Действие фитонцидов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

С 1928 г. благодаря работам Александра Флеминга людям стало известно об антибиотиках. С 1943 г. они вошли в массовое производство и широкое медицинское применение. Однако наряду с пользой открылись многие неприятные факторы их отрицательного воздействия на организм (аллергические реакции, расстройство микрофлоры кишечника, снижение естественного иммунитета до минимального предела и другие). Возникает вопрос: неужели в природе не существуют естественные антибиотики, такие, которые создаются самими живыми организмами и не оказывают такого мощного губительного действия наряду с лечебным эффектом? Оказывается, существуют. И сравнительно недавно они были открыты и названы фитонцидами. К фитонцидам растений относят эфирные масла, красящие вещества летучие и нелетучие вещества растений (катехины, антоцианы, фенолокислоты и даже дубильные вещества). Некоторые их них нашли применение в медицине.

Содержание в свежем воздухе небольших, порой незначительных, включений аэроионов, фитонцидов и других биологически активных веществ очень важно для самочувствия, настроения, работоспособности человека, и для его здоровья. Уже доказано, что нехватка чистого воздуха, вернее, нехватка биологически активных компонентов и фитонцидов отрицательно сказывается на сопротивляемости организма человека.

Фитонциды выделяют все части растения: цветы, листья и корни. Таким образом, вокруг растения создается особая химическая среда, которая влияет на развитие других растений -- задерживает или стимулирует их рост. Известно, что одни растения лучше себя чувствуют в присутствии других, иные -- наоборот (например, фасоль ускоряет рост кукурузы, а тюльпаны и незабудки быстро вянут в близком соседстве). Фитонциды некоторых растений (например, яснеца или багульника) ядовиты и для человека.

1. История развития понятия "фитонциды"

Впервые о таких соединениях, как фитонциды, заговорили только с 1928 г. благодаря работам Б. П. Топкина. Именно он первым провел несложные опыты с кашицей из мякоти лука, которые показали, насколько губительно она действует на инфузории, бактерии и грибки. Хотя известно издревле, что существует ряд растений, относящихся к лекарственным, которые обладают противомикробным, бактерицидным и лечебным, общеукрепляющим действием. Эхинацея, маралий корень, красная щетка, лук, чеснок, черника, хвойные деревья и прочие -- вот те растения, которые использовались для лечения простудных и других заболеваний со времен развития человеческой цивилизации. Конечно, никто не мог объяснить с научной точки зрения, чем объясняется этот хороший лечебный эффект. Но с течением времени появилась техническая возможность выделить и изучить компоненты, которые ответственны за это. Вот они и были названы фитонцидами.

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. 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.

Сам термин предложил их открыватель, Б. П. Топкин, в том же 1928 году. Позже рядом ученых были сделаны выводы о свойствах, которыми обладают эти вещества. Стало ясно, что фитонцид -- это антибиотик природного происхождения. 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. Еще ряд ученых (Грюммер, Винтер, Гродзинский) экспериментально в лабораторных условиях рассматривали явление аллелопатии. Но результатом стали выводы о том, что в условиях искусственных и естественных действие намного разнится по эффективности. Стали говорить даже об отсутствии экологической значимости фитонцидов. Однако эти взгляды поддерживают далеко не все. Например, в Японии, Китае, России большое значение по сей день уделяется лечебным процедурам, основу которых составляют растения. Фитонциды помогают бороться с рядом заболеваний, причем воздействие должно осуществляться именно в естественных условиях (сосновые леса, травяные поля, сады и так далее).

2. Действие фитонцидов

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 (рис.1). Летучие фитонциды уничтожают простейших (инфузорий), многих насекомых за короткое время (часы или минуты). Фитонциды пихты убивают коклюшную палочку (возбудителя дизентерии и брюшного тифа); 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 на 1 м?), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др.

По мимо воздействия на микроорганизмы, фитонциды одних растений способны воздействовать на другие растения. Так, на пример, многие исследования, в том числе опыт закоренелых огородников и садоводов, показали, что разные растения неодинаково способны сосуществовать рядом друг с другом. Так, например, действуют отрицательно друг на друга: виноград и капуста; бобовые и лук, шпинат, чеснок; горох и помидоры; капуста и картофель; пастернак, хрен, сельдерей и капуста; картофель и дыни; горох и гладиолусы. Поэтому фитонциды и другие летучие соединения, вырабатываемые растениями, могут угнетать рост и развитие друг друга, а часто, напротив, помогать в этом. На таких сочетаниях основано успешное плодоводство и овощеводство

