Муниципальное общеобразовательное учреждение
cредняя общеобразовательная школа № 34
Работу выполнила:
Власова Полина,
ученица 7 класса А
МОУ СОШ № 34
Руководитель:
,
учитель биологии
МОУ СОШ № 34
Комсомольск-на-Амуре, 2014 год
МОУ СОШ № 34 г. Комсомольск-на-Амуре
I. Введение…………………………………………. стр.3
II. История изучения фитонцидного влияния
растений на живые организмы……………………….. стр.4
III. Методика определения фитонцидной
активности растений………………………….………. стр.6
IV. Выводы. Действие фитонцидов комнатных
растений на простейшие организмы…………………. стр.8
Литература ………………………………………. стр.9
Приложение………………………………….….. . стр.10
МОУ СОШ № 34 г. Комсомольск-на-Амуре
ВведениеВам когда-нибудь советовали разрезать луковицу и положить в комнате, когда вы подхватите ОРВИ? Согласна, запах не очень приятный, но таким способом вы избавляетесь от микробов в комнате. Этот способ применяют испокон веков, но объяснить его действие смогли только в ХХ веке, когда открыли такие вещества как фитонциды. Что же такое фитонциды и какую роль они играют в жизни человека?
Еще древние йоги считали, что в воздухе есть очень важные для человека компоненты — они называли их энергиями («прана»). Современная наука точно определила состав воздуха. Выяснилось, что ценность воздуха определяет не только процентное содержание в нем кислорода, углекислоты, азота, других газов и их соотношение. Содержание в свежем воздухе небольших, порой незначительных включений аэроионов, фитонцидов и других биологически активных веществ очень важно для самочувствия, настроения, работоспособности человека, и для его здоровья. Уже доказано, что нехватка чистого воздуха, вернее, нехватка биологически активных компонентов и фитонцидов отрицательно сказывается на сопротивляемости организма человека(6).
Итак, фитонциды повышают иммунитет организма. Это весьма важно при лечении инфекционных заболеваний, которые потому и возникают, что иммунитет организма снижается. Но что самое удивительное — фитонциды способны бороться с вирусами, против которых бессильны даже антибиотики. Например, фитонциды чеснока, лука, эвкалипта и хвойных растений подавляют вирусы гриппа — одни из наиболее коварных вирусов. Сегодня фитонциды успешно применяются для лечения самых разных заболеваний: кожных, легочных, кишечно-желудочных, острых респираторных, гриппа, ангины и др.
Актуальность работы. В осенне-зимний и весеннее-зимний периоды обостряется обстановка заболеваемости простудными вирусными заболеваниями, и поэтому очень важно понимать, как увеличить сопротивляемость организма человека к вирусам.
Гипотеза - соки и летучие вещества (фитонциды) разных видов комнатных растений и других видов растений на самом деле оказывают различное действие на живые организмы (на примере их влияния на микроорганизмы).
Цель нашего исследования: выяснить какие растения и в какой степени обладают фитонцидными свойствами.
Задачи:
1. Изучить состояние проблемы в специальной биологической литературе.
2. Выявить среди растений, в т. ч. комнатных, на примере растений школьного кабинета те, которые выделяют фитонциды.
3. Определить степень воздействия фитонцидов растений на простейшие организмы.
4. Дать рекомендацию по озеленению школьного кабинета с учётом воздействия растений на здоровье учащихся.
Объект исследования: некоторые виды комнатных растений; культура простейших организмов (инфузорий).
Предмет исследования: влияние соков разных видов комнатных растений на культуру инфузорий.
Для проведения исследования были использованы следующие методики и инструкции:
Методика выращивания инфузорий (на сене) Методика бесконтактного определения фитонцидной активности(по )
Методика контактного определения фитонцидной активности(по )
II. История изучения фитонцидного влияния растений на живые организмы
Все растения обладают антимикробным действием. Таким образом, они сами себя защищают, это их иммунитет. И это все благодаря фитонцидам – летучим веществам. Обнаружение фитонцидов в 20-х годах считается одним из крупнейших достижений ХХ века.
