Продукция фитонцидов неотделима от жизни растения в целом

Фитонциды - целебные вещества для самих растений. Об этом много говорится в книге. Означает ли это, что фитонциды являются веществами, предназначенными только для защиты растений? Наука вправе ответить уже в настоящее время с большой достоверностью: нет, не может быть, чтобы фитонциды большинства растений оказались веществами, не могущими играть никакой другой роли в жизни растения, кроме защиты его от вредных организмов. Вообще у животных и растительных организмов трудно найти такие подробности в строении и функциях, о которых можно было бы сказать, что они в ходе эволюции выработались только для одной, точно очерченной роли.

Поясним это примерами. Белок куриного яйца во время развития цыпленка играет роль веществ, участвующих в построении клеток зародыша; он же своими антибиотическими свойствами помогает эмбриону противодействовать возможной заразе - микробам и грибкам; белок играет и серьезную механическую роль для желтка - собственно зародыша.

Пример второй - лейкоциты крови человека. Являясь составной частью крови, они выполняют многообразные отправления в здоровом, нормальном организме. Но вот в организм внедрились микробы, заразное начало. Лейкоциты благодаря своим ложноножкам выходят из стенок мельчайших сосудов в районе воспаления, в месте внедрения микробов. Теперь они выполняют роль пожирателей микробов - фагоцитов.

И фитонциды растений, каков бы ни был их химический состав, не обязательно должны играть роль лишь защитных веществ. Они эту роль выполняют при ранении растения, при действии вредных для него веществ, выделяемых бактериями, при действии на него насекомых и т. д. Но они же могут играть в нормальном, здоровом организме растения какую-либо иную, даже многообразную роль, составляя часть протоплазмы клеток или межклеточных веществ. Они могут, например, участвовать в обмене веществ; выделения больших количеств летучих органических веществ могут играть, наверное, роль в уменьшении или усилении теплоотдачи, в притоке кислорода и т. д.

Мы еще многого не знаем. Одно ясно - продукция фитонцидов неотделима от жизни растений в целом.

Как правило, энергичные протистоцидные летучие вещества обнаруживаются в течение очень непродолжительного времени после того, как растение сорвано и из него приготовлена кашица. Нередко уже в первые минуты, а иногда и секунды, растительная кашица расходует основные порции летучих фитонцидов. В соответствующих опытах приходится следовать совету: лови момент. Кашица лука дольше, чем кашица многих других растений, сохраняет способность выделять летучие бактерицидные вещества, но и в этом случае в первые же полчаса испаряется большая их часть.

Но есть удивительные, еще не подвергшиеся химиче- скому научному анализу, исключения из этого правила. Приготовленная на терке кашица из корней дикого пиона ("марьина корня"), даже простояв на воздухе в продолжение трех суток, выделяет летучие фитонциды, от воздействия которых протозоа погибают через 3 минуты. Еще более удивителен чеснок. Это какой-то неисчерпаемый источник летучих фитонцидных веществ. Приготовленная из его луковицы кашица, простояв в блюдце на воздухе в обычной жилой комнате в течение 100-200 часов и более и подсохнув, после добавления в нее небольшого количества воды вновь начинает выделять мощные летучие фитонциды. Конечно, когда станет ясна химическая картина всех процессов, происходящих при выделении фитонцидов, это явление, наверное, будет выглядеть не так интригующе. Может оказаться, что ничтожных, микроскопических количеств, всего нескольких молекул фитонцида достаточно, чтобы у бактериальной или протозойной клетки нарушить какую-либо существенную функцию, повредить, например, механизм дыхания.

При исследовании фитонцидных свойств некоторых растений можно особенно не торопиться, и наш рабочий девиз "лови момент" не всегда необходим. Но в большинстве случаев он оправдывается, и в опытах с летучими фракциями фитонцидов нельзя быть медлительным. Пример из жизни нашей лаборатории подтверждает это.

