Fitoncydy

Zieleń w mieście nie tylko ładnie wygląda, wydziela tlen, absorbuje dwutlenek węgla, tłumi hałas, obniża temperaturę podczas upałów. Zieleń również (a może przede wszystkim) oczyszcza i dezynfekuje powietrze.

Rośliny wyższe wytwarzają fitoncydy – związki organiczne o właściwościach bakteriostatycznych i bakteriobójczych. Fitoncydy wykazują również działanie fungistatyczne (hamujące rozwój grzybów), grzybobójcze i pierotniakobójcze. Niektóre z nich hamują rozwój wirusów lub uszkadzają ich strukturę.

Fitoncydy wytwarzane przez rośliny wyższe (tj. mszaki, paprotniki, nagonasienne, okrytonasienne) można uznać za odpowiednik antybiotyków produkowanych przez bakterie, grzyby i porosty.

Fitoncydy to niewidzialna tarcza, broń chemiczna roślin, chroniąca przed wirusami, bakteriami, grzybami chorobotwórczymi. Związki te mogą również odstraszać owady (w tym muchy i komary) oraz kleszcze. Są to substancje o różnorodnej strukturze chemicznej, m. in. terpeny, związki fenolowe, alkaloidy, glikozydy. Różne gatunki roślin mają odmienny zestaw fitoncydów. Rośliny słabe, rosnące w nieodpowiednich warunkach, mogą wytwarzać mniej fitoncydów i gorzej bronią się przed patogenami.

Badacze szacują, że rośliny wyższe uwalniają rocznie do atmosfery około 490 milionów ton lotnych związków. Wdychając przesycone nimi powietrze wchłaniamy te substancje i dezynfekujemy płuca.

Twórcą teorii fitoncydów jest radziecki biolog prof. Borys P. Tokin (1900-1984). Tokin pracował na uniwersytecie w Tomsku, a po II wojnie w Leningradzie (obecnie Sankt Petersburg). W 1928 r. wprowadził termin „fitoncydy” (od słów gr. phyton – roślina, łac. caedo – zabijać) dla wydzielanych przez rośliny związków o działaniu bakteriobójczym, grzybobójczym i pierwotniakobójczym.

Skąd wzięła się ta idea? Otóż Tokin zauważył, że dania kuchni orientalnej, przyrządzane na bazarach w warunkach nie zawsze zgodnych z zasadami higieny, nie powodowały na ogół infekcji układu pokarmowego. Odkrył, że roślinne przyprawy dodawane do tych potraw chronią je przed zepsuciem, a ludzi przed rozstrojem żołądka.  Dla nas to oczywistość, ale Tokin pierwszy połączył fakty.

Początkowo Tokin przyjął, że fitoncydy to lotne (działające na odległość) związki, powstające po uszkodzeniu tkanek roślinnych – jak np. w przypadku posiekanej cebuli i czosnku. Później stwierdzono, że nieuszkodzone rośliny również wydzielają fitoncydy, które można podzielić na lotne i nielotne.

W Polskiej Kronice Filmowej z 1949 roku pokazano prof. Borysa Tokina oraz jego eksperymenty, m. in. z liśćmi czeremchy i liśćmi brzozy.

Wygląda na to, że obecnie naukowcy koncentrują się raczej na właściwościach leczniczych związków przeciwdrobnoustrojowych zawartych w tkankach roślinnych, niż na wydzielaniu fitoncydów do atmosfery przez rośliny ozdobne. Badają m. in. fitoaleksyny, czyli substancje produkowane przez rośliny w odpowiedzi na różnorodne czynniki stresowe. Nie udało mi się znaleźć nowszych danych na temat produkcji lotnych fitoncydów przez drzewa i krzewy, więc posłużę się przykurzonymi pracami radzieckich autorów (za „Dendrologią dekoracyjną” Kolesnikowa z 1974 r.).

Występowanie fitoncydów jest zjawiskiem szeroko rozpowszechnionym. Zdolność ich produkowania posiadają wszystkie gatunki roślin wyższych. Mogą wytwarzać frakcje lotne i nielotne, pozostające w tkankach roślinnych. Z kolei frakcje lotne powstają albo dopiero po zranieniu tkanek (np. zmiażdżony czosnek), albo są uwalniane przez nieuszkodzone tkanki (np. igliwie sosnowe). Niektóre frakcje lotne mają wyraźny zapach, inne nie pachną. To taka mocno uproszczona klasyfikacja fitoncydów.

Fitoncydy mają działanie selektywnie toksyczne, czyli jeśli dany mikroorganizm nie ginie pod działaniem danej rośliny, nie oznacza to, że nie zawiera ona fitoncydów. Może je zawierać, ale nie działają zabójczo na ten właśnie mikroorganizm, lecz na inne.

Niektóre z roślin drzewiastych wydzielają bardzo aktywnie lotne fitoncydy. Według badaczy prof. Tokina i Niłowa 1 ha jałowców produkuje w ciągu doby 3 kg lotnych fitoncydów – ilość ta jest w stanie wyjałowić obszar dużego miasta.

Liście dębu wytwarzają lotne frakcje fitoncydów o silnym działaniu bakteriobójczym i pierwotniakobójczym. Sok z liści dębu (frakcja nielotna) również posiada właściwości pierwotniakobójcze.

Jeśli umieścimy ulistnioną gałązkę czeremchy w wodzie, w której znajdują się pierwotniaki, zginą one w ciągu kilkunastu minut.

