Фитонцидная активность комнатных растений

Содержание:

стр.

1. Введение…………………………………………………… 3

2. Теоретическая часть……………………………………… 4

   1. Определение «Фитонциды»…………………………. 4

   2. Характеристика видов простейших, использованных

в работе……………………………………………….. 4

1. Характеристика комнатных растений………………. 6

1. Практическая часть……………………………………….. 10

   1. Методика проведения исследования………………… 10

   2. Результаты исследования……………………………. 11

   3. Результаты мониторинга классных кабинетов…… . 12

2. Выводы…………………………………………………… 13

3. Перспектива работы…………………………………….. 13

4. Использованная литература……………………………. 14

5. Приложения……………………………………………… 15

Введение.

Цель: сформировать представление о полезных свойствах (фитонцидной активности) комнатных растений.

Задачи:

1. Освоить методику выращивания простейших (инфузорий) в бытовых условиях.

2. Выявить степень фитонцидности как можно большего количества видов комнатных растений.

3. Провести мониторинг классных кабинетов нашей школы для определения степени разнообразия комнатных растений и наличия среди них фитонцидно- активных.

4. Оформить рекомендации для выращивания тех или иных видов комнатных растений в общественных местах.

Гипотеза исследования: в клеточном соке комнатных растений содержатся фитонцидно-активные вещества.

Предмет исследования: комнатные растения.

Объект исследования: фитонцидная активность клеточного сока растений.

Оборудование: лабораторные ёмкости, микроскоп, предметные стёкла, пипетки, ступки, пестики, определитель комнатных растений, аквариум.

Актуальность: фитонцидная активность растений помогает бороться с некоторыми заболеваниями, передающимися воздушно-капельным путём. Выращивание в общественных местах большого количества фитонцидно- активных растений снижает заболеваемость. Наша работа поможет определить: какие именно растения необходимо выращивать с этой целью.

Определение «Фитонциды».

ФИТОНЦИДЫ [1], [9], (от греч. φυτóν — «растение» и лат. caedo — «убиваю») — образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Советский ученый Б. П. Токин 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. Но у некоторых из них они очень активны, а у других — слабы. Опытами установлено, что отдельные фитонциды убивают микроорганизмы за 5 мин. Особенно активные фитонциды обнаружены в чесноке и луке. В тканях растения фитонциды распределены неравномерно. Например, у томата их больше всего в листьях, меньше в корнях и совсем мало в плодах и стеблях. В луке и чесноке фитонциды накапливаются преимущественно в луковицах. Горчица содержит большое количество их в листьях и семенах. Уже более 70 лет назад было установлено, что листья горчицы предохраняют яблочный сок от порчи.

Характеристика видов простейших, использованных

в работе.

ИНФУЗОРИИ , [2], [9], или ресничные (лат. Ciliophora) — тип протистов из группы Alveolata. Есть подвижные и прикреплённые формы, одиночные и колониальные. Форма тела инфузорий может быть разнообразной, размеры одиночных форм от 10 мкм до 4,5 мм. Живут в морях и пресных водоёмах в составе бентоса и планктона, некоторые виды —в почве и во мхах. Многие инфузории —симбионты и паразиты других животных: кольчатых червей, моллюсков, рыб, земноводных, млекопитающих.

Их существование зависит от наличия в воде разлагающегося органического вещества. Движутся они очень быстро, при поступательном движении животное вращается вокруг своей оси. Невооруженному глазу инфузории кажутся просто мелкими движущимися точками, но при небольшом увеличении с помощью хорошей лупы можно разглядеть, что это живые существа. Новорожденные мальки их хорошо видят и поедают в несметных количествах. Для совсем крошечных мальков некоторых видов, например гурами, инфузории на начальном этапе жизни просто незаменимы, и если их нет, большая часть мальков погибает.

Добыть инфузорию-туфельку можно в любом стоячем водоеме. Обильно населены ею небольшие, непроточные пруды с опавшей листвой, маленькие торфяные болота, загородные ямы с гниющими органическими веществами.

