XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние пробиотиков на основе штаммов пробиотических лиофилизированных живых бактерий lactobacillus acidophilus, bifidobacterium infantis, enterococcus faecium на всхожесть семян и на рост и развитие проростков
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В последние годы тема восстановления микрофлоры пробиотиками стала очень популярной, так что многие нутрициологи и адепты здорового образа жизни уверены в их пользе. Многие люди принимают препараты в капсулах, порошки, «живые» йогурты, чтобы устранить дисбактериоз, укрепить иммунитет и очистить печень. Пробиотики не только являются предметом всесторонних научных изысканий, но и представляют собой важный товар на мировом рынке. Сегодня широкому кругу потребителей доступны сотни пробиотических продуктов питания и препараты, производители которых обещают решение самых разнообразных проблем со здоровьем. Я решил узнать все о пользе пробиотиков и узнать, можно ли использовать их в других целях.
Цель работы: влияние пробиотиков на основе штаммов пробиотических лиофилизированных живых бактерий на всхожесть семян и на рост и развитие проростков.
Задачи:
Ознакомиться с теоретическим материалом по интересующему вопросу.
Изучить влияние пробиотиков на всхожесть семян и на рост и развитие проростков.
Сделать выводы по проделанной работе.
Гипотеза: пробиотики положительно влияютна всхожесть семян и на рост и развитие проростков.
Используемые методы:
Исследование
Наблюдение
Сравнение
Анализ
Объект исследования: семян огурца сорта F1 «Крепыш», гороха «Ранний Грибовский», пшеница сорта «Безостая 1»
Предмет исследования: влияние пробиотиков на основе штаммов пробиотических лиофилизированных живых бактерий на всхожесть семян, их рост и развитие.
Основная часть
Что такое пробиотики?
Основная функция кишечника — защита организма, которая невозможна без хороших бактерий. Этот орган защищает человека от отравлений, инфекций и пищевых расстройств. В случае, если вредные бактерии или другие раздражители попадают в кишечник, пробиотики устраняют их.
Пробиотики — живые микроорганизмы, которые могут входить в состав продуктов питания. Задача у них простая и ясная — нормализовать кишечную микрофлору, уничтожив плохие бактерии.
Термин «пробиотики» был введен в 1965 г. Лилли и Стиллуэллом. В противоположность антибиотикам, пробиотики были описаны как микробные факторы, стимулирующие рост других микроорганизмов.
Выделяют следующие виды пробиотиков в зависимости от состава (приложение №1):
1 поколение – это монопрепараты, которые состоят из одного типа бактерий, обитающих в кишечнике, к ним относятся Бифидумбактерин, Лактобактерин.
2 поколение – содержат хорошие бактерии, которые являются антагонистами вредной флоры. Они выделяют вещества, которые уничтожают опасные микроорганизмы и подготавливают среду для заселения полезной микрофлорой. К препаратам этого типа относится Энтерол и Бактисубтил.
3 поколение – пробиотики, которые содержат от 2 до 30 штаммов одного живого микроорганизма или комбинацию из нескольких видов бактерий Линекс, Бификол, Бифилонг.
4 поколение – содержат не только хорошие бактерии, но и вещества из группы пребиотиков. Они служат питательной средой, помогают расти, размножаться микрофлоре и ускоряют ее восстановление. К этой группе препаратов относят Бифилиз, Кипацид.
5 поколение – синбиотики, это несколько типов полезных бактерий и вещества, необходимые для колонизации кишечника. Они способны регулировать рост и метаболическую активность микробиоты. К этой группе относятся Флористин, Бифиформ и другие средства.
Пробиотик «Линекс Форте»
«Линекс Форте» — линейка пробиотиков, в состав которых входят штаммы пробиотических лиофилизированных живых бактерий, являющихся представителями нормального микробиоценоза кишечника человека.
История:
Линекс был разработан компанией «Лек» (входит в состав Сандоз) в Словении в 1982 году. Препарат быстро получил признание в Словении и других странах Центральной и Восточной Европы, и через 2 года объём производства Линекс достиг 1 миллиона капсул в год.С 1994 года препарат начал продаваться в аптеках без рецепта. В 2009 году компания «Лек» начала выпуск продукта Линекс Форте.
Фармакологические свойства:
Одна капсула препарата Линекс Форте содержит молочнокислые бактерии (Lactobacillus acidophilus (CHR. HANSEN LA-5) и Bifidobacterium animalis subsp. Lactis (CHR. HANSEN BB-12)), каждая капсула содержит 2x109 колониеобразующих единиц живых лиофилизированных молочнокислых бактерий. Живые молочнокислые бактерии выполняют защитную функцию (синтез веществ с антибактериальной активностью), ферментопродуцирующую (гидролиз клетчатки, белков, жиров, крахмала, деконъюгация желчных кислот), синтетическую (синтез витаминов группы В, С, К, аминокислот, органических кислот и т.д.).