Badania wykazały, że w lasach iglastych, szczególnie borach sosnowych, powietrze jest praktycznie sterylne – zawiera zaledwie 200-300 komórek bakteryjnych w metrze sześciennym. Dlatego w borach sosnowych lokalizowano sanatoria dla chorujących na płuca.

Przeciętna ilość bakterii w miejskim powietrzu jest wielokrotnie wyższa niż we wspomnianym wyżej borze sosnowym (TUTAJ przykładowe dane z Poznania). Z badań przeprowadzonych w Kielcach wynika, że pod względem mikrobiologicznym powietrze w miejskich parkach jest czyste w porównaniu z powietrzem na ulicach.

Fitoncydy mają potężny wpływ na zmiany składu mikroflory w atmosferze i glebie. Do roślin drzewiastych intensywnie wydzielających lotne fitoncydy grupa radzieckich badaczy zaliczyła jałowce (Juniperus), czeremchę (Padus avium), sosny (Pinus), jodły (Abies), świerki (Picea), modrzewie (Larix), cisy (Taxus), żywotniki (Thuja), dęby (Quercus), brzozy (Betula), graby (Carpinus), klony (Acer), topole (Populus), jesiony (Fraxinus), orzechy (Juglans), leszczyny (Corylus), kaliny (Viburnum), głogi (Crataegus), róże (Rosa), ponadto popularną trzmielinę japońską (Evonymus japonica), laurowiśnie (Laurocerasus), mahonie (Mahonia), magnolie (Magnolia), bukszpany (Buxus), robinie (Robinia), złotokapy (Laburnum), omżyny (Buddleia), lilaki (Syringa), tawuły (Spiraea), jaśminowce (Philadelphus) i wiele innych.

Obecnie naukowcy zachwycają się na przykład soforaflawanonem G, lotnym fitoncydem uwalnianym do atmosfery, gleby i wody przez niektórych przedstawicieli rodzaju Sophora, o cennych właściwościach leczniczych.

W obrębie wymienionych rodzajów roślin poszczególne gatunki, jak również poszczególne osobniki, rosnące na różnych stanowiskach, mogą różnić się intensywnością produkcji fitoncydów. Ilość i siła działania wydzielanych fitoncydów zmienia się również w czasie, w zależności od fazy wzrostu i rozwoju roślin, pory roku czy pory dnia, jak również kondycji danej rośliny.

Badając zależność intensywności wydzielania fitoncydów od fazy wegetacji naukowcy radzieccy zauważyli, że większość roślin wydzielających lotne związki do atmosfery przejawia najwyższą aktywność w okresie kwitnienia – niezależnie od tego, czy kwiaty pachną czy nie posiadają zapachu, a przy tym młode liście i igły wydzielają z reguły więcej fitoncydów niż stare.

Aktywność fitoncydów sosny jest na przykład 20 razy wyższa latem niż jesienią. Podobnie liście czeremchy wiosną i latem są bogatsze w fitoncydy niż jesienią.

Według publikacji G. Diełowej z 1965 r. spośród roślin ozdobnych wysoką intensywnością wydzielania fitoncydów charakteryzują się drzewa i krzewy z rodziny różowatych (Rosaceae): czeremcha (Prunus padus), irga (Cotoneaster), świdośliwa (Amelanchier), aronia czarnoowocowa (Aronia melanocarpa), tawuła (Spiraea), tawlina (Sorbaria). Zabójcze działanie fitoncydów tych roślin na mikroorganizmy przejawia się w całym okresie ich wegetacji.

Autorka podaje również, że bardzo wysoką toksyczność w stosunku do wszystkich mikrobów wykazują powojniki (Clematis). Do grupy roślin z wysoką aktywnością fitoncydową zalicza ponadto winorośl amurską (Vitis amurensis) i winobluszcz (Parthenocissus).

W Japonii krótkie wycieczki do lasu zwane Shinrinyoku uważa się za rodzaj relaksującej aromaterapii. Badania sugerują, że olejki eteryczne (fitoncydy) zawarte w leśnym powietrzu nie tylko koją nerwy, ale też poprawiają funkcjonowanie układu odpornościowego.

Informacje o leczniczych właściwościach fitoncydów znajdziecie u dra Różańskiego.

Nie wiadomo czy i jakie fitoncydy działają na koronawirusa COVID-19. Jednak dobry stan mikrobiologiczny powietrza, którym oddychamy, jest ważny nie tylko w czasach zarazy. Dlatego w miastach, z zasady gęsto zaludnionych, musi być maksymalnie dużo drzew, krzewów i roślin zielnych, intensywnie oczyszczających środowisko. Beton tego nie potrafi, a betonowe pustynie niestety wciąż się rozrastają.

Zadbana, bujna roślinność w mieście dobrze świadczy swoje usługi. Nie ma bardziej niskokosztowej opcji dezynfekowania środowiska niż zieleń. Nawet jeśli nie wszystkie fitoncydy likwidują konkretny patogen, to generalnie redukują w powietrzu ilość chorobotwórczych mikroorganizmów i wirusów (klasyfikowanych obecnie poza grupą organizmów żywych).

Jest mnóstwo możliwości wprowadzania nowej roślinności w miejscach oczywistych i nieoczywistych, płaszczyznach poziomych i pionowych, na dużych powierzchniach, na każdym skrawku terenu i w pojemnikach, zarówno przez instytucje zajmujące się zielenią w mieście, jak przez samych mieszkańców. Warto wykazać się kreatywnością, jeśli chcemy mieszkać w lepszym środowisku.