Определение фитонцидности комнатных растений
ФИО автора:
Захаров Артем
ФИО научного руководителя, должность:
Киринович Н..,
учитель химии, биологии
ГУО «Средняя школа №185 г. Минска»
Минск, 2022
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 5
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 7
2.1 Получение культуры сенной палочки и культуры протистов (инфузорий), необходимых для исследования. 7
2.2 Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий. 7
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 9
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 10
ВВЕДЕНИЕ
Человек всегда использовал растения не только в хозяйственных целях, но и для украшения помещений. Это характерно для всех народов и проявляется как один из элементов культуры человечества в целом.
Растения не только могут украшать интерьер, но и выделяют в воздух летучие вещества, которые даже в незначительных концентрациях способны не только очищать воздух от вредных микроорганизмов, но и улучшать самочувствие людей.
Всем известно, что воздух в помещениях, особенно в общественных местах, достаточно загрязнён.
Актуальность исследования. Работая с литературными источниками, мы выяснили, что большинство растений, в том числе и комнатные, обладают бактерицидными свойствами, т. е. способны вызывать гибель бактерий и одноклеточных организмов. Современные люди, значительную часть времени проводят в помещении, где воздух насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными. Поэтому знания по данной теме позволяют подобрать для озеленения учебных кабинетов, офисов, жилых комнат такие виды комнатных растений, которые могут способствовать оздоровлению воздушной среды помещений. Заинтересовавшись данным вопросом, мы поставили цель: изучить фитонцидную активность видов комнатных растений: пеларгогии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого, по их влиянию на протистов.
Задачи работы:
- изучить материал о фитонцидности растений, в том числе, комнатных растений;
- определить степень фитонцидности видов комнатных растений: пеларгогии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого, по их влиянию на протистов, выявить растения с наибольшей фитонцидной активностью;
- подготовить рекомендации по использованию фитонцидно-активных видов комнатных растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений.
Гипотеза: предположительно, что тканевые соки и летучие фракции разных видов комнатных растений: пеларгонии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого оказывают различное действие на микроорганизмы и протисты. На основании этого можно определить степень фитонцидности этих растений.
Объект исследования: некоторые виды комнатных растений; культура простейших организмов (инфузорий), взятых из водоёма.
Предмет исследования: влияние тканевых соков и летучих фракций видов комнатных растений: пеларгонии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого на культуру инфузорий.
Место исследования: кабинет биологии ГУО «Средняя школа №185
г. Минска».
Согласно поставленным задачам, в процессе исследования, использовались следующие методы:
- аналитический: изучение и анализ различных информационных источников по данному вопросу;
- исследовательский: выращивание культур микроорганизмов; определение влияния тканевых соков и летучих фракций пеларгонии зональной, алоэ древовидного и хлорофитума хохлатого на культуру инфузорий с целью определения степени фитонцидности этих растений;
- систематический: анализ полученных результатов.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Комнатные растения стали неотъемлемой частью жизни людей, их изображения можно встретить на гербах, знаменах, тканях, картинах, посуде и других предметах. С помощью комнатных растений восполняется дефицит общения человека с природой, который возникает не только у взрослых, но и у детей, вследствие занятости в школе на уроках и дома у экрана телевизора или компьютера.
В процессе фотосинтеза комнатные растения поглощают из воздуха углекислый газ и взамен выделяют кислород. В процессе длительной эволюции у растений выработались защитные механизмы, позволяющие нейтрализовать вредные вещества и газы, поступающие в ткани вместе с углекислотой. Это исследование наметило путь решения проблемы очистки воздуха внутри замкнутых помещений.
Многие домашние цветы способны выделять фитонциды – натуральные биологически активные соединения, убивающие болезнетворные микробы и благотворно влияющие на жизнедеятельность человека. С точки зрения антибактериальной очистки воздуха самыми полезными являются следующие растения: хлорофитум, фикус, пеларгония, лимон, диффенбахия.
Фитонциды – это вещества, продуцируемые растениями и имеющие бактерицидные и протистоцидные (активные в отношении клеточных простейших) свойства.
Советский ученый Б. П. Токин в 1928–1930 гг. открыл, что антибиотики выделяются не только микроорганизмами, но и растениями. Эти антибиотики, названные им фитонцидами (от греческого слова «фитон» — растение и латинского «цедере» — убивать), обнаружены почти во всех растениях. В здоровом растении фитонциды участвуют также в разнообразных обменных процессах. У некоторых из них эти свойства очень активны, а у других — слабы. Опытами установлено, что отдельные фитонциды убивают микроорганизмы за 5 мин [6, с.35].
В настоящее время учеными изучены фитонцидные свойства 45 видов комнатных растений, выявлено, что наиболее фитонцидно-активными являются следующие растения: герань, хлорофитум, красулла, циперус, бегония, туя, алоэ, аспарагус [5, с. 42].
Для изучения фитонцидной активности мы выбрали широко известные в комнатной культуре и имеющиеся в учебных кабинетах комнатные растения: пеларгонию зональную, алоэ древовидное, хлорофитум хохлатый.
Ало́э древови́дное – вечнозеленый многолетний кустарник, высотой до 4 метров (комнатного растения до 1 м). Стебель ветвистый, прямостоячий, густо облиственный, в нижней части с кольцевидными рубцами от опавших листьев. Толщина ствола до 30 см. Листья зеленовато-голубого или сизо-зеленого цвета, матовые, гладкие, сочные, мясистые, ланцетно-линейные с острозубчатым краем [7, с.15].
