IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение фитонцидной активности комнатных растений

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Низамова Д.Э. 1

---

1МАОУ "СОШ №4 им. В.Г Некрасова"

Хуснутдинова Л.Б. 1

---

1МАОУ "СОШ №4 им. В.Г. Некрасова"

Работа в формате PDF

3.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

В настоящее время в связи с загрязнением окружающей среды появилась проблема охраны здоровья человека, поскольку оно сильно зависит как от внутренней структуры организма, так и от воздействий окружающей среды. Усиленная индустриализация, урбанизация, химизация приводит к разрушению окружающей среды. Воздух в городе в результате деятельности человека утрачивает свою биологическую ценность, загрязняется вредными токсическими выбросами предприятий, таким как окись и двуокись углерода, соединения серы, окись азота, хлор, ртутные пары, сажа, асбест, свинец , радиоактивные вещества и др. Кроме того, воздух в городе отличается не только насыщенностью токсическими веществами, но и нарушением природного соотношения кислорода и углекислого газа, плохой проницаемостью для солнечных лучей, температурой, влажностью и др.

В гигиенической оптимизации среды существенная роль принадлежит растительному миру. Растения могут выступать как продуценты загрязнения, так и способствовать их уничтожению. Растения способны поглощать и обезвреживать загрязняющие вещества, а также способствовать развитию гетеротрофных организмов, разрушающих эти загрязнения. Летучие выделения растений могут реагировать в воздухе с молекулами и частицами вредных веществ, способствуя их осаждению и выделению из зоны реакции. Образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов и простейших, называют фитонцидами.

Цель:

Ознакомиться с фитонцидной активностью комнатных растений, её воздействием на окружающую среду и проверить на практике их отрицательное либо положительное воздействие на её составляющее.

Актуальность проекта:

Обусловлена необходимостью поиска экологически безопасных и, с учетом растущей устойчивости микроорганизмов к химическим антибактериальным препаратам, эффективных средств защиты окружающей современного человека среды от патогенных микроорганизмов. Растительные фитонциды, как правило, не нарушают баланс естественной микрофлоры человека, не загрязняют окружающую среду, к ним реже вырабатывается устойчивость микроорганизмов.

Таким образом, данная тема представляется мне актуальной и практически значимой, хотя и остающейся неизученной во многих аспектах. В данной

3

работе мною было проведено исследование фитонцидной активности комнатных растений, что представляет особую значимость в плане правильного озеленения помещений и общеобразовательных учреждений.

Задачи:

1. Выбрать фитонцидно-активные комнатные растения и узнать их биологию;

2. Изучить фитонцидное влияние растений на сохранение продуктов питания;

3.Научиться применять исследовательские методики на практике;

4. Изучение действия тканевых соков комнатных растений на инфузорий;

5. Изучение влияния газообразных фитонцидов комнатных растений на прорастание семян огурцов.

6. Проведение социологического опроса учащихся МАОУ “Школа № 4 им. В.Г Некрасова”;

7. На основе полученных данных дать рекомендации по выращиванию растений, а также по применению их как средства профилактики простудных заболеваний.

Гипотеза:предположительно, что тканевые соки и летучие фракции разных видов комнатных растений оказывают различное действие на микроорганизмы. На основании этого можно определить степень фитонцидности этих растений.

1. Теоретическая часть.

История открытия

Фитонциды были открыты профессором Б.П Токиным в 1928 году.Ученый измельчал свежие листья различных деревьев, натирал на терке хрен или редьку, лук или чеснок, смешивал их с водой и наблюдал под микроскопом, как ведут себя бактерии и простейшие, живущие в этой воде. Доказано,что фитонцидная активность присуща всему растительному миру. Газовые выделения являются продуктами обмена растительной клетки,средством активноговоздействия на среду и в то же время регуляторами роста и развития самих растений.

Фитонциды-выжный фактор иммунитета растений. Это впервые было отмечено Б.П. Токиным. Помимо него,пионерами исследований в области

4

фитонцидов были такие учёные как А.Г Филатов, А.Е. Тебякина, В.Г. Дробатько и другие, которые доказали бактериоубивающие свойства фитонцидов. Так же, стоит отметить, что вопрос о действии фитонцидов на болезнетворные микроорганизмы на основе теории Мечникова в 1962 году наиболее полно раскрыл Д.Д Вердеревский.

Особенности фитонцидов растений.

Фитонциды-продукты жизнедеятельности растений. Они образуются в нём в результате обмена веществ и предохраняют растение от заражения бактериями или грибами.

В тканях астения фитонциды распределены неравномерно. Например, у томата их больше всего в листьях, меньше в корнях и совсем мало в плодах и стеблях. В луке и чесноке фитонциды накапливаются преимущественно в луковицах. Горчица содержит их большое количество в листьях и семенах.

Многие фитонциды были выделены в чистом виде, и их химическую природу удалость установить. Оказалось, что у одних растений фитонциды-органические кислоты, у других-эфирные масла, аминокислоты.

