(146.1 КБ)

Глава1
ФИТОДИЗАЙН КАК МЕТОД ОЗДОРОВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ПОМЕЩЕНИЙ
1.11 Определение фитодизайна
Определение фитодизайна как научного направления было введено А.М. Гродзинским
[17-19]: "Использование растений для улучшения среды обитания в искусственных
системах". Фитодизайн охватывает самый широкий спектр возможностей в использовании
растений для улучшения места обитания - оздоровление воздушной среды, лечебное
воздействие летучих выделений растений на организм человека, а также эстетическое
влияние.
Функции и задачи фитодизайна были сформулированы в совместных работах группы
авторов [17-19, 24,48,76]:
- санирование помещений: от микробной загрязненности, химических газообразных
веществ и пыли;
- ионизация и увлажнение;
- звукопоглощение;
- обогащение воздуха биогенными веществами, благотворно действующими на общее
состояние организма человека;
- создание эстетически приятной и комфортной обстановки.
Внутри единого научного направления "фитодизайн" мы используем уточняющие
определения, например, "экологический фитодизайн", задачей которого является
оздоровление воздушной среды помещений, и "медицинский фитодизайн", изучающий
лечебное воздействие растений на человека (эстетотерапия, фитонцидотерапия). Каждое
направление фитодизайна требует определенных научных подходов: для подбора
растений с целью очистки воздушной среды помещений от различного рода
ксенобиотиков требуется изучение их газопоглотительных свойств; для оценки
санирую1цего воздействия необходимо изучение фитонцидных свойств летучих
выделений растений; для оценки воздействия летучих выделений непосредственно на
организм человека требуются комплексные медицинские исследования и изучение их
химического состава. Научно обоснованный подход к озеленению позволяет решать
одновременно эстетические, профилактические, лечебные, воспитательные и другие
задачи.
Важнейшим элементом экологического фитодизайна являются растения с выраженными
фитонцидными свойствами, летучие выделения которых способны уничтожать
патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. Выраженный антимикробный эффект
в сочетании с простотой и доступностью применения фитонцидов говорит в пользу
первоочередности развития этого направления исследований [18]. Изучению
антимикробного действия летучих веществ, выделяемых растениями в процессе их
жизнедеятельности, посвящены работы многих авторов [4, 21, 22, 30, 32, 33]. В
большинстве этих работ рассматривается практическое использование антимикробных
свойств летучих фитонцидов растений. Сотрудниками Центрального ботанического сада
Украины изучалось более 60 видов тропических и субтропических растений на
антимикробную активность. У 28 видов растений выявлено бактерицидное или
бактериостатическое действие летучих выделений на музейные штаммы микроорганизмов
[42, 43, 45-47, 75].
Сотрудники Центрального сибирского ботанического сада СОРАН совместно с
сотрудниками Центра клинической и экспериментальной медицины РАМН провели
работу по изучению фитонцидных свойств видов следующих семейств: миртовые,
бегониевые, толстянковые и др. [26, 88, 89, 93-95]. Исследования, проведенные непосредственно в помещениях ДУ, позволили определить, какое оптимальное количество
растений требуется для выраженного максимального фитонцидного эффекта с учетом
площади листьев растений и объема помещений [92, 97].
Совместно с Новосибирской государственной медицинской академией и Областным
центром медицинской профилактики мы провели работу по изучению влияния летучих
выделений растений с выраженными фитонцидными свойствами на частоту
респираторной патологии у часто и длительно болеющих детей в организованных
коллективах ДУ. Создание фито композиций из растений с выраженным фитонцидным
действием способствовало снижению высеваемости золотистого стафилококка со
слизистых оболочек верхних дыхательных путей у детей и воспитателей и тем самым
уменьшению заболеваемости [105,106].
На основании анализа литературных данных о фитонцидных и лечебных свойствах
летучих выделений тропических и субтропических растений был предложен ассортимент
растений, которые можно использовать для профилактических и лечебных целей как у
себя дома, так и в ДУ, школах, лечебно-профилактических и других учреждениях [95, 97].
Эти растения условно были разделены на 3 группы:
1 - растения, летучие выделения которых обладают выраженной антимикробной
активностью;
2 - растения, летучие выделения которых оказывают фитотерапевтическое действие;
3 - растения — биологические фильтры, эффективные против ряда ксенобиотиков.