Рис. 1. Воздействие фитонцидов лука на микроорганизмы

3. Фитонциды деревьев

Соприкасаясь с живой природой, человек в естественных условиях вдыхает фитонциды. Летучие вещества каштана конского, лиственницы европейской, сосны и ясеня обыкновенного снижают в окружающем воздухе концентрацию вредных, особенно для астматиков, веществ, в том числе газов окиси углерода, азота и серы. Фитонциды многих растений способствуют оседанию пыли. Действуют успокаивающе, улучшают сердечную деятельность и дыхание дуб пушистый и каменный, ясень, полынь лимонная, розмарин. Вдыхание фитонцидов растертой свежей ромашки, полыни, листьев брусники очищает дыхательные пути от болезнетворных микробов. Общеукрепляющее и нормализующее иммунные реакции действие оказывают фитонциды вечнозеленого ореха грецкого, сосен -- итальянской и крымской, кедра гималайского, кипариса.

Замечено, что пребывание человека в течение 5-7 ч в сосновом, смешанном или лиственном лесах нормализует деятельность нервной системы, улучшают работу сердечной мышцы.

Пребывание человека в сосново-дубовом лесу с преобладанием сосны (80 %) способствует:

1. значительному повышению защитных сил организма;

2. усилению тканевого дыхания;

3. ускорению реакций гликолиза и фосфорилирования;

4. активизации фагоцитоза.

Лес и лесонасаждения (скверы, парки) успешно осуществляют функцию пылеосаждения и регулирования микрофлоры атмосферы. Хвойные леса справляются с этим делом летом и зимой. Лиственные леса в основном активны летом, когда многочисленная листва выполняет функцию фотосинтеза. В кронах деревьев, особенно летом, оседают пылевые частички и микроорганизмы, таким образом воздух в лесах и парках более чистый и содержит значительно меньше аллергенов, чем в районах жилых и производственных построек, и особенно у дорог.

Частички пыли и микроорганизмы, оседая в кронах деревьев, вступают на поверхности листьев в непосредственный контакт с выделяемыми растением фитонцидами, которые оказывают бактерицидное и фунгицидное (убивают грибки) действие. Взаимодействие химических веществ производственных и автомобильных выбросов с фитонцидами происходит как на поверхности листьев, так и в атмосфере.

Леса существенно снижают уровень шума, вплоть до его поглощения на некотором удалении от источника, поэтому пребывание в лесу снимает избыточное нервно-мышечное напряжение и стрессовые реакции.

4. Эфирные масла

Эфирные масла -- источник фитонцидов. Одними из основных веществ, содержащих разные фитонциды, являются именно эфирные масла. Они входят в состав практически всех растений, только в разном количестве. Есть представители флоры, которые очень богаты этими соединениями, а следовательно, и фитонцидами. Например, мята, мелисса, хвоя деревьев, томаты, лук и чеснок, горчица, хрен, черемуха, редька, смородина и другие. Есть и те, в которых минимально содержание эфирных масел и фитонцидов -- это огурцы, хурма, бананы. Также места локализации эфирных масел неодинаковы в растениях. У кого-то их больше в листьях, у других -- в корнях или стебле.

Фитонциды деревьев являются основным воздухоочистителем на улицах. Особенно в этом отношении полезны хвойные, так как смола и эфирные масла их содержат большое количество данных соединений. Сосны, ели, лиственницы, пихты, кедры -- прогулки по лесам, где они произрастают, чрезвычайно положительно сказываются на работе сердечнососудистой, дыхательной, пищеварительной, нервной систем. Всему этому способствует огромное количество эфирных масел, содержащихся в этих деревьях. В Китае и Японии применяются методы лечения заболевших именно посредством влияния воздуха, содержащего фитонциды хвойных деревьев. Это дает свои положительные результаты.