С одного дерева черемухи, с одной и той же ветки, были сорваны листья. Несколько исследователей условились проделать один и тот же опыт. Каждый ученый взял три листа, измельчил их на терке и полученную кашицу поместил на дно большой пробирки. После этого каждый исследователь впустил в пробирку комнатных мух и закрыл ее ватой. Нам уже известно, что в этих условиях мухи умирают от летучих фитонцидов черемухи.

Оказалось, что в зависимости от быстроты и степени измельчения материала, а также от быстроты постановки всего опыта у разных исследователей получались весьма различные результаты: мухи гибли то в течение 5-30 секунд, то в течение 3-5 минут, то есть примерно в 50 раз медленнее.

Выделение фитонцидов различными органами одного и того же растения различно. Так, летучие вещества листьев дикого пиона убивают простейших в 2,5 минуты, а летучие вещества корня того же пиона в тех же условиях опыта убивают в течение 3-5 минут.

Лепестки цветов черемухи менее фитонцидны, чем листья. Луковица лука в 2-3 раза протистоциднее, нежели листья (перо). Летучие фитонциды луковицы чеснока убивают в течение 6-7 минут подвижные споры грибка, вызывающего болезнь картофеля - фитофтору, фитонциды зеленых листьев чеснока - только после 35-минутного воздействия, фитонциды корня - через 20 минут.

Близко родственные виды растений, различные сорта одного и того же вида обладают разными фитонцидными свойствами. Возьмем полынь. Летучие фитонциды полыни культбатика убивают инфузорий в течение 14 минут; в тех же условиях летучие фитонциды листьев полыни бальханорум убивают их через 20 минут, а полыни сантолина - через 9 минут.

Разные сорта лука неодинаково фнтонцидны. Летучие фитонциды чебоксарского и испанского сортов убивают через 30 минут 100 процентов спор грибка - возбудителя каменной головни ячменя. В тех же условиях опытов фитонциды сортов Валенсия и Джонсон не могут убить все споры названного паразита ячменя.

Фитонциды лука многие пытались использовать в медицине. Поэтому следует остановиться подробнее на свойствах разных сортов этого полезного растения.

В нашей лаборатории изучена способность летучих фитонцидов лука одиннадцати северных и пяти южных сортов убивать инфузорий и фитофтору - грибок, поражающий картофель.

Бралась всего десятая доля грамма луковой кашицы и на расстоянии помещались капли с фитофторой или инфузориями. Читателям, живущим в разных районах нашей страны, интересно узнать подробности.

Расскажем о том, как убивают споры фитофторы и инфузорий летучие фитонциды северных и южных сортов репчатого лука.

¹ (Слева указано, в какой срок лук убивает споры фитофторы, справа - инфузорий)

Интересно то, что испытанные южные сорта выделяют меньше фитонцидов, чем северные.

На земном шаре растет очень много разных видов эвкалиптов. В нашей лаборатории изучили 30 видов эвкалиптов, выращиваемых в оранжерее Ботанического сада в Ленинграде. Во всех случаях совершенно одинаковым способом изучили свойство летучих фитонцидов разных эвкалиптов убивать одни и те же одноклеточные животные организмы.

До чего же различны оказались разные виды эвкалиптов! Проходит 10-15 минут, и простейшие неизменно погибают, если они находятся в капле воды на некотором расстоянии от раненых листьев эвкалиптов пепельного, прутовидного и многих других. Но в условиях тех же опытов простейшие не погибают даже через 6 часов, если на них воздействовать листьями эвкалиптов, называемых "эвкалипт клавеллина", "кребра" и др. А фитонциды акациевидного эвкалипта не убивают тех же простейших даже в течение 24 часов!

Еще показательнее различия в фитонцидных свойствах малолетучих тканевых соков эвкалиптов. В течение первой секунды простейших убивают соки листьев шаровидного эвкалипта и многих других, а в соке акациевидного эвкалипта те же организмы живут более 24 часов. Фитонцидная сила разных видов эвкалиптов отличается друг от друга в десятки, сотни и даже тысячи раз!

