XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Определение фитонцидной активности растений

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Савченко И.Д. 1

---

1МАОУ "ООШ №28"

Полевая И.И. 1

---

1МАОУ "ООШ №28"

Работа в формате PDF

2.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Последние несколько лет даже традиционная медицина уделяет большое внимание фитотерапии, использует естественные целебные свойства растений для профилактики и лечения многих заболеваний.

Уже давно люди заметили, что некоторые растения обладают антимикробными свойствами. Пивовары знали, что хмель, добавленный в бродящую массу, не даёт развиваться гнилостной микрофлоре. Такими же свойствами обладают полынь и душица. У охотников были свои наблюдения, они дичь обкладывали травами, и дичь долго оставалась свежей. Давно используются и консервирующие свойства эстрагона и тимьяна.

Многие учёные отмечали, что растения выделяют в окружающую среду летучие вещества, способные убивать многих микробов. Но научного объяснения этому не находили.

Ленинградский биолог Б. П. Токин стал тщательно изучать антимикробные свойства выделяемых растениями веществ. Он обратил внимание на то, что все инфузории, которые находились в чашке Петри, где была кашица из лука, погибли. От кашицы из лука и чеснока гибли и патогенные бактерии. Эти опыты проводились в 1928 году. [7]

Летучие вещества растительного происхождения, которые убивали микробов, Борис Токин назвал фитонцидами (от греческого слова «фитон» - растение и латинского «цедере» - убивать). Б. Токин написал книгу о фитонцидах «Целебные яды растений».[8]

Название «фитонциды» прижилось, и было весьма популярно до 70-х годов прошлого века. Однако в настоящее время более правильным считается термин «летучие фитоорганические вещества» - ЛФОВ.

В своём проекте мы поднимаем проблему: «Какое значение в жизни растений и других живых организмов играют летучие фитоорганические вещества, и какое применение они находят в жизни человека?»

Изучая эту проблему, мы убедились, что она достаточно актуальна, интересна и многогранна. Всегда важно заботиться о своём здоровье, пополнять багаж своих знаний о целебных силах природы, находить новые области применения «активным живым ресурсам». Тем более, что в век разнообразных инфекций такая помощь живой природы нам просто необходима.

Для решения проблемы и постановки цели исследования мы выдвинули гипотезу:

Фитонциды являются иммунными веществами растений, и поэтому человек использует их для профилактики и лечения заболеваний.

Таким образом, объектом исследования являются летучие фитоорганические вещества, а предметом их влияние на живые организмы.

Цель исследования: изучение влияния фитонцидов хвойных и комнатных растений на и живые организмы

Для достижения цели необходимо было решить задачи:

1. Определить с помощью лабораторного эксперимента, какое влияние на микроорганизмы оказывают фитонциды.

2. Подобрать виды комнатных растений с повышенной фитонцидной активностью и проанализировать флору классных кабинетов в нашей школе

3. Познакомиться с использованием фитонцидов в практической и народной медицине и приобрести навыки профилактики и лечения различных заболеваний с их помощью.

Практическая значимость проекта заключается в том, что знания о фитонцидной активности комнатных растений позволит создать оздоравливающий микроклимат, как в домашних условиях, так и в школьных помещениях.

Во время работы над проектом мы проанализировали различные литературные источники. Книга Токина Б.П. Целебные яды растения даёт представление об открытии этих удивительных веществ, их природе, влиянии на различные организмы. Статья Брауна А.С. Исследовательская работа. Влияние фитонцидов на плесневые грибы 2015 содержит методику, которая была взята нами за основу исследования. Филиппова И. А. Фитонциды-киллеры – естественные антибиотики. – СПб.: ИД «Весь», 2001. С.7 – 16 – данное издание предоставляет информацию об использовании фитонцидов в медицине. Популярная и занимательная информация была взята из Энциклопедии для детей. Том 19. Экология. \Ред. коллегия: М. Аксёнова, В. Володин, Г. Вильчек, Е. Ананьева и др. – М.: Аванта+, 2005. – 448 с.

Информация о фитонцидах комнатных растений была получена из книги Казариновой Н. В., Ткаченко К. Г. Здоровье дарят комнатные растения. СПб.: ИД «Нева», 2003. С. 13 – 20.

