Фітонциди (від грец. Phyton - рослина і лат. Caedo - вбивають) утворені рослинами біологічно активні речовини, що вбивають або пригнічують ріст і розвиток мікроорганізмів.
Фітонциди були відкриті радянським ученим Б. П. Токін в 1928 році.
Продукування фітонцидів властиво всім рослинам. Потужність і спектр антимікробної дії фітонцидів дуже різноманітні у різних видів рослин. Наприклад, фітонциди часнику, цибулі, хрону вбивають багато видів найпростіших, бактерій і нижчих грибів в перші хвилини і навіть секунди. Виділення фітонцидів посилюється при пошкодженні рослин: воно і зрозуміло, адже саме в цей час рослині особливо важливо захистити себе від інфекції.
Захисна роль фітонцидів проявляється не тільки в знищенні мікроорганізмів, але і в придушенні їх розмноження, в стимулюванні життєдіяльності мікроорганізмів, які є антагоністами патогенних форм для даної рослини, в відлякуванні комах і т. Д. Є фітонциди, що містяться в тканинах рослин в розчиненому вигляді, і летючі фракції фітонцидів, що виділяються в атмосферу, грунт, воду (у водних рослин). Летючі фітонциди здатні надавати свою дію на відстані, наприклад, фітонциди листя дуба, евкаліпта, сосни і ін. 1 га соснового бору виділяє за добу ок. 5 кг летких фітонцидів, можжевеля лісу - ок. 30 кг, знижуючи кількість мікрофлори в повітрі. Тому в хвойних лісах (особливо в молодому сосновому бору), незалежно від близькості населених пунктів, повітря практично стерильне (містить лише ок. 200-300 бактеріальних клітин на 1 м³).
Однак фітонциди не слід розглядати тільки як специфічні захисні речовини. Вони можуть брати участь в терморегуляції і в інших процесах життєдіяльності рослин. Будучи одним з факторів імунітету рослин, фітонциди грають важливу роль у взаємовідносинах організмів, що становлять біоценози. Встановлено, що рослини одного виду гальмують або, навпаки, стимулюють проростання пилку, зростання і розвиток рослин ін. Видів. Наприклад, фітонциди житняку і вівса стимулюють проростання пилку люцерни, а фітонциди тимофеевки пригнічують цей процес.
Антимікробні властивості фітонцидів зумовили велике число досліджень по використанню їх в медицині, ветеринарії, захист рослин, при зберіганні плодів та овочів, в харчовій промисловості і ін. У медичній практиці застосовують препарати лука, часнику, хрону, звіробою пронзённолістного та інших рослин для лікування гнійних ран , трофічних виразок та ін. Фітонциди ряду рослин стимулюють також рухову і секреторну активність шлунково-кишкового тракту, серцеву діяльність.
Актуальність моєї роботи полягає в тому, що навчаючись в школі, де дотримуються санітарних норм (також як і в інших), я помітила, що виникають спалахи інфекційних захворювань (ГРЗ, ГРВІ та ін.) При цьому варто захворіти одному, як починають боліти інші , немов по ланцюжку. Це пояснюється різною стійкістю організму до захворювань, т. Е. Різним рівнем імунітету. Особливо яскраво це виражено в осінньо-зимовий період. Тому я вирішила провести ряд досліджень підтверджують необхідність додаткового захисту організму, коли він слабшає. Сподіваюся, що моя робота не залишиться непоміченою, і будуть розглянуті запропоновані рекомендації.
Мета роботи: Дослідним шляхом визначити вплив фітонцидів на життєдіяльність мікроорганізмів.
1. Вивчити всю можливу літературу про фітонциди;
2. Довести дослідним шляхом, що за допомогою фітонцидів можна згубно впливати на мікроорганізми;
3. На прикладі моєї роботи залучити школу до підтримки чистоти в навчальних приміщеннях, в тому числі за допомогою фітонцидів.
2. Огляд літератури
Перед тим як перейти до практичної частини моєї роботи я вивчила наукову, публіцистичну, методичну літературу, яка дозволила осмислити і здійснити виконання дослідницької роботи.