Впервые в 1928 году о фитонцидах в своих работах говорил . Первоначально в его опытах и опытах его последователей было обнаружено протистонцидное (убивающее простейших) действие фитонцидов. описал интересное наблюдение: если на предметное стекло нанести кашицу из растертого лука или чеснока, а рядом капельку воды, в которой плавают инфузории, то через некоторое время они погибнут. Подобные опыты он проводил со многими растениями и различными микроорганизмами, и результат в той или иной степени повторялся. По определению фитонциды – это комплекс летучих и нелетучих веществ, убивающих или подавляющих рост и развитие микроорганизмов (1).
Ученый сделал вывод, имеющий большое биологическое значение: многие растения обладают свойствами выделять летучие вещества, губительно действующие на живые существа различных классов: бактерий, микроскопических грибов, простейших. Так в 1928 – 1930г. г. была поставлена проблема фитонцидов, изучением которой занимались многие учёные.
В настоящие время учёными изучено фитонцидные свойства 60 видов комнатных растений, выявлено, что наиболее фитонцидно активными являются следующие растения: циперус, бегония, туя, алоэ, аспарагус и другие (7).
Изучение антимикробного действия комнатных растений посвящено множество работ. Установлено, что бегония и герань снижают содержание микробов в воздухе на 43%; циперус – на 59%, а мелкоцветковая хризантема – на 60%. Фитонциды растений семейства бегониевых активны по отношению стафилококку и микроскопическим плесеням, однако не действуют на микроорганизмы рода сарцина, вызывающие аллергию и желудочно-кишечные расстройства. Виды рода Каланхоэ действуют и на сарцину, и на стафилококк. Туя эффективно в отношении возбудителей дифтерии и коклюша.
В помещении, где находятся, например, цитрусовые, розмарин, мирт, в воздухе намного меньше микробов. А частицы солей тяжелых металлов, которые попадают к нам домой с улицы, переполненной машинами, поглощает аспарагус. Если у вас есть в доме герань, то вам повезло. Фитонциды, которые выделяет герань, дезинфицируют и дезодорируют воздух. Это препятствует возникновению легочных заболеваний и улучшает обмен веществ. А хлорофитум за сутки способен очистить воздух в 10-12 метровой комнате на 80%. (3)
Если мы правильно подберем комнатные растения, которые выделяют фитонциды, мы сможем оздоровить атмосферу в комнате. Например, от фитонцидов, выделяемых хвойными растениями, фикусами, пеларгонией, монстерой, аспарагусом, розмарином, гибнут большинство болезнетворных микробов, находящихся в комнатах.
Летучие фитонциды игл сибирской пихты и багульника губительно действуют на стафилококки, стрептококк, дифтерийную и коклюшную палочку. Небольшое количество багульника дарит больным детям спокойный сон без приступов мучительного кашля.
Фитонциды эвкалиптовых деревьев угнетают вирус гриппа. Врачи издавна рекомендуют больным гриппом орошать полость рта и горла настойкой из эвкалипта (5).
Итак, фитонциды – это летучие вещества, обладающие антимикробным действием, повышающие иммунитет организма. Например, фитонциды чеснока убивают возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры. А фитонцидами лука дезинфицировали помещение, где находился больной. Фитонциды вишни, крыжовника, брусники, земляники, клюквы и черники обезвреживают кишечную палочку. А соки брусники, калины, красной и черной смородины обезвреживают трихомонады. А самое главное, что активность фитонцидов сока клюквы, брусники, смородины и калины сохраняется и при высокой, и при низкой температуре(2). (Приложение 1)
Также антимикробным действием обладают перец душистый, корица, гвоздика, поскольку в них большое количество фитонцидов. Поэтому, когда вы добавляете эти пряности в блюдо, вы не только улучшаете вкус блюда, но и тем самым обеззараживаете его. Как вы думаете, почему в мясной фарш кладут лук, чеснок и перец. Не только потому, что это вкусно, а также из-за фитонцидов, которые находятся в луке, чесноке и перце. Микробов, которые могут находиться в мясе, убивают фитонциды (1)
Большинство комнатных растений имеют субтропическое и тропическое происхождение, поэтому сроки максимальной продукции фитонцидов приходятся у них на зимнее - весенний период. Это очень ценно, так как в это время частота ОРЗ особенно высока. Фитонцидная активность максимальна днём и минимальна ночью. Интенсивность производства фитонцидов растениями связана с интенсивностью дыхания – в темноте растения практически не выделяют фитонцидов.