Существуют разные виды черемухи: обыкновенная, виргинская, черемуха Маака и черемуха поздняя (серотина). Большое число исследователей поставили одновременный опыт. Сорвали в один и тот же час листья разных видов черемухи, взяли одинаковое по весу количество растительного материала (листьев) каждого вида и испытали действие летучих фитонцидов на ряд бактерий, грибков, простейших, на мух и другие организмы. Что же оказалось? Разные виды черемухи определенно обладают разными свойствами. В разное время года, в разные периоды развития растение обладает разными фитонцидными свойствами.

Для доказательства этого положения в науке накопилось огромное количество фактов.

Ставились опыты с фитонцидами хвойных в Томске. Летучие фитонциды сосновой хвои убивают инфузорий в течение 10-15 минут, хвои пихты - через 5 минут, ели - через 10-15 минут, кедровой сосны - через 15 минут. Водный настой из хвои этих растений убивает простейших моментально, в доли секунды. Такой результат получен в июле. Поставлены опыты в ноябре. Водный настой из ноябрьской хвои убивает инфузорий лишь через десятки минут. Летучие фитонциды ноябрьской хвои убивают инфузорий лишь через 1,5-2 часа!

В весеннее и летнее время листья черемухи весьма фитонцидны. Желтые же, да и зеленые листья, сорванные осенью, выделяют столь ничтожные количества фитонцидов, что ими в течение 40 минут (!) не удается убить споры картофельного грибка фитофторы.

Исследователи собрали корни кровохлебки в мае и поставили опыты по влиянию их фитонцидов на микробов дизентерии. Из 12 опытов в пяти случаях микробы оказались убитыми в течение 30 минут, но в остальных случаях понадобилось для этого 3- и 4-часовое воздействие.

Точно такие же опыты были поставлены и осенью с сентябрьским сбором кровохлебки: во всех 20 опытах микробы были убиты в течение 5 минут.

Доказана различная фитонцидная активность в разные периоды прорастания лука и чеснока, в разные месяцы хранения луковиц лука и чеснока и т. д.

Мы давно заметили, что луковицы лука, хранившиеся в прекрасных условиях, все равно к весне становятся менее активными в отношении выработки летучих фитонцидов. В нашей лаборатории ботаник З. А. Борзова изучила, относится ли это ко всем сортам лука. Что же оказалось? Удалось обнаружить сорта, убивающие некоторых микробов к весне лучше, чем зимой.

Летучие вещества местного сорта Вологодской области в зимнее время убивают инфузорий за 1 минуту 27 секунд, а к весне, при таких же условиях опыта, быстрее через 40 секунд. Зооспоры фитофторы в этих опытах погибали в январе через минуту, а в июне - через 39 секунд. Сходен в этом отношении лук из Латвийской ССР (сорт 1/4). Больные и здоровые растения дают разную продукцию фитонцидов. Листья черемухи обыкновенной, сорванные с одного и того же дерева днем и ночью, обладают разной бактериоубивающей силой.

Эстонский ученый И. Ю. Славенас изучил два вида горчицы - белую и сарептскую.

Наибольшая продукция фитонцидов имеет место в самый расцвет жизни этих растений: во время цветения - у сарептской горчицы и во время образования стручков - у белой горчицы. Фитонциды накапливаются преимущественно в нежных и легко повреждаемых органах. У сарептской горчицы много фитонцидов в семенах, в бутонах и цветках и меньше всего в стебле. У белой горчицы фитонцидами богаты корни, средние листья, цветки и прорастающие семена.

Если ранить ткани растения горчицы, то происходит вспышка фитонцидной активности. Фитонцидов образуется больше, если растение находится на свету, а не в темноте. Все это говорит о том, что фитонциды играют очень важную роль в жизни растения. Кстати сказать, бактерицидные и противогрибковые свойства фитонцидов горчицы очень мощные. Многие очень стойкие вредоносные грибы, вызывающие болезни растений, как то! фузариум, ботритис, устилляго и др. и их споры умирают после шестичасового воздействия летучими фитонцидами, а многие бактерии умирают в первые минуты!

Уже сказанного достаточно, чтобы сделать заключение о теснейшей зависимости фитонцидной активности растения от его жизни. Но это лишь ничтожная часть фактов, известных науке.