Радянський учений Б. П. Токін своїми дослідженнями сказав, що антибіотики виділяються не тільки мікроорганізмами, але і рослинами. Ці антибіотики, названі ним фітонцидами (від. Греч. Сл. «Фітон» - рослина і латин. «Цедера» - вбивати), виявлені майже у всіх рослинах. З Дитячої енциклопедії. Академії наук Української РСР, тому 4,2-е видання, видавництво «Просвещение», Москва, 1965р.
Фітонциди (від грец. Phyton - рослина і лат. Caedo - вбивають) утворені рослинами біологічно активні речовини, що вбивають або пригнічують ріст і розвиток мікроорганізмів. Енциклопедія живої природи, тому 9 [стор. 129].
Їх відкрив радянський учений Б. П. Токін. Фітонциди - речовини рослинного походження. Активні фітонциди містяться в цибулі і часнику: пари і витяжки з них вбивають холерний вібріон, дифтерійну паличку, гноєтворних мікробів. Варто пожувати кілька хвилин часник, як більшість бактерій, що живуть в порожнині рота, гинуть. По родовому латинській назві часнику - allium - його активний початок названо аллицином. Усніновая кислота - фітонциди з лишайника уснеі - пригнічує туберкульозних бактерій.
Багато фітонциди виділяються з рослин в газоподібному стані. Листя смородини, волоського горіха, дуба, вільхи, жовтої акації виділяють гексенал, в дуже малих концентраціях вбиває найпростіших.
Стійкість картоплі і моркви до грибних захворювань визначається містяться в них фітонциди - хлорогенова кислотою. Хвороба «снігову плісняву» на злаках, викликану грибом фузаріум, знищує фитонцид бензоксазолін, що утворюється в тканинах злаків при пошкодженнях. Енциклопедичний словник юного біолога, 1986р.
У тканинах фітонциди поширені не равномерноФітонціди цибулі, часнику, черемхи вбивають грибок фітофтори, який вражає картопля (гниль картоплі). Фітонциди гірчиці, хрону, евкаліпта згубно діють на бактерію, що викликає захворювання бавовнику. Цікаво, що на збудників захворювань людини і тварин фітонциди діють значно сильніше, ніж на збудників захворювань рослин, які вже пристосувалися до їх прямої дії. Так, фітонциди апельсина і лимона в 40 разів швидше вбивають дизентерійну паличку, що викликає важке захворювання людини, ніж бактерію, що вражає дерева лимона.
Фітонциди застосовують для зберігання плодів, овочів. Коли в герметично закупорених посудину з плодами або ягодами поміщають кашку з натертого хрону, вони зможуть зберегтися декілька місяців.
Високою активністю володіє і фітонциди гірчиці - аллилового масло.
Місце проведення дослідження: кабінет біології Ярославської середньої школи.
Виконання роботи: перший етап в моєї дослідницької роботи - ознайомлення з науково-літературними джерелами; другий етап - проведення дослідів №1, №2 та №3.
Метод роботи: пошуково-дослідницький, епірміческій (спостереження, обробка статистичних даних, порівняння), експериментальний.
Об'єкт дослідження: фітонцидні витяжки.
Предмет дослідження: продукти харчування та кімнатні рослини.
3. Власні дослідження
3. 1. Вплив фітонцидів на життєдіяльність мікроорганізмів
Фітонциди - органічні речовини самого різного хімічного складу, що утворюються в рослинах в процесі обміну речовин і мають потужний антибіотичнимвластивістю, тобто властивістю вбивати мікроби, цвілеві гриби інфузорій. Фітонциди іноді називають «антибіотиками вищих рослин».
Фітонциди - це містяться в рослинах антимікробні речовини, які здатні вбивати і затримувати розвиток хвороботворних мікроорганізмів, через що їх ще називають рослинними антибіотиками.
Лікарські властивості рослин залежать в значній мірі і від наявності в них цих речовин. Їх містять цибулю, часник, червоний стручковий перець, хрін, кочення капуста, яблука, апельсини, мандарини, лимони, кропива, шавлія, евкаліпт, береза, дуб, сосна, бузок, журавлина, брусниця, калина, черемха, малина, чорна смородина, зелень петрушки, гірчиця, ялиця, ялина, жасмин, м'ята, борщівник, конвалія, ялівець, кріп, редька.