1. Основная исследовательская часть

1.1 Влияние фитонцидов чеснока и лука на процесс гниения белка

Оборудование: банки объёмом 1 л, варёное куриное яйцо 3 штуки, кусочки филе курицы, репчатый лук, чеснок.

Ход работы

1. В 3 чистые литровые банки объёмом 1 литр поместили по одному яйцу, сваренному вкрутую

2. В другие 2 такие же банки положили по кусочку куриного мяса.

3. В каждой серии опыта 1 банка остаётся контрольной, а остальные были помещены луковая и чесночная кашица.

4. Крышки банок были плотно закрыты и обработаны тёплым парафином.

5. Ежедневно наблюдали за экспериментом и отмечали признаки эксперимента.

Результаты эксперимента заносили в таблицу

Наблюдения за процессом гниения куриного яйца

Таблица 1.

Через 15 дней

Таблица 2. Наблюдения за процессом гниения куриного мяса

Выводы:

1. Гниение белка в контрольных пробах происходят значительно быстрее

2. Фитонциды чеснока и лука помогают дольше сохранить пищевой белок

3. Деятельность гнилостных бактерий тормозится под влиянием летучих фитоорганических веществ (ЛФОВ) чеснока и лука

1.2 Влияние фитонцидов хвойных и комнатных растений на формирование плесневых грибков.

Оборудование: чашки Петри, ложки, пестики и ступки, стеклянные палочки ножницы, йогурт Данон термостатный, веточка сосны обыкновенной, веточка ели обыкновенной, произрастающих в районе школы, листочек каланхоэ, листочек герани, листочек хлорофитума.

Х од работы

1. Растительный материал порезали, измельчили, растёрли в ступке.

2. Экстрагировали фитонциды с помощью кипятка.

3. В чашки выкладывали йогурт и добавляли кашицы из растений

4. Образцы помещали под плёнку и убрали в тёмное место

Р

Через 5 дней

езультаты эксперимента: на всех образцах йогурта появились культуры пеницилла, самая небольшая область поражения была на образце с веточкой ели.

Вывод: фитонциды, выделяемые елью самые активные

Вторую пробу взяли для культивирования плесени на кусочках хлеба

Оборудование: чашки Петри, ложки, пестики и ступки, стеклянные палочки ножницы, кусочки батона «Молочный», стаканчик с водой, веточка сосны обыкновенной, веточка ели обыкновенной, произрастающих в районе школы, листочек каланхоэ, листочек герани, листочек хлорофитума

Ход работы

1. Растительный материал порезали, измельчили, растёрли в ступке.

2. Экстрагировали фитонциды с помощью кипятка.

3. В чашки выкладывали кусочки батона, смачивали водой и добавляли кашицы из растений

4. Образцы помещали под плёнку и убрали в тёмное место.

Результаты эксперимента: на всех образцах хлеба незаметен мицелий мукора, только на контрольном образце. При более подробном изучении видны небольшие фрагменты грибницы на образце с хлорофитумом и сосной

Выводы:

1. Фитонциды хвойных и комнатных растений подавляют рост плесневых грибков

2. Антигрибковая активность ели, каланхоэ и герани выше.

1.3 Фитонциды в комнате и в классе

Зная особенности и условия выращивания всех «хранилищ фитонцидов», мы спроектировали размещение комнатных растений у себя дома. В первую очередь, рассмотрев их влияние на организм человека

3.1 Влияние комнатных растений на организм человека

Таблица 3

Затем, обобщив их особенности выращивания, объединили данные в таблицу

3.2 Особенности выращивания, размещения и влияние на человека

☺ респираторная фитонцидная активность (зимне-весенний период)

* зимняя фитонцидная активность

☼ летняя фитонцидная активность

Цветы для кухни

К аланхоэ Толстянка Алоэ Камнеломка

Цветы для гостиной

Для школы, также учитывая особенности физиологического воздействия на организм комнатных растений и сезонную фитонцидную активность, мы проанализировали их размещение

.

Вывод:

В классах недостаточно разнообразия комнатных растений и не учитывается фитонцидный календарь, поэтому мы взяли на себя обязанность составить перечень комнатных растений для отдельных классов.

