Особливості біологічних властивостей ефірних олій
Особливості біологічних властивостей ефірних олій.
Перші комахи, що запилюють квіткові рослини, вже мали відповідний апарат для сприйняття запаху, так як комахи виділяють в навколишнє середовище властиві для цієї особи групу речовин, які викликають специфічну реакцію у особин того ж виду. Такі речовини називають феромони.
Ці речовини здатні, наприклад, залучати самців до самок на відстані сотень метрів та кілометрів. Одним з перших речовин-феромонів, досліджених для встановлення хімічного складу був бомбікол (10,12-транс, цис-гексадекадієн-1-ол), статевий атрактант самок тутового шовкопряда. Ця речовина не тільки приваблює самців до самок, а й запускає відповідний біохімічний процес підготовки до парування.
В даний час досліджено тисячі видів комах та виділено тисячі феромонів, що здійснюють комунікаційні функції.
Слід сказати, що хімічна сигналізація поширена в природі від найпростіших організмів, грибів, водоростей до ссавців та людини.
Феромони можна розділити на великі групи. Релізери (realiser (англ.) – запускати процес) – індукують розвиток заданої поведінкової реакції. Праймери (primer (англ.) – ініціювати) – запускають біохімічні процеси, які змінюють фізіологічний стан особини та модифікують її розвиток.
Релізери – це досить леткі речовини, які легко переносяться повітрям. Вони різняться за своїми функціональними «обов'язками». Атрактанти (серед них статеві феромони, феромони агрегації) здійснюють процес залучення однієї особини до іншої, викликаючи процес скупчення комах в одному місці. Репеленти відлякують. Арештанти – зупиняють. Стимулянти (до них відносяться феромони тривоги,афродизіаки) – стимулюють активність. Наприклад, афродизіаки є речовини статевого збудження в період шлюбної активності. Детеренти (deterrent (англ. – стримувати)) – пригнічують активність.
Праймери - це найчастіше важкі речовини, які передаються не тільки по повітрю, але і контактним шляхом. Вони здійснюють зміну функцій особини, наприклад, придушення розвитку яєчників у робочих бджіл-самок, щоб не допустити їх запліднення або блокування спорудження маткових осередків.
Феромони, що виділяються комахами, не є якоюсь однією речовиною. Зазвичай це суміш, у складі якої знаходяться як релізери, так і праймери різної функціональної дії. Крім того, до складу активного комплексу феромонів входять супутні речовини, що посилюють активність основних компонентів суміші.
Більшість досліджених феромонів належать до класу альдегідів, кетонів, спиртів та складних ефірів.
I – гептанол-2, III – нонанол-2 феромон розмітки території у бджіл
II – гептанон-2, IV – нонанон-2 феромон тривоги бджіл
V – гексен-2-аль (феромон тривоги клопів).
V I – бомбікол – феромон шовкового шовкопряда.
V II – диспалюр – феромон непарного шовкопряда.
V III – мускалюр – феромон кімнатної мухи.
IX - 9-кето-транс-дец-2-єнова кислота - феромон «царська речовина» бджіл.
X – вербенол – агрегаційний феромон короїдів.
XI – гераніаль – феромон тривоги мурах та слідовий феромон бджіл.
XI I – α-пінен – феромон тривоги термітів
XI II - терпинолен - феромон тривоги термітів
XIV - транс-β-фарнезен - феромон тривоги попелиць
XV –транс-2,3-дигідрофарнезол – слідовий феромон джмелів
Для підтримки видової специфічності комахивикористовують не тільки різні хімічні речовини, а й просторові та оптичні ізомери.
Частина комах, що знаходяться на еволюційному дереві у найменш розвиненому положенні (найдавніші) використовує як феромони коротколанцюгові спирти та кетони з числом атомів вуглецю 7, 8 і 9 (гептеноли, гептенони, нонанони, нонанони). Інші комахи, більш еволюційно розвинені, використовує довжиноланцюгові ненасичені вуглеводні, їх епоксиди та спирти з числом атомів більше 10, а також терпеноїди.
Феромони в організмі комах можуть бути синтезовані у спеціалізованих залозах. Іноді феромони утворюються як продукти перетворення терпенових сполук, що поїдаються ними. Так, окремі види короїдів, зі з'їденої смоли хвойних, під дією кишкової палички з α-пінена утворюють у кишечнику вербенол – агрегаційний феромон цього виду комах.
Аналізуючи склад феромонів комах можна побачити, що компоненти ефірних олій рослин є сумішшю речовин напрочуд схожих за хімічною будовою з феромонами комах. Фактично ефірні олії є концентрованими формами феромонів. Складні поведінкові та фізіологічні явища, що обумовлюються феромонами, у комах можуть так само контролюватись пахучими виділеннями рослин.
В силу свого регуляторного призначення компоненти ефірних олій можна розділити на атрактанти та репеленти. Та частина компонентів ефірних олій, які мають принадну дію, називаються атрактанти. Репеленти відлякують. Відповідно, атрактанти мають приємні запахи і викликають позитивні емоції. Репеленти, навпаки, спричиняють негативні емоції, відчуття небезпеки.
Строго кажучи, ефірні олії призначені для впорядкування життєвихциклів комах.
Ефірні олії виникли задовго до появи людини. Але еволюція предків людини проходила в умовах еволюції та ускладнення складу ефірних олій. Це не могло не позначитися на формуванні відповідних органів та функцій у сприйнятті наявності чи відсутності в повітрі ефірних олій, а також появи відповідних біохімічних реакцій, що виникають у відповідь на присутність тих чи інших компонентів ефірних олій у повітрі, тим більше такий механізм був закладений генетично від предків людини.