарушение целостности тех вместилищ, в которых хранятся яды. Таким образом, если стратегия патогенности биотрофа заключается в сохранении целостности клетки растения, то стратегия защиты от него, наоборот, состоит в ее нарушении.

Так что же представляют собой антибиотические вещества высших растений? Они представлены широким набором низкомолекулярных соединений, принадлежащих к различным химическим группам. Как правило, это вещества вторичного происхождения, природа которых определяется систематической принадлежностью растений, их продуцирующих.

Известно, что к первичным веществам относятся соединения, встречающиеся в каждой живой клетке, интенсивно превращающиеся в основном обмене веществ. Это прежде всего углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Но наряду с ними встречаются и более редкие, не повсеместно распространенные вторичные вещества, которые образуются в процессах вторичного обмена и не имеют значения ни как источники энергии, пи как запасные вещества. У растений существуют тысячи таких вторичных веществ, у животных они встречаются реже. Как правило, у растений они образуются из первичных продуктов, возникающих в процессе фотосинтеза.

К антибиотикам растений принадлежат алифатические и ароматические соединения, хиноны, гетероциклические вещества, гликозиды. Сюда относятся терпеноидные соединения. многие из которых летучи, н именно они создают фитонцидное облако вокруг хвойных пород, предохраняя их древесину от древоразрушагощих грибов. Некоторые терпепоидные соединения входят также в состав воска кутикулы на поверхности листьев и плодов. Большую группу антибиотиков растений представляют различные гликозиды, молекулы которых состоят из сахарного остатка, соединенного с веществом неуглеводной природы, называемой агликоном. В качестве агликона могут выступать фенолы, спирты, гетероциклические соединения и другие вещества.

Агликоны гликозидов часто бывают высокотоксичными не только для патогена, но и для живой клетки, в которой они находятся. Поэтому гликозиды и ферменты, их расщепляющие (гликозидазы), находятся в различных частях клетки: гликозиды — в вакуоли, а гликозидазы — в цитоплазме. При повреждении целостности клетки ферменты и их субстраты приходят в соприкосновение, в результате чего высвобождаются чрезвычайно токсичные агликоны.

Терпеновые гликозиды содержат в качество агликонов тритерпены и стероидные соединения. К их числу относятся многие сапонины и гликоалкалоиды (последние встречаются у растений семейств пасленовых н лилейных). Эти соединения, особенно их агликоны, нарушают свойства клеточных мембран.

Цианогенные гликозиды, обнаруженные не менее чем у 200 видов растений, содержат циан в качестве агликона, который и накапливается в клетках после разрыва гликозидной связи и освобождения агликона. Поскольку циан является дыхательным ядом, то патогены, устойчивые к этим ядам, обладают способностью переключать свое дыхание на обходной альтернативный путь, нечувствительный к циану.

Наибольшую группу составляют фенольные гликозиды, агликонами которых служат фенольные соединения. Последние вообще играют исключительно важную роль в устойчивости растений к фитопатогенам, особенно основанной на СВЧ-ответе. Фенолы были первыми антибиотиками, наличием которых исследователи пытались объяснить устойчивость растений к болезням. Им посвящено бесчисленное число работ. Была предложена даже фенольная гипотеза устойчивости (1929 г.), которая сейчас представляет скорее исторический интерес.

Фенольные соединения всегда присутствуют в тканях здоровых растений. Их количество обычно сильно возрастает в поврежденных тканях (инфицированных, механически пораненных, облученных УФ-лучами или подвергнутых воздействию какого-либо химического агента). Многие фенольные соединения, ранее отсутствующие в растениях, возникают в них заново, либо за счет разложения гликозидов, либо в результате образования из простых предшественников. Таким образом, фенольные соединения имеются во всех 4 группах антибиотиков по классификации Ингхема.

Отличительным свойством фенольных соединений является их способность к окислению с помощью ферментов, носящих название полифенолоксидаз, активность которых также резко возрастает в ответ на повреждение растительной ткани. Первым продуктом, возникающим при окислении полифенолов, являются хиноны — высокотоксические, крайне реакционноспособные вещества, имеющие в силу этого короткий период жизни, которые затем быстро полимеризуются.

