Проблема рациональной системы защиты природы и человека, от чужеродных соединений (ксенобиотиков) весьма актуальна. Химические загрязнители разрушают биологические системы в воде, воздухе и почве. Известно также, что растительный мир способствует очищению атмосферы. Поэтому исследование усвоения, метаболизма, биологического действия ксенобиотиков и механизмов их детоксикации в растениях представляет большой теоретический и практический интерес.
В нашей стране проводятся исследования метаболизма органических химических загрязнителей биосферы в растениях (С. В. Дурмишидзе с сотр.). Изучают усвоение и превращение растениями спиртов, альдегидов, кетонов, ароматических углеводородов, феноксиуксусных кислот, канцерогенных, полициклических углеводородов, ароматического диамина — бензидина и др. Особое внимание уделяется метаболизму в растениях пестицидов, канцерогенов, мутагенов. Исследуют дозы ксенобиотиков: метаболическая, угнетающая (ингибирующая) и летальная (смертельная).
Эксперименты с 20-дневными растениями райграса пастбищного (Lolium реrennе) показали, что он может усваивать из воздуха через листья такие ксенобиотики: метиловый, этиловый, изопропиловый, бутиловый, амиловый, гексиловый, октиловый и бензиловый спирты, ацетон, формальдегид, ацетальдегид, муравьиную, уксусную, пропионовую кислоты, ангидрид уксусной кислоты, ацетоуксусный эфир, циклогексан, бензол, толуол, фенол, α-нафтол, нафталин, хлороформ. В листьях райграса эти соединения подвергаются окислительным превращениям, циклические и бициклические соединения расщепляются, и углеродные атомы ксенобиотиков включаются в обычные метаболиты клетки: сахара, органические кислоты, аминокислоты и др.
В метаболизме ксенобиотиков, усвоенных листьями, участвуют и корни растения. Вторжение определенного количества чужеродных соединений в клетку вызывает защитные и адаптационные реакции — рост и развитие в этом случае проходят нормально. Усвоение и превращение ксенобиотиков происходят на свету и в темноте при 8-27°С. Большой спектр усвоения и превращения ксенобиотиков у райграса пастбищного как растения газонов может играть значительную роль в очистке воздуха городов и промышленных центров от химических загрязнителей биосферы.
В ряде работ разных авторов указывается на доминирующую роль хлоропластов в первичных реакциях детоксикации, что обусловливается значительным содержанием в них низкомолекулярных соединений меди. Исследования показали, что введением в растительную ткань ионов меди и железа путем обработки надземных частей растений стабильными комплексами этих элементов можно существенно уменьшить содержание в них токсикантов фенольной природы, что объясняется усилением каталитической деятельности ферментов, содержащих в активном центре атомы меди и железа (Д. Ш. Угрехемидзе и др.).