Такие водоемы часто издают характерный сероводородный запах и обычно кишат множеством различных инфузорий, в особенности у берега. Если набрать в бутылочку или пробирку воды из такого водоема, то через лупу можно просмотреть ее население. Инфузория легко разводится в домашних условиях на различных питательных средах (корки банана, сено, молоко, листья салата, очистки картофеля, горох, фасоль и т. д.). Основные трудности заключаются в получении чистой культуры, а также в очистке от бактерий перед скармливанием. Трехлитровую банку на две трети заполняют остуженной кипяченой или «старой» аквариумной водой. В банку помещают пятую часть свежей или подвяленной моркови. Питательная среда для инфузорий готова уже через сутки, когда вода в банке помутнеет. Если вода в банке слишком мутная и имеет сильный запах сероводорода, что свидетельствует о том, что в банке слишком высокая концентрация культуральной среды (положено слишком много питания), воду необходимо слить и заложить новую культуру, поскольку в таких условиях инфузории размножаться не будут. Если инфузорий нет, из пруда, где обитают инфузории, берут немного подгнивших водных растений и помещают их в банку с питательной средой. Банку с инфузориями ставят в теплое место. Сосуд с культурой не следует ставить под прямые солнечные лучи, он может стоять в темном месте. Не следует бояться понижения температуры даже до 10 °С и ниже. Но хорошо размножаются инфузории только при комнатной температуре 18—22 °С.

Туфельки размножаются быстро, деление происходит не реже раза в сутки и через неделю при благоприятных условиях их можно увидеть даже невооруженным глазом в виде массы беловатых подвижных точек в верхней части сосуда.

Характеристика комнатных растений.

Каланхо́э (лат. Kalanchoë) [10] — род суккулентных растений семейства Толстянковые (Crassulaceae). Известно более 200 видов, произрастающих в тропической и Южной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии и в тропиках Южной Америки. Виды близкородственного рода Бриофиллюм (Bryophyllum Salisb.) иногда включают в род Каланхоэ. Некоторые виды — популярные комнатные растения. Название рода — китайского происхождения.

Гера́нь, или жураве́льник (лат. Geranium) [3] — род семейства Гераниевые. Всего известно более 300 видов трав и полукустарников, рассеянных по всему миру, а также в тропическом поясе — на горах. Название произошло от греческого слова geranion или geranios, которые переводятся, как «журавль», так как плоды гераней напоминают клюв журавля. Особые свойства пеларгонии (герани комнатной). Есть сведения, что в листьях нескольких видов итальянской герани (также из рода пеларгоний) обнаружены антикоагулянты. В лабораторных испытаниях эти вещества проявили свойство препятствовать повышенной свертываемости крови. Это значит, что они представляют интерес как возможное средство в борьбе с такими опасными явлениями, как образование тромбов, закупорка вен, развитие тромбофлебита.

В народной медицине целебные свойства герани изучены намного лучше и доверяют этому растению издавна лечение самых тяжелых расстройств. Настои надземной части различных видов герани используют как вяжущие, обезболивающие, противовоспалительные, антисептические и кровоостанавливающие средства. Пользуются их свойством растворять солевые отложения при почечнокаменной болезни, ревматизме и подагре. Применяют при диарее, в том числе при тяжелых детских поносах, дизентерии; как кровоостанавливающее средство — при маточных, легочных и носовых кровотечениях.

Ало́э (лат. Aloe) [4] — род суккулентных растений подсемейства асфоделовые семейства Ксанторреевые (Xanthorrhoeaceae), содержащий более 500 видов. В листьях и стебле алоэ содержится аллантоин, натуральные антиоксиданты в форме витаминов B комплекса, витаминов C и E, а также бета-каротин, который в организме превращается в витамин А.