Активность фитонцидов в зависимости от сезона года

П очти у всех растений фитонцидные свойства начинают увеличиваться весной, достигают своего пика летом, к осени снижаются. Только вечнозеленые, хвойные растения наполняют воздух фитонцидами круглогодично. Поэтому хвойные комнатные растения должны быть в классах

Бесспорным чемпионом среди цветов является хлорофитум. Примерно 40 растений хлорофитума способны практически полностью очистить воздух от патогенных частиц в 20-метровой жилой комнате. Причем очистительные свойства цветов заметно усиливаются, если положить в цветочные горшки активированный уголь.

Но хлорофитум в большом количестве присутствует в классных кабинетах

Другие популярные растения, активно выделяющие фитонциды: комнатная герань, или пеларгония (цитранелловое и гераниевое масла, а также ментол и терпентил, убивающие стрептококки и стафилококки), плющ, драцена, аглаонема, лавр благородный (убивают вирусы и бактерии, в том числе туберкулезную палочку).

С помощью цветов можно добиться и повышения влажности воздуха. Цветы, которым нужно много влаги, обычно возвращают ее через листья. Это фиалки, цикламены, разные папоротники.

Растения для рекреаций

Н ефролепис — одно из самых распространенных растений для оформления интерьеров, так как обладает большим спектром воздействия на экологическую обстановку помещений. Это, в первую очередь, фитонцидная и антибактериальная активность летучих выделений растения. Они также обладают лечебными свойствами: у людей, находящихся в атмосфере этих летучих выделений нефролеписа, повышаются защитные силы организма, нормализуются процессы возбуждения и торможения в коре больших полушарий, повышается работоспособность и выносливость к физическим нагрузкам.

Эти растения способствуют звукопоглощению и обогащению воздуха биогенными веществами, значительно повышают влажность воздуха. Так, 2–3 растения на 16–20 кв. м способны увеличить влажность до 75%, что является оптимальным для закрытых помещений. Нефролепис способен поглощать из воздуха формальдегид — один из канцерогенных газов, который выделяют ДСП и полимерные отделочные материалы.

Как видно на фото, это растение размещено в рекреации 2-ого этажа нашей школы. Это очень грамотный штрих в фитодизайне.

Проанализировав цветочный каталог кабинетов, мы внесли коррективы и разработали рекомендации

Комнатные растения для школьных классных комнат Таблица 5

Выводы:

1. В список рекомендованных вошли комнатные растения всех групп фитодизайна.

2. Были подобраны растения, обладающие фитонцидной активностью, обеззараживающие, увлажняющие и очищающие воздух.

3. Подбор растений учитывал ученическую деятельность в кабинете (проведение лабораторных работ, работа на компьютерах и т.д)

Соблюдая требования к комнатным растениям для школы, можно выбрать и другие цветы для школы. Но следует помнить: среди комнатных растений есть цветы, запрещенные в школе.

Растения, содержащие ядовитый для кожи сок.

Сок некоторых растений содержит вещества, которые при соприкосновении с кожей человека могут вызвать болезненные реакции. К таким растениям относятся диффенбахии, монстеры, спатифиллумы, молочаи, цикламены и др.

Растения с плодами, шипами или иглами

Не рекомендуется держать в помещениях, предназначенных для детей, растения, у которых есть яркие плоды: паслены, перцы, фатсии, полисциасы и др. Нежелательны также разнообразные кактусы, острые иглы которых могут травмировать ребенка.

Растения с сильным ароматом, вызывающие аллергические реакции

Некоторые комнатные растения в период цветения выделяют сильный аромат. Они могут спровоцировать приступ аллергии или астмы, вызвать сильную головную или сердечную боль. Поэтому в школе держать такие растения нельзя. В эту группу входят представители кутровых: олеандры, адениумы,

2.4 Фитонциды и здоровье

Одна из областей нетрадиционной медицины, которая быстро развивается в настоящее время, — ароматерапия.

Действуют ли запахи в силу того, что они порождают разнообразные ассоциации — известно, что запахи весьма тесно связаны с ассоциативной памятью, как у человека, так и у многих животных, — или же их действие связано с тем, что небольшие количества летучих биологически активных веществ попадают непосредственно в кровь через слизистую оболочку носа, богатую кровеносными сосудами? Выяснить это непросто.

Итак, эксперимент. Секундомер, тонометр для измерения давления, пробирка с эфирным маслом сосны. Следует заметить, что запах эфирных масел, извлекаемых из растений, по сравнению с запахом сухого, а тем более свежего растения более сильный, но при этом он значительно беднее и проще.

