"Фитонцидная активность растений"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Сокольский техникум индустрии сервиса и предпринимательства»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

по биологии

Тема: «Фитонцидная активность растений»

Работу выполнил: Морозов Данила

Группа № 12

Специальность: «Мастер по ремонту сельскохозяйственной техники и оборудования»

Руководитель: Кириллова Л.М.

Рассмотрен и допущен к защите

на заседании МК преподавателей ООД

протокол № 8 от «28»апреля 2021 года

председатель МК Кириллова Л.М.

Сокольское

2020

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ………………………………………………………………………….3

1. Теоретическая часть……………………………………………………………4

1.1 Из истории о фитонцидах……………………………………………………4

1.2 Химия фитонцидов…………………………………………………………...5

1.3 Фитонцидная активность…………………………………………………….5

2. Практическая часть…………………………………………………………….6

2.1.Влияние газообразных выделений растений на прорастание семян………6

2.2. Исследование влияния фитонцидов растений на рост плесени…………..7

3. Заключение……………………………………………………………………..8

4. Список использованной литературы …………………………………………9

5. Приложения…………………………………………………………………...10

Введение

Актуальность темы 

Уровень заболеваемости детей и взрослых острыми респираторными заболеваниями в настоящее время остаётся высоким. Особенно серьёзна эта проблема в детских организованных коллективах. При длительном пребывании даже практически здоровых детей в закрытых помещениях увеличивается общая обсемененность воздуха микроорганизмами. Как можно противостоять массовым заболеваниям? 

В целях предохранения от заражения детей инфекционными заболеваниями, сейчас широко распространено ношение луковиц чеснока на шее.

Когда началась зима, в садике сестренке повесили на шею пластмассовую основу «Киндер - сюрприза» с проделанными в ней отверстиями. Дома мама следила за тем, чтобы сестренка не снимала «украшение» и регулярно меняла старую луковицу чеснока на новую.

Я поинтересовался, насколько полезен этот способ защиты от респираторных заболеваний. Но мама не смогла ответить на мой вопрос. Тогда я решил это сделать сам. Занялась изучением соответствующей литературы и узнала много нового.

Ученые выяснили, что практически все растения обладают антимикробным действием, т.е., они сами себя защищают. И это все благодаря летучим веществам – фитонцидам. Таким образом, фитонциды повышают иммунитет растительного организма. Это очень важно при лечении инфекционных заболеваний.

Цель:  определить влияние летучих выделений растений (фитонцидов) на прорастание семян и жизнедеятельность микроорганизмов.

Задачи:

Познакомиться с литературой по данному вопросу.

Провести анкетирование среди устудентов

Изучить методы исследования влияния фитонцидов на прорастание семян и жизнедеятельность микроорганизмов.

Определить фитонцидную активность растений.

Объект исследования: семена гороха, плесень.

Предмет исследования: влияние фитонцидов алоэ древовидного и пеларгонии зональной на прорастание семян гороха, лука, чеснока, горчицы на жизнедеятельность микроорганизмов.

Гипотеза: Фитонциды по-разному оказывают влияние на прорастание семян. Фитонцициды лука, чеснока, горчицы обладают бактерицидным действием. Фитонциды горчицы обладают большей фитонцидной активностью.

Методология и методика исследования. В процессе выполнения работы использованы комплексные методы проведения исследований, библиографические методы, методы анализа статистических показателей и иллюстративные методы представления результатов работы в таблицах, которые позволили обеспечить высокую научную достоверность и репрезентативность итоговых результатов, выводов и рекомендаций исследования.