Пеларгония зональная. Растение неприхотливое очень распространенно имеет высокие, разветвленные стебли, достигающие высоты 70 см. Листья с прилистниками, светло-зеленые, округло-почковидной формы, слегка опушенные. Цветет с ранней весны до поздней осени, образуя зонтики цветов, Пеларгония (герань) выделяет бактерицидные вещества, убивающие бактерии,в её присутствии в помещении уменьшается количество мух [4, с. 22].
Хлорофитум хохлатый. Травянистое растение с пониклыми стеблями. Его длинные линейные листья собраны в прикорневые пучки. Цветки у хлорофитума мелкие, собраны в рыхлую метелку. Стебли дуговидной формы после цветения образуют на своих концах пучки листьев с воздушными корнями. Быстро растёт, неприхотлив [7, с.28]
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Получение культуры сенной палочки и культуры протистов (инфузорий), необходимых для исследования
Первоначально мы получили культуру сенной палочки (палочковидной бактерии), которая является пищей для инфузорий. Для этого в чистую посуду положили немного лугового сена (без цветов) из расчета 100 г на 1 л воды и кипятили его в течение 15-20 минут до получения крепкого настоя. Когда он остыл, профильтровали с помощью воронки и ватки. Затем банку с профильтрованным настоем укрыли марлей. Через пару дней на поверхности появилась бактериальная пленка, за счет которой кормились инфузории.
Для получения культуры инфузорий в полученный ранее настой с бактериями сенной палочки ввели культуру инфузорий, которую взяли из водоема, находящегося в нашем микрорайоне. Для этого предварительно в пробирку набрали воды из придонного слоя пруда, которую просмотрели под микроскопом. Разбавляли воду, взятую из пруда чистой водой до тех пор, пока в ней не остались только туфельки. Верх банки укрыли куском марли, сложенным вдвое, чтобы в нее не попали цисты других простейших. Через пять - семь дней инфузории начали обильно размножаться, и мы их рассмотрели под микроскопом при увеличении в 56 раз. Вначале в сенном настое развивались различные инфузории, но постепенно начали преобладать инфузории туфельки.
2.2 Определение фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на культуру инфузорий. Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий
Нами был использован вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанный Б. П. Токиным [6, с. 11]. В этом случае определяется активность фитонцидов, входящих в состав тканевого сока растений.
Оборудование: листья комнатных растений с черешками, микроскоп, ступка с пестиком, пипетка, предметные и покровные стёкла, сосуд с культурой инфузорий, ткань для протирания микроскопа и предметного стекла, чистая вода для промывания, секундомер.
Выполнение работы: подготовка оборудования к работе: получили тканевый сок из растений при помощи приготовления кашицы, растирая листья растений с помощью пестика и ступки. Отжали через марлю несколько капель сока исследуемого растения.
Нанесли капли с культурой инфузорий на предметное стекло, наблюдали за активностью инфузорий под микроскопом при увеличении в 56 раз (14х 4). Методика работы с микроскопом стандартная. Затем нанесли капли сока растения рядом с каплей с инфузориями, соединили две капли. Наблюдали за изменением активности инфузорий, до их гибели, отмечая время с помощью секундомера. Опыты проводились по два раза. Данные заносились в таблицу.
Таблица 1. Влияние фитонцидов на протисты (инфузории).
| № | Виды комнатных растений | Время гибели инфузорий (мин.) (среднее значение) | Фитонцидная активность растений (%) |
| Пеларгония зональная | 1 мин 35 сек | 63.3 | |
| Хлорофитум хохлатый | 1 мин 45 сек | 57.1 | |
| Алоэ древовидное | 6 мин 10 сек | 16.2 |
Фитонцидность растений рассчитывается по формуле: А=100:Т,
где А – фитонцидная активность (%); Т – время гибели микроорганизмов (в минутах).
Вывод: комнатные растения в зависимости от вида, проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у пеларгонии зональной.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
После изучения материала о фитонцидности комнатных растений в литературе и информационных ресурсах интернета, нами было проведено исследование по определению влияния фитонцидов комнатных растений: пеларгонии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого на культуру инфузорий. При проведении данного исследования использовали методику определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной Б. П. Токиным.
Цель, по изучению фитонцидной активности видов комнатных растений: пеларгогии зональной, алоэ древовидного, хлорофитума хохлатого, по их влиянию на протистов нами достигнута.
Гипотеза, которую мы выдвинули вначале исследования подтвердилась, так как виды комнатных растений: пеларгония зональная, алоэ древовидное, хлорофитум хохлатый проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность действия фитонцидов тканевого сока можно отметить у пеларгонии зональной, так как наблюдалась гибель инфузорий через минимальный отрезок времени (1 мин 35 сек). На основании полученных результатов можно дать следующие рекомендации: при озеленении помещений, особенно учебных кабинетов и квартир нужно учитывать фитонцидную активность комнатных растений, а также способность поглощать из воздуха помещений вредные вещества; количество растений в кабинете не должно быть избыточным, так как растения в ночное время суток поглощают кислород, если кислорода в комнате не хватает, усталость и быстрая утомляемость гарантированы; поэтому занятия в таких помещениях можно начинать только после предварительного проветривания; при подборе видов комнатных растений необходимо учитывать ядовитость некоторых растений.
Мы будем продолжать изучать фитонцидность растений на культуру инфузорий-туфелек, но уже объектами нашего исследования станут овощные растения, так как эти растения употребляются в качестве пищи.