Научно-практическая конференция школьников
«Первые шаги в науку»
Оценка токсичности чипсов на живые организмы
методами биотестирования
Предметная область - экология
Автор:
обучающаяся 9Б класса
МБОУ «Лицей №6» г. Курска
Научный руководитель:
учитель биологии
МБОУ «Лицей №6» г. Курска
Консультант:
кандидат биологических наук,
доцент кафедры общей биологии и экологии КГУ
Курск – 2013
Содержание
Введение | 2 |
1. Историческая справка о появлении и популярности чипсов. | 4 |
2. Состав чипсов, производимых на заводе. | 4 |
3. Исследование действия чипсов на живые организмы: 3.1 Социологический опрос обучающихся «Лицея №6». 3.2 Зоотестирование вытяжки чипсов с использованием цериодафний. 3.3 Фитотестирование с использованием кресс-салата. | 6 6 7 7 |
Выводы Заключение Рекомендации | 8 8 9 |
Список литературы | 10 |
Приложения | 11 |
Введение
Проблема здорового питания стала важна особенно в настоящее время, так как изменился образ жизни современного человека, экология и качество потребляемой пищи. С питанием люди получают вещества формирующие ткани организма, регулирующие жизненные процессы, восполняющие энергетические затраты, необходимые для жизнедеятельности. Для обеспечения всех потребностей организма и сохранения здоровья человек должен получать пищу определенного качества и в нужном количестве. От правильного питания человека с первых месяцев жизни зависят его нормальный рост, развитие и здоровье. При нарушении питания могут возникнуть различные заболевания, в настоящее время постоянно увеличивается число людей имеющих гастрит, язву, авитаминоз и другие болезни.
Чипсы, как один из видов фастфуда, пользуются популярностью среди населения, особенно среди молодежи. Это неплохой способ перекусить, когда нет времени на здоровую пищу. Но, несмотря на некоторые плюсы чипсов, это серьезный удар по организму человека.
В основе производства чипсов используется картофель, который в виде тонких ломтиков обжаривают в растительном масле с добавлением различных приправ. Однако современные чипсы отличаются по химическому составу от своих «прародителей». В России отсутствуют ГОСТы на чипсы, производители делают их в соответствии с различными ТУ, в процессе изготовления используют вместо натурального картофеля картофельную муку, добавляют усилители вкуса, ароматизаторы, придающие различные вкусовые качества, что усиливает привлекательность данного продукта.
Исследование токсичности чипсов является актуальной проблемой из-за высокой популярности этого продукта.
Гипотеза: чипсы могут оказать токсическое воздействие на живые организмы.
Цель проекта: изучить влияние чипсов на живые организмы методами биотестирования.
Задачи проекта:
1) Провести социальный опрос среди обучающихся «Лицея №6».
2) Провести исследование токсичности чипсов методом фитотестирования с использованием кресс-салата.
3) Провести исследование токсичности чипсов методом зоотестирования с использованием цериодафний.
4) Оценить влияние чипсов на живые организмы по результатам тестов.
5) Привлечь внимание населения к проблеме выбора между здоровым питанием и фастфудом.
Объект исследования: чипсы.
Предмет исследования: токсическое воздействие чипсов на живые организмы.
Историческая справка о появлении и популярности чипсов
Под термином «чипсы» (от англ. «chips» — ломтик, кусочек) следует понимать плоские по форме продукты, полученные отрезанием от целого. Чипсы, какими мы знаем их сейчас, появились около 150 лет назад. Однажды на ужине железнодорожный магнат Вандербильд вернул жареный картофель на кухню, пожаловавшись на то, что он «слишком толстый». Шеф-повар, Крам, решил подшутить над магнатом, нарезал картофель буквально бумажной толщины и обжарил. Но блюдо понравилось магнату и его друзьям. С этих пор чипсы стали набирать популярность. В СССР чипсы появились только в 1963 году и назывались «хрустящий картофель Московский в ломтиках». Картофельные чипсы - один из любимейших гарниров в России (приложение 1). На сегодняшний день разгорается дискуссия о необходимости специальной маркировки на упаковках с чипсами, предупреждающей потребителей о том, что продукт может вызывать рак. Специалисты Йельского университета выяснили, что вредная пища влияет на функционирование нейронов в мозге так же, как и психотропные вещества. Причина такого воздействия – неестественная комбинация вкуса. Через стимуляцию вкусовых рецепторов стимулируется мозг.