III. Методика определения фитонцидной активности растений
Методика контактного определения фитонцидной активности
(по )
В керамической ступке растереть листья или хвою исследуемого растения, действие фитонцидов которого необходимо проверить. Отжать через марлю несколько капель сока исследуемого растения. Взять пипеткой каплю воды из аквариума, нанести её на предметное стекло и накрыть покровным стеклом.Просмотреть препарат под малым, а затем под большим увеличением. В капле воды можно увидеть простейшие организмы, в основном инфузории-туфельки, которые активно движутся в капле воды.
Добавить под покровное стекло каплю приготовленного сока из листьев растений. Наблюдать за движением простейших в течение нескольких минут. Записать результаты наблюдений (3).Методика бесконтактного определения фитонцидной активности
(по )
Листья растений или хвою сосны измельчить. На предметное стекло поместить каплю воды с простейшими и на расстоянии нескольких миллиметров от нее – кашицу из исследуемого растения. Через 5, 10, 20 мин погибнут все простейшие, видимые под микроскопом. Опыты показывают, что при использовании одинаковых объёмов кашицы время, за которое гибнут простейшие, зависит от вида взятого растения (3).При изучении действия фитонцидов сока растения, я поступала следующим образом: ножницами измельчала его листья, затем растирала их в керамической ступке. Полученную кашицу помещала в марлю и выдавливала сок растений на предметное стекло, на котором уже была капелька воды с инфузориями. Затем в капле с культурой простейших в течение нескольких минут наблюдала за их активностью через микроскоп. Позже две капли воды при помощи препаровальной иглы я соединяла друг с другом. Опыты проводились в двух повторностях для каждого растения. С помощью секундомера отмечалось время по следующим показателям реакции на фитонциды растений:
Замедление движения простейших, когда две капли находились рядом Замедление движения простейших, когда две капли соединяются В момент гибели простейших.Наблюдения за простейшими и фитонциднами свойствами комнатных растений проводился при помощи электронного микроскопа увеличением 60 и светового школьного микроскопа увеличением в 120 раз. Методика работы с микроскопом стандартная. (Приложение 4)
№ п/п | Вид растения | Пов-тор-ность | Поведение простей-ших до соприкосно-вения | Поведение простейших | Гибель, время в мин. |
Капли соединены, время в мин. | Факти-чески | Среднее | |||
Фитонцидная активность рассчитывалась по формуле А=100:Т, где А – фитонцидная активность, Т – время гибели простейших и результаты заносились в таблицу (Приложение 5)
№ п/п | Вид растения | Время гибели, мин | Фитонцидная активность |
Было сделано несколько фотоснимков, показывающих мою работу (Приложение 3, фото 3,4)
IV. Выводы. Действие фитонцидов комнатных растений на простейшие организмы
Данное исследование проводилось в школьной лаборатории. В эксперименте были использованы культуры простейших (инфузория-туфелька). Мною проводилась оценка фитонцидов сока комнатных растений, лука, чеснока, хвойных растений. Использовался экстракт, полученный из кашицы листьев. Кашица готовилась путём предварительного измельчения и растирания листьев в ступке пестиком непосредственно перед работой. (Приложение 2, фото 1)
Для своих опытов я взяла самые распространенные комнатные растения, такие как алоэ, пеларгонию (герань), хлорофитум, сансевьеру. Для сравнения изучила действие фитонцидов таких растений, как лук, чеснок. По данным из литературных источников, я выяснила, что эти растения являются одними из самых губительных для микроорганизмов (Приложение 2, фото 2)
В моих опытах простейшие замедляли свои движения и погибали только тогда, когда капли, содержащие инфузорий и сок растений соединялись.