В ходе сопряжённой эволюции к каждому виду растений адаптировались определённые микроорганизмы, выделения фитонцидов обусловили взаимоотношения между растениями в сообществах.

Одна из важнейших особенностей фитонцидов-специфичность их действия. Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и размножение одних микроорганизмов, стимулировать рост других и играть существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и воды.

Интересно, что на возбудителей заболеваний человека и животных фитонциды действуют значительно сильнее, чем на возбудителей заболеваний растений, которые уже приспособились к их прямому действию. Более того, фитонциды действуют стимулирующе на полезные для человека микроорганизмы. В условиях города, фитонциды-естественные помощники человека в борьбе с болезнями.

1.3 Значение для животных и человека

На что прежде всего воздействуют растения, фитонциды, если говорить об организмах человека и млекопитающих животных?

Снижают количественное содержание микробов в воздухе до 250 раз на 1 м3.

5

Вот почему прогулки в лесах, где растут подобные растения (дубовые рощи,лиственные), улучшают состояние легких, нормализуют работу дыхательной системы. Они очень полезны для больных туберкулезом, другими заболеваниями в этой области. Безупречное бронхолитическое действие у липы, чабреца, березы.

Именно дубовые рощи имеют возможность нормализовать повышенное кровяное давление ,из чего следует, что такое лечение показано гипертоникам.

Многие травы, которые содержат фитонциды и витамины, укрепляют иммунитет, действуя седативно, нормализуют сон и психическое состояние (мелисса, душица и другие).

Гипотоникам для повышения давления рекомендуются вещества сирени и тополя. Многие фитонциды обладают сосудорасширяющим действием, благодаря чему избавляют от головных болей, спазмов (мята перечная).

Данные соединения ионизируют воздух, осаждают молекулы пыли, очищают и обеззараживают окружающую среду. Следовательно, улучшают общую атмосферу для нормального развития живых существ.

Ряд растений помогает в борьбе с простудными, инфекционными и вирусными заболеваниями (лук, чеснок, малина, черника, редька, горчица и другие).

Из чего можно заключить, значение фитонцидов для животных организмов и человека важно. С помощью них можно избавить себя от применения сильных антибиотиков, синтезируемых искусственно, не допустить формирования тех последствий, что они за собой влекут. Конечно, действие фитонцидов будет не таким быстрым, но в то же время более мягким и эффективным.

1.4.Область применения фитонцидов.

В настоящее время фитонциды привлекают внимание широкого круга исследователей. Они находят применение в пищевой и химической промышленности,растениеводстве,овощеводстве,виноделии,ветеринарии,парфюмерии. Но главной областью использования фитонцидов является медицина. Благодаря высокому содержания фитонцидов и других биологически активных веществ, многие растения обладаю лечебными свойствами, например такие как лук, чеснок, хрен. Так же фитонциды

применяются для хранения плодов, овощей и плодоовощных соков.

6

2. Исследовательская часть.

Опыт №1.

Изучение воздействия летучих фитонцидов комнатных растений на сапрофитные микроорганизмы:

Для опыта понадобилось: 5 банок с закручивающимися крышками, яйцо, сваренное вкрутую, иголка с ниткой, ткани исследуемых образцов растений, вазелин. На дно первой банки укладывается кашица(приложение 1), приготовленная путем растирания в ступке 10 г листьев Пеларгонии, второй –Бегонии тигровой, третьей –Хлорофитума хохлатого, четвертой –Каланхоэ, пятая банка пустая-контрольная. С помощью иголки подвешиваем на нитку яйца пяти банках на расстоянии 3-4 см от растительной кашицы (используем бумажный стопор). Банки туго закрываются крышками, края которых смазываются вазелином.(приложение 2) Они ставятся в темное теплое место на несколько дней. Следим за состоянием кусочков яиц.

Результаты опыта «Определение влияния летучих фитонцидов комнатных растений на сапрофитные микроорганизмы» снимались на девятые сутки:

7

Опыт №2.

Реакция простейших на действие фитонцидов.

Во втором опыте моего исследования я решила определить культуру простейших для проведения экспериментов по установлению уровня фитонцидности. Как одна из наиболее распространённых, мною была представлена культура инфузории туфельки.

Инфузория-туфелька (лат. Paramecium caudatum) — вид инфузорий рода Paramecium, входит в группу организмов под названием простейшие, одноклеточный организм. Организм получил своё название за постоянную форму тела, напоминающую подошву туфли.

Выращивание Инфузории- туфельки:

1. Засушиваем банановую кожуру.

2. Набираем воду из аквариума.(приложение 8)

Спустя неделю вода потемнела ,стала видна порошкообразная пленка (это и есть туфельки). (приложение 9)

В каплю жидкости с соком растения добавляется капля с простейшими (приложение 10). Обнаруживается усиление движения простейших, далее наблюдается замедление движения, а затем гибель.