В данной монографии приводятся результаты изучения антимикробной и
газопоглотительной активности около 100 видов тропических и субтропических растений,
относящихся к 27 семействам и 49 родам, многие из которых испытывались впервые.
1.2. Санирующий эффект летучих выделений растений
В конце 20-х годов прошлого столетия в ходе цитологических исследований Б.П. Токин
обнаружил эффект фунгицидного действия летучих фракций, выделяемых
измельченными тканями лука, на исследуемые дрожжевые клетки.
Фитонциды (от греч. phyton - растение и лат. саеdo - убиваю) образуемые растениями
биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие
микроорганизмов; они играют важную роль в иммунитете растений и во
взаимоотношениях организмов в биоценозах [БСЭ, т. 27, с. 475].
Фитонцидная активность присуща всем растениям. В обычных природных условиях они
постоянно выделяют биологически активные вещества в окружающую их среду:
атмосферу, почву и воду. Однако интенсивность воздействия выделяемых веществ
различна. Она зависит не только от видовой принадлежности растений, но и от
физиологического состояния и стадии развития последних, а также от экологических,
климатических и сезонных условий.
Биологически активные летучие выделения растений (ЛВР) рассматриваются как
натуральные бактерицидные и бактериостатические вещества. В силу своей
биологической специфичности и активности они даже в малых дозах (до 1 мг вещества на
1 м3 воздуха) могут обладать частичным бактерицидным, бактериостатическим и/или
фунгицидным действием, влияя на обмен веществ бактерий, вирусов, грибов, простейших
[66]. Фитонциды, выделяемые растениями в естественных условиях, регулируют состав
микрофлоры воздуха и его физико- химические свойства, способствуют оседанию
пылевых частиц, уменьшают статическое электричество [21, 70], что особенно важно в
помещениях с большим количеством оргтехники, в компьютерных залах. Летучие
выделения придают воздуху свежесть и неповторимый аромат, что положительно влияет
на эмоциональное состояние человека.
Различают летучие и нелетучие фракции фитонцидов. Летучие фракции выделяются
надземными частями растений в воздух, подземными частями - в почву, а водными
растениями - в воду. Нелетучие фракции - это биологически активные вещества различной
природы, находящиеся во внутритканевом соке растений.
Фитонциды - это продукт очень сложного комплекса химических соединений. Известно,
что полученные из растений вещества, обладающие антимикробными и иными
биологическими свойствами, по химическому составу могут совпадать, но чаще не
совпадают с нативными фитонцидами, т. к. являются лишь компонентами фитонцидного
комплекса. Всякий фитонцид обладает антибиотическими свойствами, но не всякий
антибиотик (препарат из фитонцидов низших и высших растений) идентичен фитонциду
данного растения. Это объясняется тем, что при получении антибиотика извлекаются
лишь отдельные компоненты комплекса химических веществ, а также тем, что в процессе
обработки растения компоненты его фитонцидного комплекса могут изменяться [84].
С химической точки зрения, летучие фракции фитонцидов представляют собой комплекс
легко испаряющихся и газообразных соединений. Среди них встречаются неорганические
соединения типа синильной кислоты, аммиака. В составе летучих фитонцидов
обнаружены низкомолекулярные предельные (метан, этан, пропан, бутан) и непредельные
(этилен, пропилен, изобутилен, бутилен) углеводороды, летучие алифатические
альдегиды, низкомолекулярные жирные кислоты и их эфиры, серосодержащие
алифатические соединения, полиацитатные вещества, низкомолекулярные спирты
(метанол, этанол и др.), терпеноиды, смолы и эфирные масла [48, 57, 72]. Таким образом,
химия фитонцидов очень разнообразна, и этим объясняется специфичность действия
разных видов растений на различные виды микроорганизмов.
Механизм действия летучих фракций фитонцидов заключается в том, что они вызывают
разнообразные изменения микробной клетки: подавляют дыхание, растворяют и
разрушают поверхностные слои и составные части протоплазмы (ферменты и др.), что
приводит к последующим нарушениям внутриклеточного метаболизма и гибели бактерии.