По моим расчетам из комнатных растений самой высокой фитонцидной активностью (т. е. быстрее всего губят простейших) обладают пеларгония (25,97), сансивиерии (17,9), каланхое (16,2). Меньшей активностью обладают хлорофитум (11,7) . Лук и чеснок имеют фитонцидную активность – 31,6 и 52,6 соответственно. (Приложение 4, 5)
Таким образом, по моим результатам получилось, что пеларгония, каланхоэ, сансивиерия имеют более высокую фитонцидную активность, чем такое общепризнанное растение как хлорофитум. Если сравнивать фитонцидную активность комнатных растений с действием лука и чеснока, которые всегда рекомендуются для борьбы с болезнетворными организмами, то можно сделать вывод, чеснок оказался эффективнее лука (что и подтверждает литературные источники).
Гипотеза, выдвинутая мною на первых этапах исследования подтвердилась: соки и летучие вещества (фитонциды) разных видов комнатных растений и других видов растений на самом деле оказывают различное действие на микроорганизмы. На основании этого можно определить степень фитонцидности этих растений. Более того, многие выявленные мною виды фитонцидно - активных комнатных растений совпадают с литературными данными.
Учеными установлено, что наибольшей фитонцидной активностью обладают такие растения, как хлорофитум, пеларгония (герань), диффенбахия, фикус, плющ, драцена, лавр и различные суккуленты Мною было изучено 4 наиболее распространенных комнатных растений (хлорофитум, сансевьера, каланхоэ, пеларгония), которые часто встречаются при озеленении, а также лук, чеснок. Все они в различной степени обладают фитонцидными свойствами. Наиболее эффективными, с санитарно-гигиенической точки зрения, для озеленения школьных кабинетов я могу рекомендовать пеларгонию, каланхое. Для дополнительной борьбы с болезнетворными организмами лучше применять чеснок.
Литературные источники
, Рудницкая вокруг нас. - М.: Просвещение, 1981 , Тамбиев биологически активные соединения биогенного происхождения. – М.: Издательство МГУ, 1971 Токин яды растений. Повесть о фитонцидах. – Л.: издательство университета, 1980 Хессайон о комнатных растениях. – М.: «Кладезь», 1996 , Фершалова растения в интерьере. Оздоровление воздуха с помощью растений. – Новосибирск: Новосибирское книжное издание, 2000 Нина Грищук. Что такое фитонциды и для чего они нужны? http://shkolazhizni. ru Фитонциды против вирусов http://natural-medicine. ruНазвание растения | Фитонцидная активность растения | Рекомендации по выращиванию в помещениях различных типов |
1. Алоэ древовидное (столетник) Alуe arborйscens | 38% | Поглощает формальдегид из воздуха. Значительно снижает численность простейших микроорганизмов в воздухе. Рекомендуется использовать для озеленения жилых помещений любого типа. Относится к лекарственным растениям. |
2. Гибискус китайский (китайская роза) Hibiscus rosa-sinensis | 32% | Рекомендуется для выращивания в помещениях любого типа. |
3. Диффенбахия пятнистая Dieffenbachia maculata | 55% | Очищает воздух от токсинов, поглощает формальдегид, ксилен, трихлорэтилен, бензол. Не рекомендуется выращивать в квартирах, где есть дети. Сок диффенбахии ядовит и может вызвать раздражение слизистых оболочек при соприкосновении. Лучше всего подойдёт для выращивания в просторных помещениях офисного типа. |
4. Каланхоэ перистое (Бриофиллюм чашечковый) Kalanchoe pinnata | 31% | Относится к числу лекарственных растений. Рекомендуется для озеленения помещений любого типа. |
