|
Влияние фитонцидов комнатных растений на микрофлору воздуха
Автор: Францева Лада, 9 кл., МБУСОШ № 48,г. Нижнеудинска, Иркутской области. Руководитель: Францева Т. В
Любой растительный организм в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает вещества различной химической природы, в том числе и те, которые помогают в борьбе с болезне¬творными микроорганизмами, способствуют выработке у растений иммунитета против различных заболеваний.К таким веществам относятся фитонциды — биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие не только различных микроорганизмов, но и паразитиче-ских червей, насекомых — переносчиков и возбудителей инфекционных заболеваний.
Воздух за¬крытых помещений насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными.Фитонциды комнатных растений — один из многих факторов, влияющих на микрофлору воздуха.
Целью данной работы является проведение анализа фитонцидностинекоторых комнатных растений, подбор ассортимента цветов, способствующих обеззараживанию воздуха и улучшению самочувствия и работоспособности людей.
Из цели вытекают следующие задачи:
1.охарактеризовать объект исследования фитонциды;
2.ознакомиться с методикой исследования фитонцидных свойств растений;
3.изучить уровень бактериального загрязнения воздуха школьного помещения;
4.сравнить фитонцидную активность выбранных комнатных растений;
5.проанализировать полученные результаты, сформулировать выводы исследования.
Объектами исследования стали комнатные растения: герань, бегония, ройциссус, роза.
Метод исследования: осаждение из воздуха микроорганизмов, выращивание и подсчет их колоний.
1. Описание объекта исследования
Фитонциды(от греч. phyton– растение и лат. caedo – убиваю) – образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах. Открыты советским ученым Б. П. Токиным в 1928 году.
Продуцирование фитонцидов – свойство всех растений, выработавшееся в процессе их исторического развития.Они вы-деляются как неповрежденными, так и механи¬чески разрушенными растительными тканями.
Выделение фитонцидов усиливается при повреждении растений.
Химическая природа различна – обычно это комплекс соединений гликозидов, терпеноидов, дубильных веществ и других, так называемых вторичных метаболитов, не относящихся к основным классам природных соединений – белка, углеводам, жирам.
Различают неэкскреторные фитонциды протоплазмы клеток (тканевые соки) и летучие фракции фитонцидов, выделямые в атмосферу, почву, воду. Летучие фитонциды способны оказывать свое воздействие на расстоянии. Мощность и спектр антимикробного воздействия фитонцидов весьма разнообразен у разных видов растений. Так, например, фитонциды чеснока, лука, хрена, горчицы убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. В парах каждого из этих растений мясо может сохраняться до полугода.
Активными продуцентами этих летучих веществ являются многие древесные и кустарниковые растения:
сосна, ель, эвкалипт, черемуха обыкновенная, орех грецкий, абрикос обыкновенный, сирень обыкновенная, полынь лимонная, акация желтая, розмарин лекарственный, роза красная эфиромасличная, можжевельник казацкий, лаванда колосковая, розан китайский (гибискус); травянистые растения — шалфей мускатный, анис обыкновенный, иссоп лекарственный, котовник лимонный, мята перечная и др.
Фитонциды – один из факторов естественного иммунитета растений, то есть растения защищают себя продуктами своей же жизнедеятельности. Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения.
Установлено, что растения одного вида тормозят или наоборот стимулируют прорастание пыльцы, рост и развитие проростков других видов. Например, фитонциды житняка и овса стимулируют прорастание пыльцы люцерны, а фитонциды тимофеевки угнетают этот процесс. Открытие этих свойств фитонцидов повлияло на возникновение исследований в области аллелопатии.
Фитонциды защищают и человека от многих заболеваний, улучшают его самочувствие и рабо¬тоспособность. Из фитонцидов высших и низших растений в настоящее время получены многие антибиотики, обладающие различной антимикробной активностью: из чеснока — аллицин, из шалфея лекарственного — сальвин, из зверобоя продырявленного — иманин, из чистотела большого — сагвинарин, из хлопчатника шерстистого — госсипол и т. д.
Антимикробные свойства фитонцидов используются в медицине, ветеринарии, защите растений, при хранении плодов и овощей, в пищевой промышленности. Зная антимикробные свойства этих веществ, человек может использовать их и для оздоровления закрытых жилых помещений.
2. Методика проведения исследования
В основе проведенного исследования лежат методики изучения фитонцидных свойств растений по Б. П. Токину–биологические методы, когда действие летучих выделений тестируется на биологических объектах. При этом выявляется не просто концентрация летучих выделений, а их активная часть, степень их воздействия на микроорганизмы.