Фенольные соединения в здоровой растительной клетке находятся в вакуоли, тогда как полифенолоксидазы — в цитоплазме.

Иными словами, субстраты и превращающие их ферменты в клетке пространственно разобщены, и поэтому их окисление, если и происходит, то в ограниченных количествах. Последнее контролируется проницаемостью тонопласта — мембраны, окружающей вакуоль. К тому же процессы окисления в клетках компенсируются процессами восстановления, и поэтому продукты окисления фенолов не накапливаются.

В погибшей или погибающей в результате реакции СВЧ клетке проницаемость мембран нарушается, а затем они разрушаются совсем. В результате фенолы бесконтрольно и необратимо окисляются полифенолоксидазами, в конечном счете образуя меланины, присутствием которых в основном н объясняется темный цвет некротизированных клеток.

Защитные свойства фенольных соединений многообразны. Фенолы, содержащиеся в интактных растительных тканях, обычно недостаточно токсичны для того, чтобы подавлять развитие паразитов. Другое дело продукты, образующиеся при их окислении, особенно хиноны. Известно, что чем большей способностью к окислению обладает фенольное соединение, тем выше его токсичность по отношению к патогенам. Однако время существования хинонов настолько мало, что делает маловероятным их непосредственное воздействие на паразита. По мере дальнейшего окисления фенольных соединений и полимеризации их токсичность обычно падает.

Даже не действуя непосредственно ид сам патоген, фенольные соединения, особенно их окисленные формы, оказывают значительное влияние на процессы патогенеза. Прежде всего это инактивация экзоферментов паразита, в первую очередь пектолитических, с помощью которых паразиты прободают клеточную стенку растений. Мы уже упоминали, что окисленные производные фенолов реагируют с сульфгидрильными, а также амино — и иминогруппами белков, чем и объясняется в значительной мере их инактивирующее воздействие на ферменты. Эти же свойства фенольных соединений лежат в основе их способности дезорганизовывать мембранные структуры, а также нарушать ростовые процессы растений. Выше уже говорилось, что фенольные соединения, конденсируясь, образуют лигнин, предохраняющий оболочки клеток от разрушения.

Паразитарные микроорганизмы, обладающие в силу высокого коэффициента размножения широкими возможностями адаптации, обычно легко приспосабливаются к антибиотикам своего растения-хозяина. Как правило, антибиотики I, II и частично III группы мало защищают растения от поражения специфическими патогенами. В течение коэволюции со своим хозяином эти паразиты приобрели способность либо превращать и детоксицировать такие ингибиторы, либо вырабатывать толерантность к ним. Однако антибиотики этих групп выполняют весьма важную роль в механизме видового неспецифического фитоиммунитета.

Значительно сложнее осуществляется адаптация паразитов к антибиотикам IV группы — фитоалексинам, поскольку они отсутствуют в здоровой растительной ткани и возникают только в ответ на инфицирование. Именно этим антибиотикам и принадлежит ведущая роль в защите растений от фитопатогенов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Влияние фитонцидов различных видов рганизмов на простейших

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

 «Средняя общеобразовательная школа № 6» ИМРСК

Влияние фитонцидов различных видов растений на простейшие организмы

                                        Выполнила: Драгальцева Наталья Сергеевна                                                                      

учащаяся 10 класса                                                                     

                                         Руководитель: Григенча Таисия Николаевна

                                        учитель биологии

2012г. поселок Передовой

Содержание

    Введение…………………………………………….………………….3

1. Обзор литературы………………………………….…………………..5

2. Объекты и методы исследования ..........................................................8

      2.1. Этапы работы..................................................................................8

      2.2. Ход исследования…………………………………………………9

3. Результаты исследования.......................................................................10

     Заключение и выводы............................................................................13

    Список использованных источников.....................................................15

                                                          Введение

Идея изучения фитонцидных свойств растений возникла после прочтения интереснейшей работы заслуженного деятеля науки РСФСР, доктора биологических наук, профессора Ленинградского университета имени А.А. Жданова, лауреата Государственной премии, Героя Социалистического Труда Бориса Петровича Токина  «Целебные яды растений». Оказалось, что именно он заметил, что кашица из лука в небольших дозах усиливает рост дрожжевых грибов, а в больших количествах – убивает дрожжи. С этого момента, произошедшего в 1928 году, начинается изучение летучих веществ растений. Помимо Токина Б.В. пионерами исследований в области фитонцидов явились А.Г.Филатова и А.Е. Тебякина, которые убедительно доказали мощные  свойства фитонцидов растений в отношении болезнетворных для человека бактерий.