5. Молочай ребристый (гребенчатый) Euphorbia polugona | 40% | Млечный сок молочаев ядовит, при попадании на слизистые оболочки вызывает сильное жжение. Не рекомендуется выращивать в квартирах, где есть дети. Отлично подойдёт для озеленения офисных зданий. |
6. Пеларгония душистая (герань) Pelargonium odoratissimum Alt | 46% | Эфирное масло герани способствует успокоению нервной системы, улучшает сон снижает действие стрессов. Фитонцидные свойства не очень сильные. Следует учитывать, что в замкнутом небольшом пространстве это растение может вызывать головную боль или аллергию у людей с повышенной чувствительностью. Рекомендуется выращивать герань в просторных помещениях, чтобы концентрация эфирного масла и фитонцидов в воздухе была не слишком велика. |
7. Примула обратноконическая Primula obconica | 64% | В опушении листьев содержит примин. Возможна аллергическая реакция. Не рекомендуется к озеленению тех мест, в которых возможно присутствие людей, с аллергией на примин. |
8. Сансевьера трёхполосая Sansevieria Pseudomonas Trifasciata aeruginosa Prain. | 25% | Поглощает из воздуха бензол, формальдегид, трихлорэтилен. Рекомендуется для озеленения помещений любого типа. |
9. Толстянка портулаковая (денежное дерево) Crassula portulacea Lam. | 70% | Рекомендуется для озеленения помещений любого типа. |
10. Фикус Эластика Робуста (каучуконосный) Ficus elastica | Самое низкофитонцидное растение из исследуемых. Видна лёгкая степень замедления деятельности исследуемых микроорганизмов. | С точки зрения фитонцидности не представляет ценности. Может использоваться как декоративное. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица 1. Фитонцидная активность комнатных растений (4,5)
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Фото 1. 1. За работой (оборудование) Фото 1.2. Культура инфузории
Фото 2.1. Сансивиерия Фото 2.2. Хлорофитум
Фото 2.3. Пеларгония Фото 2.4. Лук репчатый Фото 2.5. Чеснок
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Фото 3. Получение кашицы растений
Фото 4. Инфузории под микроскопом
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Таблица 2
Результаты наблюдений за активностью простейших при взаимодействии с соком растений
№ п/п | Вид растения | Пов-тор-ность | Поведение простей-ших до соприкос-новения | Поведение простейших | Гибель, время в мин. | ||
Капли рядом (бесконтспособ) | Капли соединены (контактн. способ) | Факти-чески | Среднее | ||||
1 | Пеларгония душистая (герань)Pelargonium odoratissimum Alt | 1 | активны | активны | - | 5,66 | 3,85 |
2 | активны | активны | Замед. через 20 с | 2,0 | |||
2 | Каланхоэ перистое (Бриофиллюм чашечко-вый) Kalanchoe pinnata | 1 | активны | активны | - | 10,5 | 6,17 |
2 | активны | активны | Замед. через 15 с. | 1,83 | |||
3 | Хлорофитум хохлатый Chlorophytum vittatum | 1 | активны | активны | - | 12,0 | 8,5 |
2 | активны | активны | Замед. через 80 с. | 5,0 | |||
4 | Сансивиерия трехполостная Sansevieria trifasciata | 1 | активны | активны | - | 8,5 | 5,58 |
2 | активны | активны | Замед. через 20 с. | 2,66 | |||
5 | Чеснок | 1 | активны | активны | 2,83 | 1,9 | |
2 | активны | активны | Замед. через 10 с. | 1,00 | |||
6 | Лук | 1 | активны | активны | 4,32 | 3,16 | |
2 | активны | активны | Замед. через 20 с. | 2,0 |
Диаграмма 1
Время реакции простейших с момента замедления до гибели под действием фитонцидов сока растений (в мин.)