Работа выполнялась в ноябре 2014 года. Наблюдения велись в дневное время при естественном освещении и температуре воздуха 18 – 220С, так как температура и уровень освещенности влияют на выработку фитонцидов.
Органы растений, используемые для анализа на фитонцидность, не должны подвергаться опрыскиваниям ядохимикатами. При загрязнении поверхности необходимо отмыть за несколько часов до взятия пробы, соблюдая осторожность, без механических повреждений органов растения.
Для выполнения работы требуются чашки Петри, мясо-пептонныйагар. Чашки Петри, обернутые в бумагу, стерилизуют в сушильном шкафу при температуре не выше 1700С течение 2 ч. 5 гагара заливают 100 мл холодной воды и, помешивая, доводят до кипения (не допускать пригорания). Приготовленную питательную среду разливают в пробирки, закрывают пробками и стерилизуют в автоклаве (температура 120°С, 30 мин).
Непосредственно перед опытом в стерильные чашки Петри разливают подогретый до 40°С питательный агар, равномерно распределяют его по дну чашки и дают возможность застыть. Посев микроорганизмов производят в определенном месте (рядом с выбранными комнатными растениями) методом осаждения, оставляя чашки Петри открытыми в течение 5 мин.Установлено, что за 5 мин на площадь в 100 см2оседает то количества микроорганизмов, которое содержится в 10 л. воздуха. Повторность опыта трехкратная. После посева микроорганизмов чашки Петри ставят в термостат (температура 27°С). Через 3 суток проводят подсчет выросших микроорга¬низмов, имея в виду, что одна бактериальная клетка в благоприятных условиях дает начало одной колонии.
Зная количество колоний, выросших в чашке Петри, и ее площадь (при диаметре 9 см. она равна 63,6 см2), можно рассчитать, сколько микроорганизмов содержится в 10 л воздуха. Так, если на площадь, равную 63,6 см2, осядет А микроорганизмов, то на площади, равной 100 см2, содержится X микроорганизмов:
X = 100 x А / 63,6.
Умножив полученный результат на 100, определяют содержание микроорганизмов в 1 м3(или в 1000 л воздуха). После этих расчетов делают сравнительный анализ данных и вывод об уровне бактериального загрязнения воздуха школьного помещения.
4. Выводы
Исходя из результатов проведенного исследования, были сделаны следующие выводы:
1. уровень бактериального загрязнения воздуха помещения без влияния фитонцидов растений составляет 20440 микроорганизмов на 1 м3 (эту цифру считаем за 100 % загрязнения);
2. все исследованные комнатные растения: роза, ройциссус, пеларгония зональная, бегония – обладают ярко выраженными фитонцидными свойствами, что сказывается на микрофлоре помещений;
3. при сравнении использованных комнатных растений было выявлено, что наиболее высокой фитонцидной активностью обладает пеларгония (уровень бактериального загрязнения снижается на 99 %). На основании полученных данных можно сделать вывод, что все исследованные растения обладают не только декоративными, но и фитонцидными свойствами и могут быть использованы в озеленении школьных помещений с целью уменьшения уровня бактериального загрязнения, что приведет к улучшению самочувствия и работоспособности людей.
Заключение
Комнатные растения можно использовать не только в фитодизайне помещений, но и в борьбе с болезнетворными микроорганизмами, так как выделяемые ими фитонциды уменьшают уровень бактериального загрязнения воздуха.
Со времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал об антимикробных и противовирусных веществах высших растений. Доказано, что фитонцидная активность присуща всему растительному миру. Газовые выделения являются продуктами обмена растительной клетки, средством активного воздействия на среду и в то же время, как предполагают многие авторы, – регуляторами роста и развития самих растений.
Фитонциды – важный фактор иммунитета растений. Б.М. Козополянский, характеризуя роль фитонцидов в защите растений от возбудителей болезней, отмечает: «Летучие фракции фитонцидов – это первая линия обороны, соки (нелетучие или малолетучие фракции) – вторая линия обороны».
Фитонциды – универсальное явление в растительном мире. Любое растение– от бактерий до цветковых – продуцирует фитонциды.Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и размножение микроорганизмов и играть существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и воды. Работа выполняет информационную и практическую функции, поэтому своей задачей видим освещение действия бактерицидных факторов фитонцидов пеларгонии, розы, ройциссуса, бегонии на живые организмы вообще и самочувствие человека в частности.
Практическая ценность полученных результатов позволяет внести реальный вклад в развитие экологически грамотного отношения к природе.
См. также
Путеводитель по выбору оборудования для учебно-исследовательских работ
|
Библиотека исследовательских работ обучающихся 
