Одно поколение учёных не сможет изучить фитонцидные свойства всех растений, произрастающих на земном шаре. Но не будем прибедняться насчёт опытов с бактериями. В одной только лаборатории К.И. Бельтюковой поставлены тысячи опытов. Изучались бактерицидные свойства фитонцидов роз, георгина, мака, дельфиниума, лилии, пионов, петуньи, настурции. Испытуемых бактерий было также немало — десятки видов.
Исследовалось и влияние фитонцидов травянистых и древесных растений на фитопатогенные бактерии (болезнетворные для растений). Изучались фитонциды малины европейской, бузины чёрной, осины, ореха грецкого, дуба обыкновенного, черёмухи, сосны обыкновенной, клёна обыкновенного, лимонника китайского, граба обыкновенного, щавеля конского, горчака, молочая лозяного, полыни полевой, осота обыкновенного. Испытывались фитонциды коры и листьев древесных пород. Под опытом было 38 разных бактерий, в том числе и возбудителей очень опасных болезней сельскохозяйственных растений. Эти бактерии легко убиваются, например, фитонцидами щавеля конского. Фитонциды сосны обыкновенной весьма действенны против возбудителей бактериальных болезней фасоли, хлопчатника, помидора, картофеля и люцерны.
Киевские учёные А.С. Бондаренко, В.А. Приходько, Г.Т. Петренко, А.А. Мещеряков, Т.И. Скоробогатько исследовали на десятках видов бактерий антимикробные свойства фитонцидов. Шестьсот видов кормовых растений произрастает на природных пастбищах и сенокосах Украинской и Туркменской республик, и фитонциды всех этих растений убивали те или иные бактерии.
Многие тысячи исследований проведены в разных странах за истёкшие после открытия фитонцидов десятилетия. Этими исследованиями в той или иной мере охвачены представители всех растительных семейств. Наверное, обследовано не менее 20 тысяч высших растений. Изучались и противогрибковые свойства. Сибирский учёный Е.П. Лесников подсчитал, что уже к 1967 году было доказано противогрибковое действие фитонцидов 879 видов высших растений, принадлежащих к 128 растительным семействам.
Приведём примеры фитонцидов, убивающих те или иные бактерии. Туберкулёзная палочка (в опытах вне организма) убивается фитонцидами чеснока и посевной гречихи. От фитонцидов пихты погибают дифтерийная и коклюшная палочки, стафилококки и другие бактерии. Фитонциды почек берёзы бородавчатой губительно действуют на дизентерийную и кишечную палочки. Фитонциды чёрной смородины, черёмухи обыкновенной, эфедры, укропа и многих других растений убивают золотистый стафилококк. От фитонцидов люцерны погибает возбудитель болезни хлопчатника — гоммоза. Паратифозные бактерии нестойки к фитонцидам полыней, зверобоя и калужницы. Фитонциды бархатцев убивают стафилококков — возбудителей чёрной ножки картофеля, бактериального заболевания огурцов. И так далее, и так далее.
В этой книге читатель найдёт много интереснейших фактов об антимикробной активности фитонцидов высших растений.
Трудно сомневаться во всеобщности явления фитонцидов. Но спрашивается, почему же не всегда удаётся обнаружить выделение растениями фитонцидов во внешнюю среду? По многим причинам. Во-первых, не обязательно в любой период своего развития, при любом жизненном состоянии растение выделяет во внешнюю среду фитонцидные вещества. Во-вторых, вообще не следует думать, что всякое растение выделяет именно во внешнюю среду вещества, губительные для других организмов. Составные части клеток растений, так называемая протоплазма в целом, могут обладать свойствами убивать или тормозить рост и размножение тех или иных бактерий, если они входят в соприкосновение с ними. Что же касается растений, которые выделяют фитонциды во внешнюю среду, а таких подавляющее большинство, то при изучении их могут быть допущены самые разнообразные ошибки.