В состав пробиотика «Линекс Форте» входят молочнокислые бактерии:
Lactobacillus acidophilus (лат.) — вид грамположительных анаэробных неспорообразующих бактерий, относящихся к роду Лактобактерии (лат. Lactobacillus). Также называются лактобактерии ацидофилус. Раньше назывались палочки ацидофильные, получили своё родовое название от лат. lacto- — «молоко» и bacillus — «палочка», и видовое название от acidum — «кислота» и «philus» — «любить». Lactobacillus acidophilus являются нормальной микрофлорой в полости рта, толстой кишке и влагалище. В желудке и тонкой кишке лактобактерии практически отсутствуют.
Lactobacillus acidophilus, так же как Bifidobacterium bifidum, стимулируют кишечный транзит.
Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 — один из наиболее изученных бифидобактерий. Его представители являются грамположительными неподвижными анаэробными бактериями, продуцирующими молочную кислоту и не имеющими каталазной активности. BB-12 имеют нерегулярную палочковидную форму, не образуют спор и являются одними из наиболее распространенных бактерий, входящих в состав пробиотиков, а также популярным модельным объектом для изучения свойств бифидобактерий.
Enterococcus faecium (лат.) — вид бактерий рода энтерококков, входящий в состав нормальной микрофлоры пищеварительного тракта человека, а также некоторых млекопитающих. По принятой ранее классификации энтерококки относились к стрептококкам группы D и E. faecium назывались Streptococcus faecium. Энтерококки — молочнокислые грамположительные бактерии, не образующие спор и капсул, факультативные анаэробы.
Enterococcus faecium заселяет кишечник человека в первые дни жизни. Заселение энтерококками происходит более активно у детей, находящихся на грудном вскармливании.
Исследовательская часть
Эксперимент проводился на базе МБОУ «СОШ:6». Местом проведения служил: кабинет биологии. Сроки проведения исследования: октябрь – ноябрь 2020г.
Исследовательская часть данной работы предполагает организацию эксперимента по проращиванию различных растений, обработанных и не обработанных пробиотиком, а также использование пробиотика разной концентрации.
Цель:
Исследовать влияние обработки пробиотиком Линексфорте , содержащего бактерии:Lactobacillusacidophilus, Bifidobacteriuminfantis, Enterococcusfaecium на всхожесть семян огурца сорта F1 «Крепыш», гороха «Ранний Грибовский», пшеница сорта «Безостая 1»
исследовать влияние обработки пробиотиком Линексфорте , содержащего бактерии:Lactobacillusacidophilus, Bifidobacteriuminfantis, Enterococcusfaecium на рост и развитие проростков огурца сорта F1 гороха «Ранний Грибовский», пшеница сорта «Безостая 1»
Выявить зависимость скорости всхожести семян, роста и развития проростков от концентрации пробиотика.
Организация эксперимента:
1.В начале все семена обрабатываем раствором перманганата калия.
2.Приготовили раствор «Линекс Форте» различной концентрации для проращивания семян.
Концентрация – это число молекул в единице объема. (n=N/V, где N – число молекул, V- обьем)
В одной таблетке «Линекс Форте» содержится 2 000000000 лиофилизированных бактерий.
Для приготовления раствора взяли 1 литр воды, в котором растворили:
1.Половину таблетки (концентрация – 1: 1000000000 живых бактерий (Чашка Петри №1);
2.Одну таблетку (концентрация – 1: 2000000000 живых бактерий (Чашка Петри №2);
3.Две таблетки (концентрация – 1: 4000000000 живых бактерий (Чашка Петри №3).
3.После этого в опытной выборке проращиваем семена в чашках Петри марле намоченной раствором пробиотика Линексфорте , содержащего бактерии:Lactobacillusacidophilus, Bifidobacteriuminfantis, Enterococcusfaecium, разной концентрации огурца сорта F1 «Крепыш», гороха «Ранний Грибовский», пшеница сорта «Безостая 1».
4.Семена проращивали в одинаковых условиях, то есть температура не ниже 20оС (приложение №2,№3,№4).
5.Наблюдение вели в течение 11 дней (приложение №5, №6).
Результаты исследования фиксировались в тетраде наблюдений. За количеством появившихся всходов в каждой группе, велось наблюдение за ростом и развитием проросшими семенами.
Схема опыта:
Опыт №1 .
Семена огурца сорта F1 F1 «Крепыш», пророщенные в растворе
Чашка Петри № 1 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 1000000000 живых бактерий
Чашка Петри №2 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 2000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 3 – – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 4000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 4 – контроль (семена, проросшие в воде)
Опыт №2 .