Состав чипсов, производимых на заводе
Для промышленной переработки наиболее пригодными являются клубни, имеющие круглую, округлую форму и округлую до продолговато-овальной формы, так как приэтом облегчается сортирование картофеля, снижаются отходы при их очистке и механические повреждения, увеличивается выход стандартной продукции. Для производства хрустящего картофеля (чипсы) необходим зрелый картофель содержанием сухих веществ не менее 17 % в период с августа по сентябрь, в остальное
время года не менее 20...24 %, плотность - 720 кг/м3.[4]
Сорт масла может быть различным и зависит от региональных предпочтений. Отобранный картофель моют, чистят и нагревают до 80°С (при этом в нем экстрагируются восстанавливающие сахара и разрушаются ферменты). Затем картофель нарезают ломтиками и после удаления выделившегося на их поверхности крахмала обжаривают в растительном масле.
Диетологи постоянно предупреждают о том, что в чипсах содержится избыточное количество соли и масла. Но сейчас наибольшая опасность заключается во вкусовых добавках (Приложение 1). Наиболее распространенным усилителем вкуса является глутамат натрия (Е621), при этом имеются данные о возникновении генных мутаций типа «сдвига рамки считывания» и возрастании частоты сестринских хроматидных обменов [3]. Установлено, что введение глутамата натрия в течение месяца крысам в дозе 30мг/кг массы тела (для человека 2г/кг) приводило к эрозивно-язвенным поражениям слизистой оболочки желудка и увеличению секреции соляной кислоты и массы тела [5].
Технологической особенностью приготовления чипсов является обжаривание в большом количестве масла, что приводит к обогащению чипсов канцерогенными веществами, в частности акриламидом, содержание которого составляет 300-600 мкг/кг. Использование растительного масла приводит к высокому содержанию жиров на 100 г продукта (в среднем 30 г). В чипсах могут содержаться трансизомеры жирных кислот (30-50%), увеличивающие риск развития онкологических заболеваний, снижающие содержание тестостерона. Очевидно, что риск угрозы здоровью человека существует при регулярном употреблении чипсов в большом количестве. Безопасной дозой считается употребление 50-100 г чипсов в неделю. Упаковка чипсов происходит на упаковочных автоматах. Материал для упаковки чипсов нужен с высокими барьерными свойствами по газонепроницаемости чтобы накаченный воздух не выходил из запаянной упаковки, которая сама по себе является токсичной. Исследования показали, что цианидные соединения в клеях без труда проникают через упаковку и попадают прямо в еду. Там они вступают в реакцию с жирами и становятся гораздо более опасными. Главная проблема в некачественном клее. В последнее время в упаковке еды используют не только дешевые, но и опасные клеи технического назначения, хотя это и запрещено, что особо опасны для детей. Ведь они - массовые потребители чипсов, печенья и прочих продуктов в яркой упаковке из фольги.
Поэтому забота о здоровье потребителей становится делом самих потребителей. Кроме того при разложении упаковки от чипсов происходит выделение токсичных веществ, которые нарушают газообмен в почве. Время разложения данной упаковки более 50 лет.
Учитывая, что чипсы содержат различные химические соединения в виде пищевых добавок, нами было изучено воздействие водной вытяжки из чипсов на живые организмы различных систематических групп методами биотестирования.
Исследование действия чипсов на живые организмы
Для достижения поставленной цели и решения задач мы использовали комплекс методов. Исследования проводились на базе НИЛ «Мониторинг объектов окружающей среды» на базе Курского государственного университета.
1 . При решении поставленных задач мы провели социологический опрос среди учащихся пятых, девятых и одиннадцатых классов (вопросы анкеты – приложение 2).
Результаты соцопроса показывают, что чипсы являются излюбленным продуктом не только молодежи, но и младшего, и старшего возраста (Приложение 3-8)
· Ученики покупают чипсы чаще одного раза в месяц, в основном в супермаркетах;
· При выборе чипсов дети чаще руководствуются вкусовыми предпочтениями и ценовой доступностью, чем безопасностью состава;
· У некоторых учеников есть заболевания желудочно-кишечного тракта, что возможно вызвано употреблением чипсов.
