О существовании растений, дающих обильную пену, люди знали еще в древности. Они использовали их для различных целей. Так, например, известный римский писатель Лукиан в своем произведении «Александр, или лжепророк», разоблачая проделки шарлатана, сообщил об употреблении им корня растения, называвшегося в Древнем Риме струтием, для появления пены, истекавшей изо рта.
Истекание пены должно было означать: в новоявленного «пророка» вселился бог, чтобы через него поведать людям свои благие откровения. Группа растений, способных образовывать пену, довольно многочисленна.
Они содержат сапонины – аморфные, хорошо растворимые в воде вещества, обладающие способностью давать мыльно-опалесцирующие, сильно пенящиеся растворы. По химической природе сапонины представляют собой гликозиды. Это означает, что их молекула состоит из одной или нескольких молекул сахара в соединении с несахаром (агликоном). Агликонами сапонинов являются молекулы стероидных соединений – сапогенины.
Пена, образуемая сапонинами, отличается от мыльной пены тем, что не содержит щелочи. Сапонины имеют важное значение в парфюмерии, текстильной промышленности. Они входят в состав шампуней и жидкостей для ванн, предназначенных для ароматизации и вспенивания воды при купании. На текстильных фабриках сапонины употребляются для отбеливания и мытья шелковых и шерстяных тканей, не выносящих обычного мыла. Использование их в меховой промышленности способствует приданию изделиям блеска.
Кроме того, сапонины применяются в пищевой промышленности при производстве шипучих напитков, пива, халвы. Исследования ученых показали, что добавление сапонинов повышает технологические качества бетона, уменьшает расход цемента, увеличивает теплоизоляционные свойства и долговечность бетонных сооружений ирригационных систем в условиях резкоконтинентального климата Средней Азии, значительных суточных и сезонных колебаний температур.
Сапонины, извлекаемые из корней растений, нашли применение в цветной металлургии при электролизе цинка, марганца, как вещества, способствующие уменьшению негативного влияния этого производства на окружающую среду. Из 35 видов колючелистников, произрастающих в нашей стране, хозяйственно ценным сапониноносом является
аллохруза качимовидная
, или колючелистник качимовидный (Allochrusa gypsophiloides)
. В народе его называют туркестанским мыльным корнем. В корнях аллохрузы качимовидной содержится до 30 % сапонинов.
Это растение длительное время экспортировалось за границу. Промышленные заготовки мыльного корня на территории республик Средней Азии и Казахстана начались в 1927 г. В отдельные годы их объем превышал 1000 т. В 60-х годах заготовки осуществлялись уже только в Казахстане. В 1963-1964 гг. ежегодный объем сбора сухих корней в Джамбулской и Чимкентской областях достигал 700-800 т.
В результате интенсивной и бессистемной заготовки мыльного корня его естественные заросли сильно истощились и в ряде районов вид исчез почти полностью. Естественное возобновление растения фактически отсутствует из-за низкой семенной продуктивности и плохой всхожести семян. Неудивительно, что растение попало на страницы Красной книги.
Как самостоятельный вид колючелистник качимовидный впервые был описан в 1877 г. Э. Л. Регелем на материале, собранном в 1864 г. Н. А. Северцевым в Каратау. Аллохруза качимовидная представляет собой травянистое растение, отличающееся продолжительностью жизни. Отдельные особи живут 200 лет и даже более.
Сильно разветвленная надземная часть образует ажурный шаровидный куст диаметром 70-90 см. Небольшие узколанцетные или даже шиловидные листья располагаются на побегах супротивно. Длина их до 2 см.
Цветки, появляющиеся на концах побегов, имеют белую или розовую окраску. Они придают растению еще большую ажурность. Скопления аллохрузы между кустарниками кажутся в период цветения растения дымкой тумана. Завядшие лепестки на неопыленных цветках сохраняются до конца лета. Растение цветет в июле - августе с наступлением самого жаркого времени года, когда соседствующие с ним виды уже обсеменились и усохли.
Эта особенность растения объясняется тем, что у него мощный стержневой корень, достигающий в длину 6 м. Такая корневая система достигает грунтовых вод, которые успешно нагнетаются в надземную часть даже в самый знойный июльский день. Масса отдельных корней у аллохрузы качимовидной достигает 10-12 кг. В природной обстановке растение зацветает с пятого года жизни и продолжает цвести до 75-летнего возраста.
После цветения образуются плоды – небольшие 1-2-семянные коробочки. После завершения вегетации (в августе - сентябре) растение обламывается у корневой шейки и подгоняемое ветром «перекати-поле» устремляется в странствие. При этом происходит рассеивание семян. Семян у аллохрузы качимовидной образуется мало, причем они обладают низкой всхожестью. Вегетативное размножение в природе отсутствует.