5. Применение фитонцидов

В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзеннолистного и других 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 что в первую очередь влияют растения, фитонциды, если говорить об организмах человека и млекопитающих животных? Они уменьшают количественное содержание микробов в воздухе до 250 раз на 1 м3. Поэтому прогулки в лесах, где растут подобные растения (хвойные, дубовые рощи, лиственные), улучшают состояние легких, нормализуют работу дыхательной системы. Они очень полезны для больных туберкулезом, другими заболеваниями в этой области. Хорошее бронхолитическое действие у липы, чабреца, березы. Именно дубовые рощи обладают способностью нормализовать повышенное кровяное давление, поэтому такое лечение показано гипертоникам. Многие травы, содержащие фитонциды и витамины, укрепляют иммунитет, действуют седативно, нормализуют сон и психическое состояние (мелисса, душица и другие). Гипотоникам для повышения давления рекомендуются вещества сирени и тополя. Многие фитонциды обладают сосудорасширяющим действием, благодаря чему избавляют от головных болей, спазмов (мята перечная). Данные соединения ионизируют воздух, осаждают молекулы пыли, очищают и обеззараживают окружающую среду. Соответственно, улучшают общую атмосферу для нормального развития живых существ. Ряд растений помогает в борьбе с простудными, инфекционными и вирусными заболеваниями (лук, чеснок, малина, черника, редька, горчица и другие). Таким образом, значение фитонцидов для животных организмов и человека важно. С помощью них можно избавить себя от применения сильных антибиотиков, синтезируемых искусственно, не допустить формирования тех последствий, что они за собой влекут. Конечно, действие фитонцидов будет не таким быстрым, но зато более мягким, щадящим и эффективным.

Пагубное воздействие оказывают фитонциды и на гребки. 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 заболеваниям 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.

6. Лекарственные растения с высоким содержанием фитонцидов

Перечисленные выше растения, выделяющие фитонциды -- это далеко не весь список. Помимо названных, в их число входят: лаванда; зубровка; мирт; иланг-иланг; все цитрусовые; орхидные; кипарис; грецкий орех; тюльпаны; незабудки; календула; ромашка; череда; чистотел; ландыш и многие другие.

Использование экстрактов перечисленных и прочих растений - основа нетрадиционной и традиционной медицины. Рассмотрим применение некоторых из этих растений.

Применение можжевельника. Эфирные терпеновые масла обладают выраженным антибактериальным и антигрибковым действием, а значит, и антиаллергическим, так как бактерии и грибки являются сильными аллергенами. В жару можжевельник распространяет сильный аромат -- его фитонциды (летучие эфирные соединения) очищают и освежают воздух.

Великолепные условия для больных бронхиальной астмой созданы природой среди гор, покрытых зарослями можжевельника. Почти все страдающие бронхиальной астмой чувствуют улучшение, находясь в можжевеловых рощах. Больные астмой дети, направленные в такие санатории на лечение, с первых дней пребывания избавляются от приступов и по окончании срока лечения уезжают домой практически здоровыми. Но после выезда из зоны санатория у большинства из них через какое-то время приступы бронхиальной астмы возобновляются, однако протекают в более легкой форме. Многие врачи убеждены однако, что полное выздоровление в рощах можжевельника вполне возможно, но только после пребывания в этой местности в течение многих лет. Лечебное действие воздуха усиливает добавление настоя ягод можжевельника в качестве отхаркивающего и противоспазматического средства из расчета 10 ягод на 200,0 мл воды, по 0,5 стакана 2-3 раза в день.

Применение чеснока. Главным компонентом химического состава фитонцидов такого растения, как чеснок, был назван аллицин. Именно это соединение придает резкий специфический запах. Его заслугам принадлежит губительное действие на разные виды бактерий, грибки. Фитонциды чеснока использовались с самой древности в разных цивилизациях и странах. Этим растением защищались от болезней, оберегали дом от вампиров, лечили желудочно-кишечные заболевания. У некоторых народностей чеснок был даже символом. Сегодня существуют спиртовые вытяжки этого растения, лекарственные препараты на его основе. Пагубное воздействие на кишечные палочки, многие виды микроскопических грибков, палочку Коха, бактерии холеры и тифа обусловило широкое использование чеснока. Применение лука. Наравне с чесноком лук используется для лечения многих заболеваний с самой древности. Помимо фитонцидов, в его состав входят: витамины; органические кислоты; минералы; эфирное масло. Все компоненты в сочетании делают лук весьма ценным растением для применения в пищевых и медицинских целях. Также вытяжки и кашицы из него ускоряют процессы заживления и затягивания ран. Фитонциды лука входят в состав эфирного масла, которое имеет резкий характерный запах, при попадании на слизистые оболочки глаз вызывают раздражение и слезоточивость. Они способны побеждать палочки: холерную, туберкулезную, дизентерийную, золотистого стафилококка. В гармоничном сочетании фитонциды лука и чеснока способны бороться с простудным заболеваниями, очищать от микробов воздух в помещении и улучшать здоровье людей.