В качестве объекта исследования нами были выбраны чипсы популярной торговой марки из натурального картофеля со вкусом сыра, в составе которых картофель, растительное масло, ароматизатор, идентичный натуральному, усилители вкуса и аромата (Е621, Е635), регулятор кислотности (лимонная кислота) и другие вещества.
Одним из использованных методов изучения влияния чипсов на живые организмы, был метод биотестирования. Биотестирование основано на оценке действия фактора среды на организм, его отдельную функцию или систему органов и тканей. При оценке токсичности использовали водную вытяжку исследуемых чипсов в соотношении 1:10.
2.Зоотестирование основано на чувствительности тест-организмов к условиям окружающей среды. Критерием вредного действия считается изменение поведения и возможная смертность. В качестве тест-организма использовались пресноводные рачки – цериодафнии. По истечении 15 минут наблюдалось изменение поведения рачков, а через 25 – первая смерть. Через 40 все рачки погибли.
Результаты зоотестирования свидетельствуют о том, что смертность данного тест-объекта составила 100% в исходной водной вытяжке в течение суток, что свидетельствует об острой токсичности, возможно, связанной с присутствием различных пищевых добавок.
3.«Фитотест» основан на способности семян адекватно реагировать на химическое воздействие путем изменения интенсивности прорастания корней. Критерием вредного действия считается ингибирование роста корней семян. В качестве тест-объекта использовали семена кресс-салата. По истечении 7 суток измеряли максимальную длину корня проростков в контрольных и опытных пробах и рассчитывали величину эффекта торможения по формуле (1).
(1).
Фитотоксическое действие считается доказанным, если фитоэффект (ЕT) составляет 20% и более.
Результаты фитотестирования свидетельствуют об угнетении прорастания семян водным экстрактом чипсов (см. Приложение 9), что, возможно, связано с наличием жиров, которые препятствуют поступлению кислорода и воды, а также наличием других веществ, повышающих соленость среды.
Выводы:
1. Чипсы являются высокотоксичным продуктом и оказывают огромное влияние на живые организмы.
2. В чипсах содержатся добавки, опасные для организма человека.
3. Несмотря на вредное влияние, оказываемое чипсами, они пользуются большой популярностью среди учеников «Лицея №6».
4. Результаты зоотестирования свидетельствуют о 100% смертностиданного тест-объекта в исходной водной вытяжке в течение суток.
5.Результаты фитотестирования свидетельствуют об угнетении прорастания семян водным экстрактом чипсов.
6. Гипотеза подтверждена – чипсы оказывают токсическое воздействие на живые организмы.
Заключение
Полноценное питание является одним из наиболее существенных и действующих факторов, обеспечивающих правильные процессы развития организма, а также укрепления здоровья в детском возрасте. Чипсы являются популярным продуктом, хотя и очень вредным. В их составе содержатся вредные, а иногда опасные вещества (глутамат натрия, акриламид и др.), а также наносится вред окружающей среде при разложении упаковки микроорганизмами.
Результаты социологического опроса показали, что, несмотря на все опасности употребления чипсов, этот продукт пользуется огромной популярностью среди учеников «Лицея №6» и среди основной массы населения города Курска.
Чипсы – продукт вкусный, но не очень полезный для здоровья. Однако если употреблять их в разумных количествах и в тоже время не пренебрегать овощами и фруктами, то нет ничего страшного, если один раз в месяц высъедите пакетик хрустящего лакомства.
Проведенные нами исследования показывают, что чипсы оказывают токсическое влияние на живые организмы, такие как кресс-салат и цериодафнии. Можно предположить, что чипсы оказывают аналогичное воздействие на организм человека.