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Таблица 3
Фитонцидная активность исследуемых растений
№ п/п | Вид растения | Время гибели, мин | Фитонцидная активность |
1 | Пеларгония душистая (герань) Pelargonium odoratissimum Alt | 3,85 | 25,9 |
2 | Каланхоэ перистое (Бриофиллюм чашечковый) Kalanchoe pinnata | 6,17 | 16,2 |
3 | Хлорофитум хохлатый Chlorophytum vittatum | 8,5 | 11,7 |
4 | Сансивиерия трехполостная Sansevieria trifasciata | 5,58 | 17,9 |
5 | Лук | 3,16 | 31,6 |
6 | Чеснок | 1,9 | 52,6 |
Диаграмма 2
Фитонцидная активность изучаемых растений
Диаграмма 3
Фитонцидная активность растений, %
ДЕЙСТВИЕ ФИТОНЦИДОВ РАСТЕНИЙ НА ПРОСТЕЙШИЕ ОРГАНИЗМЫ
Власова Полина, ученица 7 класса А, МОУ СОШ № 34
г. Комсомольск-на-Амуре, Хабаровский край.
Руководитель: ,
учитель биологии МОУ СОШ № 34
Вам когда-нибудь советовали разрезать луковицу и положить в комнате, когда вы подхватите ОРВИ? Согласна, запах не очень приятный, но таким способом вы избавляетесь от микробов в комнате. Этот способ применяют испокон веков, но объяснить его действие смогли только в ХХ веке, когда открыли такие вещества как фитонциды. В осенне-зимний и весенне-зимний периоды обостряется обстановка заболеваемости простудными вирусными заболеваниями, и поэтому очень важно понимать, как увеличить сопротивляемость организма человека к вирусам.
Гипотеза - соки и летучие вещества (фитонциды) разных видов комнатных растений и других видов растений на самом деле оказывают различное действие на микроорганизмы.
Цель нашего исследования: выяснить какие растения и в какой степени обладают фитонцидными свойствами.
Задачи: 1. Изучить состояние проблемы в специальной биологической литературе.
2. Выявить среди растений в т. ч. комнатных на примере растений школьного кабинета те, которые выделяют фитонциды.
3. Определить степень воздействия фитонцидов растений на простейшие организмы.
4. Дать рекомендацию по озеленению школьного кабинета с учётом воздействия растений на здоровье учащихся.
Объект исследования: некоторые виды комнатных растений; культура простейших организмов (инфузорий).
Предмет исследования: влияние соков разных видов комнатных растений на культуру инфузорий.
Для проведения исследования были использованы следующие методики и инструкции: методика выращивания инфузорий (на сене), методика бесконтактного и контактного определения фитонцидной активности (по ).
Наблюдения за простейшими и фитонциднами свойствами комнатных растений проводились при помощи цифрового (увеличение в 60 раз) и светового (увеличением в 120 раз) школьных микроскопов. Для опытов были взяты самые распространенные комнатные растения, такие как алоэ, пеларгонию (герань), хлорофитум, сансевьеру. Для сравнения были изучены действия фитонцидов лука, чеснока. В опытах простейшие замедляли свои движения и погибали только тогда, когда капли, содержащие инфузорий и сок растений соединялись.
По нашим расчетам из комнатных растений самой высокой фитонцидной активностью (т. е. быстрее всего губят простейших) обладают пеларгония душистая (герань) Pelargonium odoratissimum Alt (25,97), Сансивиерия трехполостная
Sansevieria trifasciata (17,9), каланхоэ перистое Kalanchoe pinnata (16,2). Меньшей активностью обладают Хлорофитум хохлатыйChlorophytum vittatum (11,7). Лук и чеснок имеют фитонцидную активность – 31,6 и 52,6 соответственно.
Таким образом, по нашим результатам получилось, что пеларгония, каланхоэ, сансивиерия имеют более высокую фитонцидную активность, чем хлорофитум. Если сравнивать фитонцидную активность комнатных растений с действием лука и чеснока, то можно сделать вывод, чеснок оказался эффективнее лука. Гипотеза, выдвинутая на первых этапах исследования, подтвердилась: соки и летучие вещества (фитонциды) разных видов комнатных растений и других видов растений на самом деле оказывают различное действие на микроорганизмы.
