IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Что такое фитонциды?
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
1.Введение
В наше время огромное значение имеет здоровье человека. С древних времён люди использовали различные растения, для предупреждения и лечения болезни. Но с тех пор медицина шагнула далеко вперёд. Сейчас для профилактики и лечения болезней все чаще применяют специальные таблетки, сиропы, которые не всегда благотворно влияют на наш организм.
Еще, будучи в детском саду, я наблюдала, как воспитатели осенью, весной раскладывали лук и чеснок на столах в группах. А в школе Татьяна Николаевна в эти же времена года просила использовать «чесночные» кулоны. А к чему эти кулоны? Для красоты? Многие ребята стали задавать вопросы. Учительница сказала, что в чесноке есть фитонциды, которые уничтожают болезнетворные микробы. Меня заинтересовало это интересное слово, и я решила, изучить эту тему более подробно. Так и родился мой проект.
Цель работы: узнать, что такое фитонциды и определить влияние фитонцидов на болезнетворные микроорганизмы.
Для реализации поставленной цели я поставила следующие задачи:
1.Выяснить, что такое «фитонциды» и как они образуются;
2. Узнать, какие растение обладают фитонцидной активностью;
3.Ознакомиться с историей открытия фитонцидов;
4.Провести эксперимент, проанализировать влияние фитонцидов различных растений на рост плесневых грибов;
5. Сравнить антибактериальное действие фитонцидов и аптечного препарата, сделать выводы.
Гипотеза: Предположим, что различные растения обладают разной фитонцидной активностью.
Актуальность проекта
Мы считаем, чем раньше у каждого человека, в том числе и юного сформируется осознанная необходимость заботиться о своем здоровье, тем здоровее будет каждый конкретный человек и общество в целом. Сможем ли создать условия, используя знания о фитонцидах, для уменьшения количества учащихся, болеющих простудными заболеваниями. Этот вопрос нас заинтересовал, потому что многие школьники в течение учебного года болеют простудными заболеваниями, которые вызывают вирусы. Мы провели мониторинг заболеваемости в начальной школе за 2019 г. (сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь).
Глава 1. Теоретическая часть
1.1. Понятие фитонцидов и их действие
В энциклопедии я нашла, что фитонциды - (от греч. «φυτóν» - растение и лат. «caedo» - убиваю), образуемые растениями вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов. [2, с.1428]
Все растения выделяют фитонциды в целях самозащиты. Они губительно действуют на вирусы, бактерии, простейшие и некоторые многоклеточные организмы. Эти летучие вещества защищают не только растения от вредных для них микроорганизмов, а также животных и человека.
Фитонциды открыл в 1928 году студент Борис Токин. По его определению фитонциды – это « фитос - растение, « цидо- убиваю». Они являются природными антибиотиками, которые человек научился использовать в практических целях. Он обнаружил, что кашица из измельченного чеснока убивает микробы.
Он заметил, что пищевые продукты, на базарах, в антисанитарных условиях, почему-то не вызывают вспышек инфекционных заболеваний. Б.Токин предположил, что обилие восточных пряностей предохраняет продукты от порчи, а людей - от заражения кишечными инфекциями. Он исследовал вещества, содержащиеся в пряностях, и обнаружил, что значительный антисептический эффект вызывают именно летучие компоненты. Эти "летучие яды растений" он предложил назвать фитонцидами. Летучие фитонциды - это эфирные масла, выделяемые растением и защищающие его от грибков, простейших, бактерий. Летучие фитонциды способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Был составлен ассортимент растений, которые можно использовать для профилактических и лечебных целей дома и в местах массового скопления людей, которые можно объединить в три группы:
1-я группа - растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибактериальной, антивирусной, активностью в отношении воздушной микрофлоры.
2-я группа - растения, летучие выделения которых улучшают сердечную деятельность, повышают иммунитет, обладают успокаивающим, противовоспалительным и другими лечебными действиями.