На думку академіка В. Г. Дроботько, їх мають близько 85% вищих рослин.
Летючі фітонциди часнику, цибулі, плодів цитрусових, листя черемхи і чорної смородини не тільки вбивають найпростіших, але і руйнують, розчиняють (лізують) їх протягом декількох хвилин. Вживання часнику припиняє ріст і розвиток туберкульозних бактерій і викликає їх руйнування. При місцевому застосуванні фітонциди також стимулюють процеси регенерації (відновлення) пошкоджених тканин. Фітонциди багатьох рослин зберігають свою активність протягом тривалого часу, вони досить стійкі до впливу високих і низьких температур.
Останнім часом ці речовини стали застосовувати в медицині для лікування легеневих і шлунково-кишкових захворювань, ран, виразок і деяких шкірних хвороб. Вживання в свіжому вигляді овочів і фруктів сприяє знезараженню порожнини рота і шлунково-кишкового тракту.
Великі фітонцидні властивості цибулі і часнику. В даний час наукова медицина застосовує препарати ріпчастої цибулі при захворюваннях шлунково-кишкового тракту, для підвищення апетиту, гіпертонічної хвороби і атеросклероз, при деяких гінекологічних захворюваннях. Підтверджено його сильну бактерицидну дію, яке проявляється не тільки при безпосередньому акті, а й на відстані, завдяки летючим фитонцидам, у великій кількості містяться в цибулі і часнику.
У більшості випадків фітонциди являють собою суміш ефірних масел, органічних кислот, глікозидів та ін. Фітонциди здатні вбивати різні мікроорганізми, в тому числі і викликають інфекційні захворювання. Їх бактерицидну дію успішно використовують для лікування грипу, нежиті.
Фітонцидні речовини ефективні при лікуванні грибкових захворювань, надають вони і протиглисний дію.
Дуже сильне протимікробну дію виявлено у часнику, цибулі і коріння хрону. Вважають, що летючі фітонциди стимулюють захисні сили організму хворої людини і надають йому бадьорість. Академік Н. Г. Холодний висловив припущення, що летючі речовини, що виділяються вищими рослинами і знаходяться в навколишньому повітрі, є «атмосферними вітамінами» або «витаминоподобними речовинами», можуть засвоюватися людські легені і благотворно діяти на його організм. Всім відомо дію летючих речовин повітря соснового бору і дубового лісу на загальне самопочуття людини і на його нервову систему. З цієї точки зору велике оздоровче значення має озеленення міст, цехів і територій заводів, житлових приміщень шляхом підбору таких рослин, фітонциди яких діють найбільш сприятливо на організм людини.
Сосновий ліс за добу виділяє 5 кг фітонцидів з 1 га, модриновий - близько 2 кг, ялівцевий - до 30 кг.
Багато рослин виділяють фітонциди. Ми зазвичай відчуваємо їх аромат, сильний чи слабкий. Фітонциди листя ялиці, дуба, тополі вбивають бацили дифтерії. Фітонциди сосни згубно діють на збудників туберкульозу.
Фітонциди діють і на інші рослини. Якщо конвалія поставити в одну вазу з бузком, то бузок зів'яне. А ось часникові цибулини корисно садити між грядками садової суниці. Фітонциди часнику не дадуть захворіти ніжному рослині сірою гниллю.
М'ясо, риба, фрукти краще збережуться, якщо обернути їх або посипати подрібненими листям хрону, гірчиці, цибулі, часнику.
«Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів» (м'яса)
Устаткування: варене м'ясо, скляні банки, витяжки з лука, апельсина, гірчиці, хрону, часнику, лупа (збільшувальне скло), сітка (марля), вода.
Виконання досвіду: в скляні банки, попередньо їх вимивши, наливаємо рівний обсяг фитонцидной витяжки з продуктів, потім за допомогою марлі підвішуємо шматочки вареного м'яса, щільно закриваємо кришкою. Стежимо за змінами на поверхні м'яса, записуємо отримані дані в таблицю.