        Суть биологического учения учения о фитонцидах  в том, что растения в обычных природных условиях выделяют фитонциды во внешнюю среду — в атмосферу, почву, воду. Огромные количества летучих фитонцидов выделяются в атмосферу лиственными и особенно хвойными деревьями: несколько килограммов за сутки одним гектаром леса.

В трудах многих ученых высказана идея, что 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.

В работе Токина Б.В. есть такие слова «Надо смелее ставить этих воинов на охрану здоровья людей, домашних животных, культурных растений. Надо смелее использовать целебные яды растений в качестве надбавки к целебным силам нашего организма. Многое предстоит сделать, особенно ботаникам, химикам и медикам» (с 221)

Таким образом, изучение влияния фитонцидов на организмы является актуальным.

 Цель:

изучение влияния фитонцидов разных  растений на простейшие организмы.

Задачи:

1. Найти и изучить литературные источники о фитонцидных свойствах растений.

2. Изучить методику выполнения исследования.

4. Выявить фитонцидную активность разных растений на простейшие организмы, используя контактные и бесконтактные методы воздействия.

 5. Оформить  результаты исследования в виде таблиц и диаграмм

1. Обзор литературы

    Любой растительный организм в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает вещества различной химической природы, в том числе и те, которые помогают в борьбе с болезнетворными микроорганизмами, способствуют выработке у растений иммунитета против различных заболеваний. К таким веществам относятся фитонциды – биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие не только различных микроорганизмов, но и паразитических червей, насекомых – переносчиков и возбудителей инфекционных болезней.

 Фитонцидами называют все секретируемые растениями фракции летучих веществ, в том числе 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 т. н. вторичных метаболитов. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами.

       Впервые определение фитонцидам дал Токин Б.В. «Фитонциды – вещества различной химической природы, своеобразные ядохимикаты растений. Название означает, во-первых, что эти вещества растительного происхождения («фитон» — растение), а во-вторых, что они обладают свойством убивать другие организмы (указывает частичка «циды»). Однако термин ничего не говорит ни о роли в природе открытых веществ, ни о разнообразном применении фитонцидов в практике. Наука обнаружила, кроме того, что летучие фитонциды могут стимулировать рост и размножение тех или иных микроорганизмов…» (с.20.) Термин «фитонциды» прочно вошёл в обиход жизни научных лабораторий, стал известным огромному числу людей и почти таким же популярным в нашей стране, как слово «витамин». Фитонцидами были названы производимые растениями бактерицидные вещества, служащие одним из факторов их иммунитета и играющие роль во взаимоотношениях организмов в биоценозах. Одна цепь защитной системы растений — летучие фитонциды, другая — соки растений. Они содержат нелетучие фитонциды, также уничтожающие многие виды бактерий. Нелетучие вещества, обладающие фитонцидными свойствами, образуются в протоплазме растительных клеток. Содержат их все растения. Ученые подметили, что, хотя деревья и не могут передвигаться и уходить от своих врагов в более благоприятные места, они умеют неплохо от них защищаться. Так, при массовом нападении растительноядных насекомых дерево в течение ближайших часов отвечает на это увеличением содержания в листьях таких защитных веществ, как фенолы и танины, которые отрицательно влияют на насекомое: замедляют его рост, уменьшают потребность в пище и т.д. Причем и соседние деревья, не подвергшиеся нападению, через некоторое время проявляют подобную защитную реакцию. Предполагается, что «сигнал опасности» передается от дерева к дереву по воздуху. Это необычное явление свидетельствует о том, что растения умеют и защищаться, и «разговаривать» друг с другом.

      Высокой фитонцидной активностью обладают около 85 процентов высших растений. «В частности весьма активные фитонциды обнаружены в чесноке, луке, лимоне, чёрной смородине, боярышнике, можжевельнике, в белокочанной капусте, берёзе, дубе, хрене, крапиве, сосне, бруснике, черёмухе..» (П.П.Голышенков с. 98).