Методы исследования: при проведении исследования использовались основные теоретические методы, а также методы камеральной обработки материалов. Среди теоретических методов можно выделить сравнительный анализ; анализ научной литературы, синтез полученных материалов, исторический и т.д. Из практических (эмпирико-исследовательских) методов - метод описания, метод классификаций. Проводилось предварительное изучение литературных источников
1. Теоретическая часть

1.1 Из истории о фитонцидах

Советскому ученому Б.П. Токину довелось обнаружить в 1928—1929 годах явление, при котором летучие вещества, выделяемые кашицей из луковицы лука, в небольших порциях могут временно усилить размножение дрожжевых клеток, а в больших дозах убивают их. В то же время были поставлены и первые опыты с бактериями. Эти вещества были названы фитонцидами. Название «фитонцид» произошло от слияния греческого «phyton» (растение) и латинского «caedo» (убиваю).

В первый же год Великой Отечественной войны стал остро вопрос о новых антисептиках, и здесь врачи столкнулись с трудностями. Медицине требуются не просто вещества, убивающие бактерий. Антисептик, убивая бактерий, не должен вредить тканям организма. Но ещё лучше, если антисептик, убивая заразное начало, одновременно стимулирует жизнедеятельность тканей, создаёт условия для дальнейшей успешной борьбы самого организма с болезнью. Сначала проводились опыты на кроликах и крысах. Убедились, что летучие фитонциды лука стимулировали заживление кожных ран. «Обработка» ран летучими фитонцидами производилась в течение 3—5 минут один раз в день.  Какая большая радость была у врачей, наблюдавших за изумительным влиянием обыденного лука па заживление ран. Опарение летучими фитонцидами приводило к гибели значительного количества бактерий раны — стафилококков, стрептококков, диплококков и дифтероидных палочек. Оценивая бактерицидную силу фитонцидов, Академик Академии медицинских наук Карпов писал: «При стерилизующем действии фитонциды ведут обычно к столь быстрой смерти бактерий, что это явление можно сравнить с действием высокой температуры...»

Обыденные растения, тысячелетиями выращиваемые человечеством, в частности лук и чеснок, дают в руки врача неизмеримо более мощное орудие в борьбе с патогенными микробами и паразитическими простейшими, чем многие популярные антисептики.

1.2 Химия фитонцидов

Пионерами в исследовании химии фитонцидов высших растений являются советские учёные. Серьёзные работы проведены в отношении фитонцидов лука и чеснока. И.В. Торопцев и И.Е. Камнев в 1942 году выделили бактерицидный препарат из чеснока в виде порошка и растворов. Тогда же Т.Д. Янович получила препарат из чеснока — сативин. В 1967 году М.Я. Спивак получил препарат фитонцидин. Американские учёные в 1944—1945 годах извлекли из чеснока бактерицидный препарат аллицин. Известно ещё не менее десяти попыток химиков разных стран узнать точный состав фитонцидов чеснока. Более десятка препаратов создали из этого растения, но каждый из них отличается по химическому составу и действию на микробы. Но все они уступают по своей противомикробной силе природному тканевому соку чеснока и его летучим фитонцидам. Из чеснока выделено вещество, подавляющее бактерии уже в разведении 1:250 000. Названо оно аллиином.

Доказано, что в состав летучих веществ растений входят эфирные масла, альдегиды уксусной и пропионовой кислот, метиловый и этиловый спирты, полифенолы и другие соединения.

Состав и количество химических веществ, выделяемых растениями, специфичны для каждого вида, что сказывается на характере их взаимоотношений. Например, ясень обыкновенный, осина, липа мелколистная, клен ясенелистный подавляют, а береза бородавчатая, клен остролистный – стимулируют рост дуба. Напротив, сосна обыкновенная отрицательно реагирует на выделение газообразных веществ листьями

березы бородавчатой.
Химические вещества, выделяемые листьями и корнями высших растений, играют важную роль в формировании сообществ растений (фитоценозов).