3. 3. Досвід № 2 «Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів»
Устаткування: варені яйця, скляні банки, витяжки з лука, апельсина, гірчиці, хрону, часнику, лупа (збільшувальне скло), сітка (марля), вода.
Виконання досвіду: в скляні банки, попередньо їх вимивши наливаємо рівний обсяг фитонцидной витяжки з продуктів, потім за допомогою марлі підвішуємо половину вареного яйця, щільно закриваємо кришкою. Стежимо за змінами на поверхні білка і жовтка, записуємо отримані дані в таблицю:
Дата Контрольна Часник Апельсин Хрін Гірчиця Цибуля
На основі проведених дослідів я можу зробити наступні висновки:
• У контрольній банку (без фитонцидной витяжки) продукти їжі вже через день зіпсувалися, що говорить про безперешкодному розмноженні бактерій;
• Продукти харчування, під впливом фитонцидной витяжки з апельсина, зіпсувалися швидше за інших;
• Продукти харчування під дією фитонцидной витяжки з хрону практично не зіпсувалися;
• Фітонцидна витяжки з гірчиці і часнику по-різному вплинули на продукти харчування;
• Фитонцидная витяжка з лука однаково проявила свої здібності до збереження продуктів в цих двох дослідах.
«Визначення фитонцидности кімнатних рослин»
Обладнання: листя кімнатних рослин з черешками, мікроскоп, ложка, чашка Петрі, піпетка, предметні і покривні скла, культура сінної палички, ткати для протирання мікроскопа і предметного скла, чиста вода для промивання, секундомір.
Види рослин: Час загибелі сінної палички, хв. Фитонцидная активність:
Фітонцидні розраховується за формулою А = 100: Т, де А - фитонцидная активність, Т - час загибелі найпростіших.
В результаті мною були зроблені наступні висновки: сила дії фітонцидів рослин різниться, це добре видно з діаграми. Найбільшою фитонцидной активність має Хлорофітум - 23% і Бегонія коралова - 20-21%, а також Зефірантеспр- 19-20%; середньою активністю - Каланхое і Пеларгонія - 18%, найменше - Бегонія тигрова і Золотий вус - ок. 14%.
висновки та рекомендації
1. Результати дослідження фитонцидной активності показали: найбільше фитонцидной активністю володіють хрін, часник; найменшою фитонцидной активність має апельсин; середньою активністю - гірчиця і цибулю; з кімнатних рослин - найбільшої фитонцидной активність має Хлорофітум і Бегонія коралова, а також Зефирантес; середньою активністю - Каланхое і Пеларгонія; найменшою - Бегонія тигрова і Золотий вус.
2. Фітонциди можна використовувати для більш тривалого зберігання продуктів харчування при заготівлі, засолюванні, маринуванні, консервуванні і т. Д.
3. Без дії фітонцидів продукти харчування псуються набагато швидше.
Рекомендації по використанню фітонцидів:
➢ Максимально озеленити класну кімнату тими рослинами, які містять величезну кількість біологічно активних речовин: Хлорофітум і Бегонія коралова, Зефирантес і ін.;
➢ Визначити фінтонцідность кімнатний рослин;
➢ Під час спалахів інфекційних хвороб поставити чаші з часником і цибулею в класні кімнати.
➢ Провітрювати приміщення перед початком уроку.
➢ Поставити чашу з ефірними маслами, наприклад, ялиці, кедра, сосни, евкаліпта або ін. Масел.
➢ Вивчити вплив фітонцидні витяжок на мікроорганізми і найпростіші більш докладно;
➢ Так як фітонциди негативно впливають на життєдіяльність мікроорганізмів і мають бактерицидні властивості, то їх можна використовувати для знезараження повітря приміщення.
В результаті проведеної мною роботи, я виявила, що фітонциди знищують мікроорганізми, продовжуючи термін зберігання продуктів.
Необхідно підтримувати чистоту в приміщеннях, перешкоджаючи розмноженню хвороботворних мікроорганізмів. Особливо в осінньо-зимовий період, коли організм людини знаходиться в ослабленому стані. І в цьому можуть допомогти кімнатні рослини, що володіють підвищеною фитонцидной активністю.