Если при испытании на фитонцидные свойства какого-нибудь растения в отношении определённой бактерии или грибка получен положительный результат, исследователь может быть спокоен. Но если бы испытуемое растение, например плесневый грибок пенициллиум нотатум, оказалось небактерицидным в отношении дизентерийной палочки, то это ещё не означало бы, что оно вообще лишено бактерицидных свойств. Предположим, к примеру, что ещё не известны изумительные фитонцидные свойства лука. Учёный пытается убить этим растением бактерию, которая называется сенной палочкой... и решает: лук не бактерициден или почти не бактерициден, так как получен слабый или отрицательный результат в опыте с сенной палочкой. Этот вывод был бы совершенно неосновательным, ибо фитонциды лука великолепно убивают огромное число других бактерий.
Очень многое зависит, далее, от условий опыта. Как увидим впоследствии, выделение летучих фитонцидов у большинства растений очень быстро прекращается после измельчения растения. Поэтому нужно опыты ставить с наивозможной быстротой: нельзя терять не только часы, но даже и минуты и секунды после срывания растения и получения растительной кашицы. Дело может доходить до курьёзов, если забывать об этих и других обстоятельствах.
Продукция фитонцидов неразрывно связана с их жизнью. Не безразлично, в какой сезон года ставить опыты, в какую часть дня срывать листья. Очень важно, больное или здоровое растение испытывается, и т.д. Если на всё это не обращать внимания, то, конечно, легко впасть в ошибку.
Химия фитонцидов
Мы познакомились с некоторыми фактами мощного бактерицидного, протистоцидного и противогрибкового действия фитонцидов. Многое казалось на первых порах невероятным: бактерицидная сила фитонцидов, скорость распространения летучих фитонцидов в воздухе, быстрота их проникновения сквозь поверхностные слои клеток и т.д. Вспомним туберкулёзную палочку. В высохшей мокроте этот микроб остаётся жизнеспособным от 3 до 8 месяцев; такие испытанные антисептики, как карболовая кислота в 5-процентном растворе или сулема в 0,5- процентном растворе, убивают туберкулёзную палочку лишь через 12—24 часа. В течение 10—30 минут этот микроб не погибает в 10—15-процентном растворе серной кислоты. Конечно, удивительно, что столь стойкий микроб убивается вне организма в первые же пять минут фитонцидами... чеснока!
Нет ли в этом чего-либо таинственного, сверхъестественного? Пока явление до конца не разгадано, оно кажется таинственным. Но это не более мистично, чем, положим, действие синильной кислоты или гашиша на человеческий организм либо роль витаминов и т.д. Тысячелетия были известны не менее загадочные факты с луком и до открытия фитонцидов, только эти факты примелькались и не останавливали на себе внимания.
Разве те слёзы, которые проливает домашняя хозяйка при резании лука, менее таинственны, чем быстрота умерщвления луком каких-либо бактерий? «Плач» хозяйки вызывается тем, что летучие вещества лука исключительно быстро распространяются и вызывают ответную реакцию — выделение слёз. Или вспомним быстроту действия горчичников. Нас не удивляют эти обыденные факты. Известие же о быстром действии фитонцидов на первых порах вызвало сомнения даже у высококвалифицированных химиков. Между тем как раз химикам предстоит снять покров тайны, окутывающий новую главу науки — фитонциды, снять в интересах теории и практики здравоохранения, ветеринарии, растениеводства и иных областей человеческой деятельности.
Много опытов провели в последнее десятилетие учёные, что бы выяснить химическую природу фитонцидов, и всё же, надо признать, мы находимся лишь в самом начале исследований в этой области.
Более всего посчастливилось пенициллину и грамицидину. Без преувеличения можно сказать, что целая армия химиков атаковала плесневый грибок пенициллиум и микроскопическую почвенную бактерию бациллус бревис, из которой получен грамицидин. С большой достоверностью определена химическая природа этих целебных веществ.
Гораздо менее разработана химия фитонцидов высших растений, и особенно их летучих фракций. Пионерами в исследовании химии фитонцидов высших растений являются советские учёные. Обстоятельные работы проведены в отношении фитонцидов лука и чеснока. И.В. Торопцев и И.Е. Камнев в 1942 году выделили бактерицидный препарат из чеснока в виде порошка и растворов. Тогда же Т.Д. Янович получила препарат из чеснока — сативин, привлёкший внимание многих врачей. В 1967 году М.Я. Спивак получил препарат, названный им фитонцидином. Многие и другие препараты получены из чеснока.