1.3 Фитонцидная активность

Растения обладают фитонцидными свойствами. Это явление характерно для растительного мира в целом. Одни растения вырабатывают преимущественно сильно летучие фитонциды, другие — малолетучие, различен и их химический состав. Фитонциды одних растений обладают бактерицидными свойствами, то есть могут убивать бактерии. Фитонциды других растений обладают бактериостатическими свойствами, то есть не убивают, а только задерживают рост и размножение микроорганизмов. Приготовленная на тёрке кашица из корней дикого пиона (марьина корня), даже простояв на воздухе в продолжение трёх суток, выделяет летучие фитонциды, от воздействия которых протозоа погибают через 3 минуты. Ещё более поразителен чеснок. Это неисчерпаемый источник летучих фитонцидных веществ. Приготовленная из его луковицы кашица, простояв в блюдце на воздухе в обычной жилой комнате 100—200 часов и более и подсохнув, после добавления в неё небольшого количества воды вновь начинает выделять мощные летучие фитонциды. Доказана различная фитонцидная активность в разные периоды прорастания лука и чеснока, в разные месяцы хранения луковиц лука и чеснока. Больные и здоровые растения также по-разному продуцируют фитонциды. В настоящее время известны сотни тысяч видов, разновидностей, сортов растений, которые обладают фитонцидными свойствами. Наука о фитонцидах еще очень молода, но у нее большое будущее, ученые работают над применением фитонцидов в различных областях. Уже сейчас фитонциды многих растений находят применение в медицине, ветеринарии, защите растений, при хранении плодов и овощей, а также в пищевой промышленности. В медицинской практике широко применяются препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзеннолистного и других растений, содержащих фитонциды, для лечения гнойных ран и трофических язв. Фитонциды ряда растений также способны стимулировать деятельность желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы. В косметологии фитонциды (например, ф-ды можжевельника) служат для дезинфекции кожных покровов и заживления ранок, трещинок (гель с фитоэкстрактами). 

2. Практическая часть

2.1.Влияние газообразных выделений растений на прорастание семян

Цель эксперимента: Изучить влияние фитонцидов алоэ древовидного и пеларгонии зональной на прорастание семян гороха.
Для проведения опыта были взяты наклюнувшиеся семена гороха посевного и листья комнатных растений (алоэ древовидное, пеларгония зональная), 3 чашки Петри, пластилин, ступка с пестиком, фильтровальная бумага.
В центре чашки Петри из пластилина сделали бортик, тщательно прикрепив его ко дну. Вокруг бортика поместили смоченное водой кольцо из фильтровальной бумаги и расположили на нем по периметру чашки на равном расстоянии друг от друга 10 семян гороха.

Рис. 18. Схема опыта по изучению действия летучих соединений растений на прорастание семян

В ступке с песком растерли 5 г ткани исследуемого растения. Поместили кашицу в углубление, ограниченное бортиком, быстро закрыли чашку и поставили в теплое место.
В контрольную чашку в углубление вместо кашицы налили чистую воду.
Регулярно следили за состоянием семян и при необходимости увлажняли фильтровальную бумагу. Отмечали, на какие сутки от начала опыта наблюдается прорастание семян. Когда корешки в одной из чашек Петри достигли 1–1,5 см, провели учет их длины у каждого семени и вычислили среднюю длину корешка, а также процент проросших семян.
Средние значения длины корней, процент проросших семян в каждом варианте занесли в таблицу. Результаты исследования представлены в таблице№1.

Вывод: летучие выделения листьев могут оказывать на прорастание семян и рост корней гороха посевного как стимулирующее (алоэ древовидное), так и тормозящее (пеларгония зональная) действие.

2.2. Исследование влияния фитонцидов растений на рост плесени

Цель эксперимента: Изучить влияние фитонцидов горчицы, лука, чеснока на рост плесени.

Исследование проводим по методу Б.П. Токина.