3-я группа - растения-фитофильтры, поглощающие из воздуха вредные газы. Издревле чесноку приписывали магические свойства. Связки лука и чеснока развешивали по дому и у входа в дом. Женщины клали чеснок под свою подушку во время родов и в пеленки малыша. Жители Болгарии и Венгрии натирали ручки дверей и оконные рамы, чтобы отогнать вампиров.
Пионерами в области изучения фитонцидов были также врачи А. Филатова и А. Тебякина, которые в 1931-1933 гг., наблюдали сильное антимикробное действие лука и чеснока, а также других пищевых растений на болезнетворные для человека бактерии. А теоретические истоки этого открытия приведены в работах И.И. Мечникова.
1.2. Значение фитонцидов для человека
Вопросом о действии фитонцидов на болезнетворные микроорганизмы, возбудителей болезней человека и животных заинтересовались медики и ветеринары. В 1945 г. при непосредственном участии академика В.Г.Дробатько был получен препарат ИМАНИН из растения зверобоя.
В1948 г. этот препарат был внедрен в медицинскую практику и применяется до сих пор при лечении гнойных ран, трофических язв и других заболеваний
Многие ученые отмечают, что наибольшее влияние на количественное содержание фитонцидов оказывает температура. Ее повышение с 15 до 20 градусов приводит к значительному увеличению количества фитонцидов в воздухе. Повышение влажности воздуха отрицательно сказывается на выделении летучих фитонцидов.
1.Фитонцидные свойства комнатных растений. Большое значение они имеют в улучшении санитарно-гигиенического состояния окружающей среды. Воздух в закрытых помещениях насыщен микроорганизмами, в том числе болезнетворными. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные растения, многие из которых обладают фитонцидной активностью. В настоящее время учеными изучено, что наиболее фитонцидно - активными являются: герань, циперус, бегония, туя, алоэ, аспарагус и другие.
2.Фитонцидотерапия. Славяне издавна строили бани из разных деревьев и использовали веники из березы, дуба, липы, ольхи, пихты, можжевельника. Из таких трав, как зверобой, полынь и даже крапивы. Похлестывание веником - это своеобразный массаж, усиливающий кровообращение в коже, мышцах, открытию пор и вымыванию из них различных, в том числе болезнетворных микробов, опасное действие которых на организм парализуется фитонцидами, содержащихся в листьях веника, оказывая бактерицидный эффект. Лучше париться веником из свежих веток, так как они содержат больше эфирных масел и фитонцидов. Полезно также в бане на раскаленные камни лить отвар из трав (ромашка, чабрец, душица) или добавлять в воду капельку эфирного масла, какого - либо растения. Сейчас такие масла можно купить в любой аптеке. Замечено, что запах может лечить разные болезни. Опыт с листьями дуба показывает, что после нескольких сеансов значительно снижается давление у гипертоников. И, наоборот, летучие фитонциды сирени, тополя, зубровки, сужая кровеносные сосуды, повышает кровяное давление. Фитонциды лаванды, душицы, мелиссы вызывают успокаивающий эффект. Фитонциды мяты снимают сердечные боли. Фитонциды березы, чабреца, липы расширяют бронхи.
3.В помощь аграриям. Для защиты плодовых деревьев от мелких грызунов их стволы садоводы обвязывали бузиной. То же практикуется для отпугивания мышей от скирд. Для борьбы с вредителями садов испытаны и предложены настои и отвары из различных фитонцидных растений: стручкового горького перца, горькой полыни, чешуи лука, ботвы картофеля и томатов, чеснока и другие.
Фитонциды применяют и для хранения плодов, овощей, плодоовощных соков. По этой же причине при закручивании помидоров, огурцов всегда в банку добавляют хрен, чеснок, листья вишни и смородины
4. Фитонциды – иммунитет растений. Фитонцидам так же принадлежит роль в создании иммунитета растений. Одна цепь защитной системы растений – летучие фитонциды, другая - соки растений. Ученые подметили, что хотя деревья и не могут передвигаться и уходить от своих врагов в более благоприятные места, они умеют неплохо защищаться. Так, при массовом нападении растительноядных насекомых, дерево в течение ближайших часов отвечает на это увеличением содержания в листьях таких защитных веществ, как фенолы и танины, которые отрицательно влияют на насекомое: замедляют его рост, уменьшают потребность в пище. Причем и соседние деревья, не подвергшиеся нападению, через некоторое время проявляют подобную защитную реакцию. Предполагается, что «сигнал опасности» передается от дерева к дереву по воздуху. Это необычное явление свидетельствует о том, что растения умеют защищаться и «разговаривать» друг с другом.