Если засекать время гибели, то фитонцидную активность можно рассчитать по формуле:

А = ,

где А – фитонцидная активность, а Т – время гибели простейших.

8

Реакция простейших на действие фитонцидов.

Вывод :  Разные виды комнатных растений проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшей фитонцидной активностью обладают: герань душистая, хлорофитум хохлатый, каланхоэ. Наименьшей–сенполии и фикуса Бенджамина. Летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции медленнее.

3.Анкетирование об использовании растений, выделяющих фитонциды.

Анкетирование обучающихся 9 классов МАОУ "СОШ №4 им В.Г Некрасова" по использованию дикорастущих растений, выделяющих фитонциды проводилось в феврале 2020 года по следующим вопросам:

1.Какие фитонцидные дикорастущие растения Вы знаете?

2.Какую функцию выполняют фитонциды?

3.Как фитонциды влияют на людей и животных?

В анкетировании было задействовано 52 человека.

Результаты опроса:

9

Вывод: Рассмотрев все диаграммы можно прийти к выводу, что ученики не знают о понятии фитонцидов и об их свойствах, а также в каких растениях фитонциды содержатся и как влияют на человека и животных.

10

Выводы.

1. Изучили состав и биологические особенности фитонцидно-активных комнатных растений.

2. Изучение влияния летучих фитонцидов комнатных растений на сохранение продуктов питания показало, что наибольшая фитонцидная активность наблюдается у бегонии тигровой (Тiger begonia) и герани (Geranium).

3.Изучение действия тканевых соков комнатных растений на инфузорий показало ,что наибольшей фитонцидной активностью обладают: герань душистая (Geranium) , хлорофитум хохлатый (Chlorophytum comosum), каланхоэ (kalanchoe).

4. Изучение влияния газообразных фитонцидов комнатных растений на прорастание семян огурцов показало, что наименьшая длина корней наблюдалась у диффенбахии (Dieffenbachialeopoldii) и герани (Geranium).

5.Социологический опрос показал, что ученики имеют не совсем точное представление о свойствах фитонцидов и их значении.

Рекомендации.

Таблица рекомендаций по выращиванию наиболее фитонцидно-активных растений.

Список литературы.

1.Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., «Просвещение», 1981

2.Нуралиев Ю.Лекарственные растения. – Нижний Новгород. СП «ИКПА»,1991. - С.29-31.

3.  «Энциклопедический словарь юного биолога» под ред., М.С. Гилярович М.: «Педагогика», 1986. - С.37.

4. Хессайон Д.Г. Все о комнатных растениях. – М.: «Кладезь», 1996

5. Энциклопедия народных методов лечения.

6. http://yourgreenworld. *****/index/ehkologicheskij_fitodizajn/0-10

7. О фитонцидной активности некоторых оранжерейных растений // Материалы VIII Совещ. «Фитонциды. Роль в биогеоценозах, значение для медицины». (Киев, 16-18 окт. 1979 г.). Киев, 1981, С, 95-97.

8. Швечикова А.П., Косогова Т.М., Луценко А.И. Комнатные растения и чистота воздуха в помещении научно – методический журнал «Биология в школе» №1-2 1992. - С. 66 – 67.

13

Приложения.

Опыт №1.

1)

2)

14

3)

15

4)

16

5)

6)

17

В своей работе я использовала методику определения фитонцидной активности

экстрактов комнатных растений по Б.П. Токину. С этой целью мною проведено

несколько экспериментов по выявлению действия фитонцидов на простейших. Я

использовала лабораторное оборудование кабинета биологии: микроскоп (увеличение

в 120 раз), предметные стёкла, пипетка, пресс для чеснока, культура инфузорий,

головка лука, яблоко. А также экстракты комнатных растений: лимон, каланхое,

герань, алоэ.

В своей работе я использовала методику определения фитонцидной активности

экстрактов комнатных растений по Б.П. Токину. С этой целью мною проведено

несколько экспериментов по выявлению действия фитонцидов на простейших. Я

использовала лабораторное оборудование кабинета биологии: микроскоп (увеличение

в 120 раз), предметные стёкла, пипетка, пресс для чеснока, культура инфузорий,

головка лука, яблоко. А также экстракты комнатных растений: лимон, каланхое,

герань, алоэ.

В своей работе я использовала методику определения фитонцидной активности

экстрактов комнатных растений по Б.П. Токину. С этой целью мною проведено

несколько экспериментов по выявлению действия фитонцидов на простейших. Я

использовала лабораторное оборудование кабинета биологии: микроскоп (увеличение

в 120 раз), предметные стёкла, пипетка, пресс для чеснока, культура инфузорий,

головка лука, яблоко. А также экстракты комнатных растений: лимон, каланхое,

герань, алоэ.

7)

18

Опыт №2.

8)

9)

10)

19

Простейшие под микроскопом выглядят так:

20