       Фитонциды различных видов растений не одинаковы по своему составу и действию. Продукция фитонцидов изменяется в зависимости от сезона года, почвенных и климатических условий, времени суток, стадии вегетации растений и их физиологического состояния. «В большинстве случаев выделение фитонцидов после разрушения (например, измельчения) растительных тканей прекращается в первые минуты, и даже секунды. Исключением являются летучие фитонциды корней дикого пиона, обнаруживающиеся даже через 24 часа, а также фитонциды чеснока, выделяющиеся спустя 200, а иногда 700 часов после их измельчения. Из фитонцидов высших и низших растений в настоящее время получены многие антибиотики, обладающие различной антимикробной активностью: из чеснока - аллицин, из шалфея лекарственного – сальвин, из зверобоя продырявленного – иманин, из чистотела большого – сагвинарин». (А.П. Швечикова и др., с.66).

Фитонциды — один из многих факторов жизни биоценозов, обусловливающих антагонизм в мире микроорганизмов, стимуляцию или подавление размножения, роста и других проявлений жизни у высших растений. Фитонциды — один из многих факторов, влияющих на состав микрофлоры воздуха в условиях разных растительных сообществ. Фитонциды — один из многих факторов, регулирующих состав животных организмов в биогеоценозах. Они токсичны для тех или иных насекомых, клещей, травоядных и других животных; они, вероятно, могут оказаться при определённых природных условиях мутагенными факторами. Многие из названных свойств фитонцидов определяются именно тем, что они — важнейший фактор иммунитета растения. «Являясь физиологически активными веществами, фитонциды играют важную роль в обмене веществ и стимулируют защитные силы организма». (А. Ф. Синяков с. 213).

КЛАССИФИКАЦИЯ ФИТОНЦИДОВ (Б. П. Токин с. 209)

Существует много биологически активных веществ растительного происхождения. Например, антибиотики — вещества, обладающие антимикробными, инсектицидными и иными свойствами, по химическому составу не совпадают с  фитонцидами. «Исследователям фитонцидов следует предостеречь друг друга против неаргументированного стремления все биологически активные вещества растительного происхождения называть фитонцидами. Нет, положим, оснований называть фитонцидами химические вещества, появляющиеся в результате разложения растительных остатков, хотя они могут играть значительную роль в жизни фитоценозов». (Б. П. Токин  с.209)

        В настоящее время проблема фитонцидов выросла в самостоятельное биологическое учение, разрабатываемое совместными усилиями ботаников, зоологов, химиков, микробиологов, растениеводов и медиков. 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. Изучены разнообразные аспекты механизма влияния фитонцидов на окружающую среду, но еще много вопросов. В некоторых из них я попробую разобраться.

2. Объекты и методы исследования

Исследования проводились летом и осенью 2012 года  в кабинете биологии и в кабинете для дистанционного обучения детей-инвалидов общеобразовательной школы №6 поселка Передового.

В качестве объектов исследования использовались: хвоя сосны, туи, ели, листья и плоды черемухи, листья и стебель петрушки, ягоды калины, цветы и листья тысячелистника, листья подорожника, плоды и стебель полыни, лавра благородного, цветы и листья бузины, луковица, листья и корни чеснока.

Методы: эксперимент, наблюдение, описание.

2.1 Этапы работы

Исследовательская работа включала в себя ряд этапов:

1. Выращивание культур почвенных простейших.

2. Сбор растительного сырья.

3. Проведение опытов по влиянию фитонцидов растений на простейших.

5. Статистическая обработка полученного материала.

6. Анализ полученных данных.

Оборудование и материалы: чашки Петри, колбы объёмом от 100 мл, химические стаканы, предметные и покровные стёкла, цифровой микроскоп, шпатели, растительное сырье, керамическая ступка, спиртовка, держатель.

2.2 Ход исследования

 А) Выращивание культур почвенных простейших.