5.Защита нашего питания. Как рассказывает Б. П. Токин, мысль о губительном воздействии растений на патогенные бактерии возникла у него при посещении старого базара в Ташкенте, где в антисанитарных условиях готовились пирожки с мясом. Тысячи людей их ели и, по-видимому, все обходилось благополучно. Ученый обратил внимание на то, что в мясной фарш ловкие повара щедро добавляли пряные растения, лук. Это только подтвердило его гипотезу о том, что фитонциды лука, пряностей обеззараживает мясо. Также и мы всегда добавляем в фарш лук, пряности. На шашлык мясо маринуем луком. Во все супы, вторые блюда добавляем пряности, перец душистый, корица, гвоздика. Мы тем самым не только улучшаем вкус блюда, но и обеззараживаем его.
Глава 2 Практическая часть
В начале своего исследования, я провела опрос, в нем приняли участие 26 человек.
Мной были заданы следующие вопросы:
1. Знаете ли Вы, что такое фитонциды?
2. Как Вы думаете, какое влияние оказывают фитонциды на здоровье человека?
Как видно из результатов опроса, многие не знают, что такое фитонциды. А из тех, кто знает, большинство уверены, что фитонциды оказывают отрицательное влияние на здоровье человека.
Опыт 1. Определение влияния фитонцидов на рост грибков плесени
На уроках окружающего мира, опытным путем мы выяснили необходимые условия для роста и развития плесени, это влажность, тепло и плохой воздухообмен. И я решила выяснить, какое влияние окажут фитонциды на рост грибков плесени.
Для проведения эксперимента, мне понадобились чистые пластиковые контейнеры, куда я поместила по кусочку хлеба и увлажнила его.
(см. Приложение 1)
В каждую емкость добавила исследуемые образцы фитонцидов:
1. Контрольный образец;
2. Зубчики чеснока;
3. Лук репчатый;
5. Зелень лука;
6. Цедра лимона;
7. Алоэ;
8. Горчица.
Контейнеры плотно закрыла крышками и поместила в шкаф, неподалеку от источника тепла. Проверять образцы будем на третий и десятый день эксперимента, так как я предположила, что частое открывание емкостей может способствовать выветриванию фитонцидов.
Уже на третий день эксперимента, в контрольном образце появилось значительное количество плесени, остальные образцы без изменений.
На десятый день эксперимента, практически во всех образцах в разном количестве присутствует плесень.
Поверхность контрольного образца полностью покрыта плесенью. Плесень отсутствует на образцах с чесноком, луковицей и горчицей, а это значит, они обладают самой высокой фитонцидной активностью. Остальные образцы на некоторое время задерживают развитие и рост плесени. Дольше всех задержали рост плесени, цедра лимона и лук репчатый.
Несмотря на то, что цедра апельсина, луковицы чеснока и лука показали хорошие результаты, в образцах с их зеленью развилось большое количество плесени. А это подтверждает тот факт, что в тканях растения фитонциды распределены неравномерно!
Опыт 2. Влияние фитонцидов на болезнетворные бактерии
По мнению ученых, фитонциды – это природный антибиотик, который сравним с силой аптечных препаратов. И мне захотелось проверить это утверждение. Для этого я приготовила четыре кусочка мяса и поместила в стерильную емкость!
Исследуемые образцы:
1) Контрольный образец;
2) Мясо с добавлением чеснока;
3) Мясо с добавлением горчицы;
4) Мясо с добавлением раствора пенициллина – аптечный антибактериальный препарат.
Итак, изучим исследуемые образцы на пятый день эксперимента, занося данные в таблицу:
Визуально исследуемые образцы на начало и пятый день эксперимента представлены в приложении.
Таким образом, можно сделать вывод, что фитонциды не уступают аптечному препарату в антибактериальный свойствах.