Рекомендации
Чтобы избежать возможныхотрицательных воздействий на здоровье, необходимо соблюдать рекомендации:
˗ Не употреблять чипсы в большом количестве;
˗ Проводить разъяснительные работы о вреде чипсов на организм человека;
˗ Исследовать чипсы более подробно на наличие вредных добавок их влияние на организм человека;
˗ Вместо покупки чипсов любителям данного продукта, готовить их дома;
˗ Заниматься спортом и стараться питаться здоровой домашней пищей;
˗ Производители должны писать крупными буквами состав чипсов, так как они содержат вещества, вредные для здоровья человека.
Практическая значимость работы заключается в оценке токсического влияния чипсов на живые организмы.
С целью привлечения внимания к данной проблеме, на конференции НОУ Лицея №6 «Шаг в будущее», нами были озвучены результаты исследований экологического проекта и рекомендовано содействовать пропаганде здорового питания. В школе был проведен конкурс на лучшую стен газету на тему «Вред чипсов» (Приложение 12). Кроме того результаты экологического проекта были озвучены на родительских собраниях и классных часах с целью ознакомления детей их родителей с опасностями фастфуда.
Список использованной литературы:
1. , , Чурилова человека. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2003. – 112 с.
2. , Серых влияние антропогенных факторов городской среды на здоровье детского населения // Окружающая среда и профилактика заболеваний детей и подростков в учебно-воспитательных учреждениях. – М., 1991. – с. 31-40.
3. Селезнева человека / . – Самара: Издательство «Универс-групп», 2005. – 104 с.
4. , Котиков клубней различных сортов картофеля по пригодности к переработке на картофель фри и чипсы // Вестник брянской сельскохозяйственной академии. – 2008. – №3.— с. 33-40.
5. Фалалеева гликопролинов на структурно-функциональное состояние слизистой оболочки желудка и массу тела крыс в условиях длительного введения глутамата натрия / , , // Физика живого. – 2010. – №1.
Приложения
Приложение 1
Упаковка от чипсов на аллее «Лицея №6»
Приложение 2
Вкусовые добавки, содержащиеся в чипсах
№ пакета | Название | Пищевые добавки |
1 | «Московский картофель» с сыром | E102,E110 |
2 | «Max»со вкусом сыра | Е621, Е627,Е631 |
3 | «Да-Фри» со вкусом бекона | Е621, Е627, Е631 |
4 | «Да-Фри» классический вкус | Е621, Е271, Е631, Е651, Е330, Е110 |
5 | «Да-Фри» со вкусом сыр | Е621, Е303, Е551 |
Приложение 3
Анкета
1.Как часто вы покупаете чипсы?
А) ежедневно
Б) 1 раз в неделю.
В) несколько раз в неделю
Г) 1 раз в месяц
Д) реже 1 раза в месяц
Е) другое________________
2. Какие торговые марки чипсов вы покупаете?
А) Lays
Б) Estrella
В) Pringles
Г) Cheetos
Д) MegaChips
E)Покупаю все перечисленные
Ж)Не покупаю чипсы
З)Другое ______________
3. В каких торговых точках вы покупаете чипсы?
А) супермаркеты
Б) минимаркеты
В) ларьки
Г) рынки
Д) готовите дома
Е) другое_______________
4.На что обращаете внимание при выборе торговой марки чипсов? А) есть любимый вкус
Б) доступны по цене
В) хрустящие
Г) широко представлены в продаже (легко купить)
Д) советуют друзья
Е) другое __________________
5.Обращаете ли вы внимание на состав при покупке чипсов?
А) да
Б) нет
В) да, обращаю, но не принимаю во внимание
Г) нет, но следовало бы
6.Есть ли у вас заболевания желудочно-кишечного тракта?
Ответ: ________________________________________
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
Приложение 9
Характеристика влияния экстракта чипсов на семена кресс-салата
Разведение экстракта | Средняя длина корней в контроле, мм | Средняя длина корней в опыте, мм | Фитоэффект, % (ET) | Тест-реакция |
1 (исх) | 4,71±0,45 | 0 | 100 | эффект |
1 : 10 | 4,71±0,45 | 2,26±0,39 | 52,02 | эффект |
1 : 100 | 4,71±0,45 | 3,28±0,32 | 30,36 | эффект |
Приложение 10
Исходная водная вытяжка
Приложение 11
Результаты фитотестирования с помощью кресс-салата
Приложение 12
Одна из работ, представленных на конкурсе