Маленькие дозы способны только снижать проницаемость мембран, уменьшая, тем
самым, интенсивность внутриклеточных обменных процессов и активность аэробного
дыхания микробов [19, 56, 104, 107]. Фитонциды не позволяют микроорганизмам создать
собственные механизмы защиты.
Существенно, что при этом не происходит изменений генетического аппарата
микроорганизмов, то есть фитонциды не обладают мутагенными свойствами.
Следовательно, широкое использование растительных выделений не способствует
появлению видоизмененных, устойчивых форм бактерий. Способность фитонцидов
убивать и подавлять рост и развитие микроорганизмов воздуха зависит от химического
состава этих веществ. Выделение фитонцидов растениями определяется многими
факторами: возрастом, физиологическим состоянием, условиями выращивания.
В литературе имеются обширные данные о бактерицидных и антивирусных свойствах
веществ, выделяемых из растительных тканей и исследуемых в интересах практической
фармакологии и медицины. Фитонцидные свойства интактных (неповрежденных)
растений до сих пор остаются одной из относительно мало изученных сторон их
жизнедеятельности.
1.3. Лечебное воздействие летучих выделений растений на организм человека
Фитонциды, благодаря своей разнообразной химической природе и наличию
биологической активности, могут оказывать разностороннее действие на организм
человека и животных, поэтому еще одним направлением изучения летучих веществ
живых растений, наряду с исследованием антимикробных свойств, является выяснение их
влияния на организм человека. Это новое направление в медицине называется —
фитонцидотерапия. Использование фитонцидных растений в нативном виде имеет ряд
преимуществ и отличается от химиотерапии возможностью длительного применения и
мягкостью терапевтического воздействия на организм. Академик Н.Г. Холодный [87],
учитывая высокое физиологически благоприятное действие растительных веществ на
дыхание человека, предложил называть фитонциды атмосферными витаминами
(«атмовитаминами»), т. к. они нужны в очень малых количествах, а действуют подобно
витаминам. Он говорил: «Летучие вещества усваиваются в легких, подобно тому, как
нелетучие вещества усваиваются в желудке».
Широкий диапазон действия летучих выделений объясняется не только тем, что их состав
многокомпонентный, но и тем, что одно вещество по своему действию
многофункционально. Например, терпены, помимо хороших антисептических свойств,
особенно в отношении воздушно-капельных инфекций (вирусы, бактерии), оказывают
обезболивающее, муколитическое и тонизирующее действие; фенолы - выраженное
противовоспалительное, иммуно- и гормоностимулирующее действие; альдегиды противовоспалительное действие, седативный эффект, снижают артериальное давление
[54].
Авторы трех крупных коллективных монографий «Фитонциды в эргономике» [19],
«Фитонциды в медицине» [48], «Фитоэргономика»[24] установили механизм действия
фитонцидов при терапии, запахами. Воздействие осуществляется через центральную
нервную систему и выражаётся в увеличении количества циркулирующей крови, в
повышении венозного давления и увеличении минутного объема сердца. В результате
этого улучшаются обменные процессы. Немаловажную роль в фитонцидотерапии играют
элементы рефлекторной эстетотерапии - красота самих растений, их листьев, цветков и
гамма красок, - весьма благотворно влияющие на центральную и вегетативную нервную
системы.
Необходимо упомянуть о количественных нормах фитонцидных растений в
помещениях. Малые дозы летучих выделений являются стимуляторами, а большие —
ингибиторами (угнетателями) жизненно важных процессов в организме. В первом случае
они оказывают благоприятное, а во втором — отрицательное влияние на самочувствие и
состояние человека. Растения, цветки которых имеют сильный аромат, могут
неблагоприятно воздействовать на человека. Например, во время цветения олеандра,
магнолии, гордении жасминовидной, мурайи экзотичсской нельзя находиться в
помещении длительное время. Уже через 1-1,5 ч. проявляется угнетающее действие:
сильная продолжительная головная боль, сонливость, тошнота, резкая слабость,
головокружение. Избыток ароматических веществ в воздухе приводит к повышенной
раздражительности и утомляемости. В Приложении приводится ассортимент растений,
которые не следует использовать или применение которых следует ограничить в ДУ. ]
Там же указаны количественные нормативы на использование растений для выраженного
фитонцидного действия.