Опыт 3. Выращивание бактериальной культуры
Мы взяли чашку Петри и создали питательную среду для выращивания бактерий. Для этого мы использовали агар – агар (вещество получаемое из бурых водорослей). 9 ноября мы поставили банку с подготовленной средой
на подоконник класса. 10 ноября верхний слой среды стал меняться: из гладкой в «неровную с морщинами».
10 ноября мы подготовили с питательной средой две чашки Петри, в которые сделали подсадку бактерий:
Прикоснулись пальцами рук.
В первую чашу добавили лук, во вторую – чеснок.
Вывод: Появилась плесень на агар – агар, белый налет на луке, агар – агар с чесноком стал иметь фиолетовый окрас. Стойкий луковый и чесночный запах. Таким образом, лук и чеснок сдерживают образование плесени.
Заключение
Закончив свою работу и проведя эксперименты, поняла, насколько мало я знала о таком загадочном понятии, как фитонциды.
Фитонциды - (от греч. «φυτóν» - растение и лат. «caedo» - убиваю), образуемые растениями вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов.
Значение фитонцидов в природе и для жизни человека очень велико. Эти летучие вещества защищают не только растения от вредных для них микроорганизмов, а также животных и человека.
В 1928году, советский ученый в области биологии Борис Петрович Токин обнаружил удивительное явление, раненые растения убивают на расстоянии болезнетворные микроорганизмы. Летучие вещества растительного происхождения, которые так беспощадно расправлялись с микроорганизмами, Токин назвал фитонцидами. Изучением фитонцидов занимались многие ученые, которые доказали антимикробные свойства фитонцидов.
В тканях растения фитонциды распределены неравномерно!
Фитонциды не уступают аптечному препарату в антибактериальный свойствах. Проведя свое исследование, и убедившись в силе фитонцидов, я нашла практическое применение фитонцидов для профилактики простудных заболеваний.
Поставленные задачи достигнуты, результатом проделанной работы является определение влияния фитонцидов на болезнетворные микроорганизмы.
Выдвинутая ранее гипотеза оказалось верной! Действительно, различные растения обладают разной фитонцидной активностью.
В ходе работы были проведены опыты, на основании которых можно дать следующие рекомендации:
1. Чтобы не болеть, в сезон простуд употребляйте в пищу лук и чеснок, цитрусовые или просто нарежьте их и разместите в непосредственной близости.
2. Чаще гуляйте в хвойном лесу, так как в этих лесах выделяются большее количество фитонцидов которые положительно влияют здоровье человека.
3. Мной разработана брошюра, где собраны полезные советы для здоровья человека с использованием фитонцидов.
Окружающий нас мир растений величайшее чудо и щедрый дар природы. И этот чудесный мир заботливо протягивает нам руку помощи. И мы должны заботиться и беречь этот чудесный мир.
Литературные источники
1.Хомич Е.О. Что? Зачем? Почему? / Е.О.Хомич, М.Н. Якушева. – Минск: Харвест, 2011. – 320с.
2. Советский энциклопедический словарь / Научно-редакционный совет: А.М.Прохоров (пред.). – М.: «Советская энциклопедия», - 1981 – 1600 с. С илл.
3. Мир растений. [Электронный ресурс] http://blgy.ru/biology6/plants
4. Фитонциды. [Электронный ресурс] Википедия
5. Николай Даников. Целебные комнатные растения. [Электронный ресурс] http://www.universalinternetlibrary.ru/book/52474/chitat_knigu.shtml
6. Фитонцид - это... Свойства фитонцидов. Растения, содержащие фитонциды. [Электронный ресурс] http://fb.ru/article/168875/fitontsid---eto-svoystva-fitontsidov-rasteniya-soderjaschie-fitontsidyi
7. Растения на службе здоровья. Фитонциды вчера и сегодня. [Электронный ресурс] http://io2.nios.ru/index.php?art=2741&point=6&rel=50
Приложение1
День 1
День 2.
День 3.
День 4
День5
Приложение 2
День1
День2
День 3
День4
День5
Приложение 3
День1
День 3