По этой причине возобновление растения происходит слабо. Скопление «перекати-поля» в кюветах приводит к увеличению численности растений вдоль дорог. Аллохруза качимовидная – среднеазиатский эндемик. Она обитает в предгорьях, реже в горном поясе на высоте 400-1700 м над ур. м., по пустынным лёссовым степям, мягким и щебенистым склонам, сухим руслам речек, заброшенным пашням.
С ней соседствует полынно-эфемерная растительность. Некогда в Средней Азии это растение было очень распространенным и привычным. Местные жители с давних времен получали из мыльного корня стойкую пену, необходимую для изготовления местного лакомства – нишаллы. Однако в связи с хозяйственным освоением земель и интенсивными заготовками численность его резко сократилась. Уже в 1966 г. в Казахстане промышленные заросли сохранились только в юго-западных предгорьях Каратау на площади около 100 га.
Между тем потребность в туркестанском мыльном корне различных отраслей народного хозяйства составляет 2 тыс. т в год. В связи с истощением естественных зарослей аллохрузы качимовидной встал вопрос о введении ее в культуру. Первые опытные посевы туркестанского мыльного корня в Узбекистане были произведены в 30-х годах. В Казахстане первые опыты по его выращиванию осуществлялись в Центральном ботаническом саду АН Казахстана в 1959-1964 гг. Исследования показали возможнось культивирования колючелистника качимовидного в предгорной зоне Заилийского Алатау, а также целесообразность создания полупроизводственных и производственных посевов на юге Казахстана.
Для ускорения прорастания семян их перед посевом следует подвергать скарификации, т. е. механическому повреждению. Предварительные расчеты показывают, что стоимость прямых затрат на возделывание мыльного корня в течение четырех лет вегетации не превышает 10-11 р. за центнер сырья.
Это почти вдвое дешевле, чем затраты на его заготовку в естественных зарослях. Аллохруза качимовидная – засухоустойчивое растение, поэтому повышенная влажность почти в сочетании с низкими температурами зимой отрицательно сказываются на выживании растений.
В культуре колючелистник качимовидный размножается не только семенами, но и черенками, взятыми от двулетних растений. Ученые считают, что можно создать промышленные плантации этого ценного сапониноноса на богаре. В Ахангаранском районе Узбекистана организован специализированный совхоз для получения сырья аллохрузы качимовидной. Вместе с тем опыты показали, что промышленное культивирование ее удается не везде.
Природные популяции этого вида охраняются в заповеднике Аксу-Джабаглы. Для восстановления запасов ценного растения ученые предлагают организовать заказники в местах, где раньше оно произрастало. К числу сапониноносов относится также
аллохруза Таджикская (Allochrusa tadshikistanica)
– эндемик южного Памиро-Алая. Сапонины этого растения используются для местного производства кондитерских изделий. Неупорядоченная заготовка растения частными лицами - один из главнейших факторов сокращения его численности в природе. Сейчас оно находится под угрозой полного исчезновения.
Аллохрузу таджикистанскую из-за способности образовывать сапонины также называют мыльным корнем. В отличие от туркестанского мыльного корня она имеет более узкие лепестки, длина которых почти равна длине чашечки (у аллохрузы туркестанской лепестки выступают за пределы чашечки приблизительно на одну треть ее длины). Растение произрастает на каменистых горных склонах. Как и аллохруза туркестанская, оно возобновляется семенами.
По мнению ученых, необходимо провести эксперименты по введению аллохрузы таджикистанской в культуру, организовать заказники с целью восстановления численности растения в природе. В Красной книге числится еще
аллохруза Бунге (Allochrusa bungei)
. Это растение произрастает в Армении, на Армянском нагорье около Октемберяна. Его можно встретить на севере Ирана. Возможно, что растение также содержит сапонины. Однако сокращение численности его в природе происходит по иной причине – из-за повышенной декоративности. Люди, устремляющиеся в горы, встретив это чрезвычайно редкое растение в цветущем состоянии, срывают его.
Аллохруза Бунге представляет собой ветвистый полукустарник высотой 30-40 см. Красоту растению придают узкие листья и розовые цветки. В природной обстановке растение цветет в июне - июле, размножается семенами. Его можно обнаружить на каменистых склонах в среднем горном поясе. Необходимо изучить биологические особенности и химический состав этого растения, разработать приемы его культивирования, организовать заказники в местах произрастания.