До начала эксперимента пульс равен 72 ударам, давление — 108 на 65.

Подносим к носу пробирку и старательно вдыхаем запах в течение трех минут. Считаем пульс. Для чистоты эксперимента привлекаем группу испытуемых

Влияние паров эфирных масел на показатели артериального давления и частоту пульса Таблица 6

Выводы: 1. Эфирное масло сосны – физиологически активное вещество, из показаний таблицы видно, что артериальное давление и пульс изменяется после вдыхания паров этого вещества

Заключение

Фитонциды являются иммунными веществами растений, и поэтому человек использует их для профилактики и лечения заболеваний. Наша гипотеза в ходе исследований действительно подтвердилась

1. Фитонциды различных растений имеют антимикробное действие, снижают образование гнилостной флоры, замедляют рост плесени.

2. Химический состав фитонцидов и их воздействие на другие живые организмы отличаются. Среди хвойных растений ель обладает более сильным действием летучих физиологически активных веществ. В нашем опыте кусочек хлеба сохранился абсолютно чистым, без мицелия мукора рядом с кашицей из еловых хвоинок. Фитонциды каланхоэ и герани также проявили себя хорошо в этом опыте.

3. Многие комнатные растения являются хранилищами фитонцидов и обеззараживают, а также очищают воздух наших квартир и школьных классов. Это их свойство следует использовать в фитодизайне. Лучшими из них являются популярные растения: хлорофитум, пеларгония (герань), аспарагус и другие. Мы попытались спроектировать размещение разных растений в школьных классах, включив туда ампельные, вьющиеся, красиво цветущие, декоративно-лиственные. Были подобраны растения, обладающие фитонцидной активностью, обеззараживающие, увлажняющие и очищающие воздух. Подбор растений учитывал ученическую деятельность в кабинете (проведение лабораторных работ, работа на компьютерах и т.д) Но следует помнить: среди комнатных растений есть цветы, запрещенные в школе.

4. Одна из областей нетрадиционной медицины, которая быстро развивается в настоящее время, — ароматерапия позволяет использовать фитонциды для стимулирования обменных процессов, профилактики воспалений и т.д Опыты с фитонцидами чеснока и лука, а также с хвойным маслом это доказали

В перспективе нам бы хотелось изучить влияние фитонцидов древесных растений для проектирования зелёного уголка пришкольного участка.

Литература

1. Браун А.С. Исследовательская работа. Влияние фитонцидов на плесневые грибы.2015.

2. Драпкин Б. С., Думова А. М. Фитонциды, их роль в природе. М.: Наука, 1957. с. 22 – 31.

3. Капранова Н. Н. Комнатные растения в интерьере. М.: Урожай, 1989. С.12 – 18.

4. Казаринова Н. В., Ткаченко К. Г. Здоровье дарят комнатные растения. СПб.: ИД «Нева», 2003. С. 13 – 20.

5. Починок Х. Н. Методы биохимического анализа растений. Киев.: Наукова думка, 1976. С. 5 – 10.

6. Снежко В. В., Кривенко В. В., Макарчук Н. М., Сгибнев А. К. Аллелопатия в естественных и искусственных биоценозах. Киев: Наукова думка, 1982. С. 122.

7. Токин Б. П. Целебные яды растений. – Л.: Лениздат, 1967. – 287 с.

8. Токин Б. П. Фитонциды, их роль в природе. Л.: Лениздат, 1969. С.5 – 21.

9. Филиппова И. А. Фитонциды-киллеры – естественные антибиотики. – СПб.: ИД «Весь», 2001. С.7 – 16.

10. Растения для нас. Справочное издание/ К. Ф. Блинова, В. В. Вандышев, М. Н. Комарова и др.; Под ред. Г. П. Яковлева и К. Ф. Блиновой. СПб.: Колос. С. 3 – 16.

11. Практикум по физиологии растений. / Под ред. И. И. Гунара. М.: Высшая школа, 1972. С. 88 – 92.

12. Энциклопедии для детей. Том 19. Экология. \Ред. коллегия: М. Аксёнова, В. Володин, Г. Вильчек, Е. Ананьева и др. – М.: Аванта+, 2005. – 448 с.