Семена гороха «Ранний Грибовский», пророщенные в растворе
Чашка Петри № 1 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 1000000000 живых бактерий
Чашка Петри №2 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 2000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 3 – – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 4000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 4 – контроль (семена, проросшие в воде)
Опыт №3 .
Семена пшеницы сорта «Безостая 1» пророщенные в растворе
Чашка Петри № 1 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 1000000000 живых бактерий
Чашка Петри №2 – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 2000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 3 – – пробиотик Линексфорте концентрация – 1: 4000000000 живых бактерий
Чашка Петри № 4 – контроль (семена, проросшие в воде)
Заключение
Проанализировав литературу, мы выявили, что пробиотиками называют полезные бактерии, населяющие кишечник, которые в достаточном количестве оказывают положительное воздействие на здоровье человека и животных. А по отношению к растениям малоизученно.
В ходе исследовательской части работы удалось выяснить, что пробиотики действительно влияют на рост и развитие проростков. А именно:
- уменьшают время прорастания семян;
- ускоряют рост и развитие корневой системы и побег.
Для ускорения проращивания семян наиболее благоприятной концентрацией оказалось №3.(Две таблетки - концентрация – 1: 4000000000 живых бактерий). Данная концентрация значительно ускоряет прорастание семян, но затем рост и развитие проростков замедляется. Поэтому данную концентрацию можно рекомендовать для проращивания семян
Корневая система и листья лучше развивались в концентрации №2. Одна таблетку- концентрация – 1: 2000000000 живых бактерий).
В концентрации 1, прорастание, рост и развитие семян и проростков, не значительно отличалось от контроля.
Таким образом, можно сделать вывод, что пробиотики оказывают положительное влияние не только на человека и животных, но и на растения. Что говорит о возможности использования их в сельском хозяйстве.
Список литературы
Ашмарин И.П., Воробьев А.А. Статистические методы в микробиологических исследованиях. Медизд - 2002;
Беляев Е.И. Пути усовершенствования препаратов, нормализующих микрофлору кишечника / Респ. сборник научных трудов: «Аутофлора человека в норме и патологии - 2008;
Безбородов, А.М. и др. Основы биотехнологии микробных синтезов. - Ростов Н.Д.: Изд-во Ростовского ун-та – 2009;
https://ru.wikipedia.org/wiki/Пробиотики - 2020;
https://ru.wikipedia.org/wiki/Линекс - 2018;
https://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/probiotiki/ - 2019;
https://enotznaet.ru/collection/luchshie-probiotiki/ - 2020.
Приложение №1
|
Название пробиотиков: |
Бактерии, которые содержаться в пробиотиках: |
|
«Линекс» |
Lactobacillus acidophilus, bifidobacterium infantis, enterococcus faecium; |
|
«БифидумбактеринФорте» |
Bifidobacterium; |
«Пробифор» |
Bifidobacterium bifidum; |
|
«Бифиформ» |
Bifidobacterium longum, enterococcus faecium |
|
«Аципол» |
Lactobacillus rhamnosus, bifidobacterium longum |
Приложение №2
Приложение №3
Приложение №4
Приложение №5
|
Время прорастания |
ПШЕНИЦА |
ГОРОХ |
ОГУРЦЫ |
|||||||||
|
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
|
|
3ДЕНЬ/КОРНИ |
0,3 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
1,2 |
0,5 |
0,9 |
1,26 |
0,1 |
0 |
0,1 |
0,6 |
|
6 ДЕНЬ/КОРНИ |
2 |
3,4 |
2,1 |
2,4 |
2 |
4 |
3,4 |
3,5 |
0,3 |
1,1 |
2 |
2 |
|
8ДЕНЬ/КОРНИ |
2 |
3,7 |
2,2 |
2,5 |
2,5 |
4,2 |
4 |
3,6 |
0,4 |
1,1 |
2,4 |
2,5 |
Приложение №6
|
Время прорастания |
ПШЕНИЦА |
ГОРОХ |
ОГУРЦЫ |
|||||||||
|
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
КОНТРОЛЬ |
I |
II |
III |
|
|
6ДЕНЬ/ЛИСТЬЕВ |
4 |
1 |
4 |
2 |
1 |
1,5 |
1 |
1,8 |
0,5 |
0,7 |
2 |
2,5 |
|
8 ДЕНЬ/ЛИСТЬЕВ |
8 |
5 |
13 |
7 |
1,5 |
4 |
4,1 |
4,2 |
0,8 |
1,2 |
2,2 |
3 |
|
11 ДЕНЬ/ЛИСТЬЕВ |
15 |
11,5 |
24,1 |
12 |
8,4 |
8,5 |
11,6 |
9,8 |
2 |
3,1 |
3 |
6,5 |