Для проведения эксперимента был взят: белый и черный хлеб. Одинакового размера кусочки белого и черного хлеба заворачивались в полиэтиленовую пленку. К каждому образцу добавляли одинаковое количество измельченного в ступке чеснока, лука, горчицы. К первому образцу добавлялись кашица чеснока, второму репчатого лука, третьему порошок горчицы. Четвертый кусочек (черного и белого хлеба) был контрольным. Проводили осмотр через 3, 7 и 10 дней. Результаты исследования представлены в таблице№2.

Выводы: 

1. Во всех образцах на белом хлебе плесень появилась раньше, чем на черном хлебе.

2. Дольше всего препятствует росту плесени горчица, потом чеснок.

3. Через 10 дней вся поверхность продуктов покрыта плесенью, но в образцах с горчицей спор нет.

Анкетирование студентов 12 учебной группы УПЦ «Ковернино»

Цель: Выяснить знают ли наши учащиеся, что такое фитонциды, используют ли при лечении народные средства, если да, то какие.

Методика: Анкетирование проводилось анонимно среди студентов группы. Всего респондентов - 25 человек.

Вопросы анкеты:

1.Часто ли вы болеете?

2. Используете ли при ОРВИ лечении народные средства? а) чеснок б) лук в) горчицу г) другие травы.

3.Кто советовал вам использовать народные средства?

4.Знаете ли вы что такое фитонциды?

Результаты анкетирования представлены в диаграмме.

Выводы:

1. Из 2 опрошенных часто болеют -32%, 68%-болеют не часто.

2.Используют народные средства 76 %, не используют -6%, иногда -18%.

3. Чаще всего используют для лечения лук - 48%, чеснок – 36%, горчицу -16%.

4. Кто советовал вам использовать народные средства? 38%- бабушка, 56% - мама. Из поколения в поколение передаются знания о народных средствах медицины.

5. На вопрос знаете ли вы. что такое фитонциды? 64 % ответили нет, 36 %- «защищают от микробов»

3. Заключение

Фитонциды – биологически активные вещества, основным свойством которых является подавление жизнедеятельности или даже гибель многих болезнетворных микроорганизмов. Они являются природными антибиотиками, которые человек научился использовать в практических целях. Наиболее известными и доступными являются лук и чеснок, однако, нельзя забывать, что и многие другие дикорастущие и культурные растения обладают такими веществами. В результате проведенных исследований пришли к следующим выводам:

Фитонциды растений могут оказывать влияние на прорастание семян и рост корней гороха посевного.

Алоэ древовидное стимулирует прорастание семян и рост корней, пеларгония зональная – замедляет данные процессы.

Все изученные растения обладают антибиотическим действием на рост плесени.

Максимально это свойство проявляется у горчицы и чеснока, чуть меньше у лука.

Без действия фитонцидов продукты питания портятся быстрее.

Рекомендовать учащимся употреблять в пищу растения с наиболее высокими фитонцидными свойствами (горчицу, чеснок, лимон, лук), с целью профилактики вирусных и бактериальных заболеваний, использовать лекарства, созданные природой

Список использованной литературы

Антадзе Л.В. Фитонцидность листьев вечнозелёных растений в течение года // Материалы III Совещ. «Фитонциды в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности» (Киев, 22-25 июня 1959 г.). Киев, 1960.

Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., 2016.

Ведеревский Д.Д. Фитонцидные особенности растений – главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям // Материалы IVСовещ. по проблеме фитонцидов (Киев, 3-6 июля 1962 г.): Тез.докл. Киев, 1962.

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

Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах / Б.П. Токин. – Лениздат, 2014

Цыбуля Н.В., Казаринова Н.В. «Фитодизайн как метод улучшения среды обитания человека в закрытых помещениях» // Растительные ресурсы. 2015. №3.

Цыбуля Н.В. Действие летучих выделений мирта обыкновенного (Myrtuscommunis L.) на бактерии воздуха в зависимости от сезона и от площади листьев // Сибирский биол. журн. 1913. №5

Энциклопедия народных методов лечения.

Приложения

Таблица №1

Таблица №2