50-100г садовой почвы поместила в химический стакан. Налила 150г сырой воды, поставила в теплое время на сутки. На поверхности  воды образуется пленка с различными видами почвенных простейших (Приложение № 1)        

 Б) Приготовление свежей, мелко изрезанной кашицы из органов растений (непосредственно перед опытом) (Приложение № 2)  и водных вытяжек органов растений. Приготовление водных вытяжек: мелко изрезанная растительная масса, полученная из исследуемого растения (масса 2г) переносится в пробирку, заливается 10мл воды и кипятится в течение 2-х минут, остужается и процеживается. (К.И. Гаврилов с.64) (Приложение № 3)

 В) Приготовление живых препаратов простейших и исследование действия на  них водных вытяжек растений.

1) Метод раздавленной капли (контактный метод)

 В каплю с вытяжкой из растений на предметном стекле помещала каплю воды с простейшими организмами. Покровное стекло ставила на ребро у края капли и постепенно опускала на нее таким образом, чтобы между стеклами не оставалось пузырьков воздуха. Капля должна быть небольшой, чтобы после раздавливания жидкость не выступала за края покровного стекла, излишки жидкости следует убрать фильтровальной бумагой. Препарат из-за высыхания не может долго храниться (Т. Н. Калганова с.11).  (Приложение № 4)

2) Бесконтактный метод.

В центр предметного стекла помещала каплю сока из измельченной растительной массы, на расстоянии 5 миллиметров от них, помещала каплю воды, в которой находятся одноклеточные животные, видимые, как правило, только под микроскопом. Этих животных называют протозоа — простейшие. К ним относятся амёбы, инфузории и им подобные микроорганизмы.

Г) Наблюдение за поведением почвенных простейших

Д) Оформление результатов исследований  в виде таблиц и диаграмм.

                                  3. Результаты исследования

А) Действие вытяжки растений на простейших

Б) Зависимость фитонцидных свойств растений от времени года (летучие соединения)

В) Зависимость фитонцидных свойств растений от времени суток (летучие соединения)

Г) Различие фитонцидных свойств  разных органов растения

Выводы:

1. Большинство видов исследованных растений в своих тканях содержат фитонциды. К растениям, обладающим сильными фитонцидными свойствами относятся: хвойные породы растений, лук, чеснок, петрушка посевная, валериана лекарственная, лавр благородный.
2. Большое значение в оценке фитоцидных свойств растений имеет длительность нахождения простейших в испытуемых вытяжках. Иногда, в первые минуты воздействия,  концентрированные вытяжки некоторых растений оказываются мало действующими, однако, при более длительном контакте они все же убивают простейших.
3. Различные органы одного и того же растения имеют разный фитонцидный эффект.
4. Фитонцидные свойства одного и того же растения зависят от времени года и даже времени суток.

Заключение:

Фитонциды — главный фактор иммунитета растений. Используя знания о фитонцидных свойствах растений, нужно умело использовать «целебные яды» растений в качестве биологических добавок к целебным силам нашего организма.

Список использованных источников:

1. Гаврилов К.И. Фитонцидные свойства некоторых растений ставропольской флоры. Материалы по изучению Ставропольского края выпуск 2-3. Крайиздат. Ставрополь 1950, с.64-70

2. Голышенков П.П. Лекарственные растения и их использование. – Саранск. Мордовское книжное издательство, 1990. – 179с.

3. Новиков В.С., Губанов И.А. Школьный атлас-определитель высших растений.-М.: Просвещение, 1991. – 240 с.

4. Калганова, Т. Н. Практикум по микробиологии и биотехнологии: лабораторные работы / Т. Н. Калганова. – Южно-Сахалинск: СахГУ, 2011. – 56 с.

5.  Синяков А.Ф. О вершках и корешках. - М.: Физкультура и спорт, 1992, с. 211 – 246.

6. Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. Изд. 3-е, испр. и доп.— 5 Изд-во Ленингр. университета, 1980.—280 с.

7. Швечикова А.П., Косогова Т.М., Луценко А.И. Комнатные растения и чистота воздуха в помещении. Биология в школе, 1992. -№1-2,  с. 66 – 67.