7. Фитодизайн

Фитодизайн -- целое искусство по оформлению среды растениями, цветами. Это искусство по созданию шедевров в интерьере. Фитодизайн обладает магической силой, притягивает внимание. Ведь фитодизайн -- это частичка природы дома или в офисе. Созерцание природы позволяет отрешиться от насущных проблем, добиться душевного равновесия. Кроме того, что фитодизайн является искусством, это ещё и непростая наука, требующая специальных знаний и навыков.

Люди во все времена украшали цветами и растениями себя, свое жилище, свои святыни. На ближнем востоке археологи находят вазы со специальными приспособлениями в них для крепления цветов. В древней Греции и Риме залы для пиров украшались множеством цветов. Цветами встречали воинов победителей. На людей, преуспевших в искусстве, науке, спорте надевали венки из лавра. Во многих странах цветы и деревья были своеобразными символами. Например, в Древней Греции статуи верховного бога Зевса украшали ветками дуба (символ силы) , бога морей Посейдона ветками прибрежной сосны, богиню любви и красоты Афродиту -- ветками мирта, бога любви Эрота -- розами, бога Солнца Апполона -- ветками лавра (символ почета и славы) , богиню знаний, искусства и ремесел Афины -- оливковой ветвью (символ мира) , богиню победы Нику -- пальмовой ветвью. В Индии, Индонезии, Бирме до наших дней сохранился обычай украшать Гирляндами из цветов почетных гостей. В Америке испанцев поражали прекрасные сады правителя ацтеков Монтесуммы, роскошное цветочное убранство храмов. Особое место в истории культуры занимает древнейшее искусство аранжировки цветов в Японии -- икебана. В Европе так же как и на других континентах, существовали свои традиции использования цветов для украшения праздников.

Академик А. М. Гродзинский (1983) выделяет шесть основных задач фитодизайна:

1. Эстетико-психическое воздействие растений на человека посредством красоты формы и цвета.

2. Улучшение воздушной среды обитания человека (тонизирующие, успокаивающие запахи).

3. Обеззараживание, оздоровление окружающей среды, в основном за счёт летучих фитонцидов.

4. Очищение воздуха от газов, пыли, дыма, снижение шума растениями и другие.

5. Биоиндикация, то есть использование растений как живых индикаторов загрязнения воздуха, почвы и воды.

6. Изучение состояния самих растений в интерьерах с целью подбора наиболее эффективных и хорошо растущих видов.

Фитонцид -- это источник свежести, чистоты и пользы воздуха. Поэтому фитодизайн не оставляет это без внимания. Фитодезайнеры занимаются насаждением такого количества фитонцидсодержащих растений, которое способно справиться с загрязнителями воздуха и поддерживать его в достойном состоянии. То есть фитодизайн -- способ улучшить экологическое состояние окружающей среды, укрепить здоровье людей и предотвратить развитие массовых микробных заболеваний.

фитодизайн организм растение лекарственный

Вывод

Летучие фитонциды -- один из важнейших регуляторов физико-химического состава воздуха. Они повышают содержание в нем отрицательных ионов (например, в лесу их содержание в 5-10 раз выше, чем в воздухе больших городов), благоприятно действующих на человека, и снижают количество вредных положительных ионов. Фитонциды увеличивают биологическую активность кислорода воздуха. Но этим роль фитонцидов не ограничивается: они также способствуют оседанию пылевых частиц, уменьшают электрический показатель загрязненности воздуха и обезвреживают присутствующие в нем микроорганизмы. Современная наука доказала, что летучие фитонциды могут усваиваться легкими, они являются поставщиками необходимых для организма витаминоподобных и гормоноподобных веществ, а также компонентов, идущих на построение биологических комплексов. Кроме этого, фитонциды являются природными антибиотиками, которые способны уничтожать многие микроорганизмы и грибки без вредного воздействия на теле человека, что не мало важно. Растения с высоким содержанием фитонцидов всегда были в подчете у человека, хотя он и не всего осознавал, почему они помогают его организму излечится.

Я считаю, что дальнейшее изучение фитонцидов поможет в создании новых видов лекарственных средств, которые будут более эффективны в борьбе с болезнями, чем ныне существующие. Природа дала нам отличное оружие в борьбе с враждебными нам организмами, и мы просто не имеем права им не воспользоваться.

Список используемой литературы

1. Токин Б. П., Фитонциды, 2 изд., М., 1951

2. Фитонциды, их роль в природе, Л., 1957

3. Зелепуха С. И., Антимикробные свойства растений, употребляемых в пищу, К., 1973

4. Фитонциды. Эксперимент. Исследования, вопросы теории и практики, К., 1975.

Размещено на Allbest.ur