8.  http://ru.wikipedia.org/wiki Фитонциды

 Приложение № 1

 Микрофауна почвы (по W. Dunger, 1974):

1–4 – жгутиковые; 5–8  – голые амебы; 910  – раковинные амебы; 11–13  – инфузории; 14–16  – круглые черви; 17–18  – коловратки; 19–20 – тихоходки

Приложение № 2

Приложение № 3

Приложение № 4

nsportal.ru

Фитонцидные свойства растений | Ландшафтный дизайн

Фитонциды – вещества, содержащиеся в высших растениях, губительно действующие на болезнетворные бактерии, низшие грибы и простейшие организмы. Другими словами, фитонцидность растений проявляется в том, что растения выделяют летучие вещества, способные убивать или уменьшать развитие болезнетворных бактерий, тем самым способствуя оздоровлению окружающей среды.

Фитонцидные свойства растений были открыты еще в 1929 г. советским ученым В.П. Токиным. С тех пор учение о фитонцидах постоянно развивается.

Все растения содержат  вещества, обладающие фитонцидными свойствами. Образуются они в протоплазме растительных клеток и в тканевых соках. Часть растений выделяет кроме того и летучие фитонциды (например, мята, душица, ромашка, шалфей и многие другие). Если летом мы выйдем в сад, поле или лес, то окажемся в мире фитонцидов. Они окружают нас, очищая воздух от содержащихся в нем микроорганизмов.

Доказано, что в городском воздухе (из-зи недостатка растительности) содержится большое количество болезнетворных растений, а воздух парков содержит в 200раз меньше бактерий, это объясняется фитонцидными свойствами растений.Различные растения продуцируют неодинаковое количество летучих веществ (см.таблицу), различным будет их действие. В хвойном лесу фитонцидов больше в 2,5 раза, чем в лиственном. Особенно много их в можжевеловом лесу. Воздух в хвойном лесу (в особенности в можжевеловом) практически стерилен, особенно он полезен больным туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Для страдающих гипертонической болезнью весьма благотворным будет пребывание в дубовой роще. Во многом это связано с тем, что летучие фитонциды дуба оказывают гипотензивный эффект. Это позволяет улучшить состояние больных, их сон и, в целом, повысить эффективность лечения.                                                                   Фитонцидность деревьев и кустарников 

 фитонциды надежно предохраняют и сами растения от множества атакующих бактерий, грибков и вирусов и, следовательно, от заболеваний, которые они могут вызвать. В результате бактериальные болезни у растений встречаются реже.

Выделяют фитонциды и цветы, и листья, и корни растения. Вокруг него создается своеобразная химическая среда, служащая растению надежной защитой от болезнетворных микробов, кроме того, она оказывает влияние на развитие соседних растений (тормозит или стимулирует развитие их). Хорошо известно, что далеко не все растения уживаются друг с другом.На фитонцидность растений влияют метеорологические условия среды: так, например, ранним утром (до 8 ч) и вечером (после 19-20 ч) количество фитонцидов, выделяемых растениями, в несколько раз меньше, чем днем. Особенно много их отмечается в 13 ч. Растения, оказывающиеся в тени выделяют меньше фитонцидов (в 2 и более раз). В березовом и сосновом лесах больше света и больше фитонцидов, чем, например, в смешанном лесу. На количество продуцируемых летучих веществ могут влиять так же температура воздуха и его влажность – в жаркую погоду концентрация фитонцидов существенно возрастает (в 1,5-1,8 раза), а при повышении влажности воздуха – уменьшается. Это следует иметь в виду и выбирать для прогулок на природе те дни и то время, когда в воздухе должно быть больше полезных летучих веществ.В летнее время хорошо очищают воздух от микроорганизмов и пыли лиственные деревья, а хвойные (сосна, ель) проявляют такое действие и летом, и зимой.

Думаю, фитонцидность растений необходимо учитывать не только при проектировании городских территорий, детских учереждений, зон отдыха , но и при проектировании частных садов.

liidweb.com

Смотрите также

• 
  Растение перец болгарский
• 
  Растение болгарский перец
• 
  Перец болгарский растение
• 
  Болгарский перец растение
• 
  Растения для лоджии
• 
  Декоративное растение фиалка
• 
  Фото фацелия растение
• 
  Фото растение фацелия
• 
  Хвойное растение можжевельник
• 
  Растение повышающее иммунитет
• 
  Луковичные растения виды