Па́поротники, или папоротникови́дные расте́ния (лат. Polypodióphyta) [5] — отдел сосудистых растений, в который входят как современные папоротники, так и одни из древнейших высших растений, появившихся около 400 млн лет назад в девонском периоде палеозойской эры. Гигантские растения из группы древовидных папоротников во многом определяли облик планеты в конце палеозойской — начале мезозойской эры.

Современные папоротники — одни из немногих древнейших растений, сохранивших значительное разнообразие, сопоставимое с тем, что было в прошлом. Папоротники сильно различаются по размерам, жизненным формам, жизненным циклам, особенностям строения и другим особенностям. Внешний облик их настолько характерен, что люди обычно называют все их одинаково — «папоротники», не подозревая, что это самая большая группа споровых растений: существует около 300 родов и более 10 000 видов папоротников[1].

Хлорофитум (лат. Chlorophytum) [6] — род травянистых растений. Ранее Хлорофитум относили к семейству Лилейные; среди современных исследований нет единого мнения относительно места этого рода: по данным Королевских ботанических садов в Кью род относится к семейству Спаржевые, по данным сайта GRIN — к семейству Агавовые. Хлорофитум является одним из наиболее распространенных неприхотливых комнатных растений. Он быстро растёт, а весной и летом на тонких стеблях появляются сначала мелкие белые цветы, а потом крошечные розетки листьев. Их можно отделить от растения и укоренить. Растение это неприхотливое, хотя летом требует обильного полива. Хлорофитум считается одним из наиболее эффективных очистителей воздуха в комнате. Он поглощает формальдегид и окись углерода и выделяет кислород.

Молоча́й (лат. Euphórbia) [6] — самый большой род растений семейства Молочайные (Euphorbiaceae), в нём насчитывается, по одним данным, 800, по другим — свыше 1600, по третьим — около 2000видов. На территории России и сопредельных стран представлен 160 видами. Это однолетние и многолетние травы, кустарники или деревья. Млечный сок всех имеет чрезвычайно острые свойства, а потому молочаи все более или менее ядовиты, скот их избегает.

Фиа́лка (лат. Víola) [7] — род растений семейства Фиалковые (Violaceae). Известно около пятисот (по некоторым данным — более семисот) видов, растущих преимущественно в Северном полушарии — в горах и в регионах с умеренным климатом. Некоторые виды фиалок — излюбленные растения цветников. Распространены многочисленные сорта растения под названием Анютины глазки. Одни из них разводятся ради пахучих цветков, такова Viola odorata (с бесчисленными садовыми разновидностями, помесями и т. п., есть разновидности с простыми и махровыми цветками, есть и ремонтантные); другие — ради ярких цветков всевозможных колеров (одноцветных, пёстрых, светлых и тёмных), формы и размера, каковы Viola tricolor, Viola altaica, Viola lutea и помеси этих и других видов.

Спатифи́ллюм, или Спатифиллум (лат. Spathiphyllum) [9] — род многолетних вечнозелёных растений семейства Ароидные (Araceae), некоторые представители — популярные комнатные растения. Название рода происходит от двух греческих слов: «спата» — покрывало и «филлум» — лист, характеризуя специфичную форму покрывала, которая напоминает обыкновенный лист растения, но только белого цвета.

Фи́кус Бе́нджамина (лат. Ficus benjamina) [9] — вид растений из рода Фикус семейства Тутовые. Вечнозеленое дерево или кустарник, в дикой природе вырастает до 25 м в высоту. Распространён в Индии, Китае, Юго-Восточной Азии, на Филиппинах, на севере Австралии

Имеется множество сортов с листьями разных размеров, окрасок и форм. Самые популярные у российских цветоводов: Danielle, Exotica, Monique, Barok, вариегатные Starlight и Reginald, мелколиственные Natasja, Kinky, Wiandi. Карликовые сорта используются для бонсай .

Эпипремнум (лат. Epipremnum) [9] — род многолетних травянистых лиан семейства Ароидные (Araceae). Насчитывается, по разным данным, от 8 до 30 видов. Эпипремнум золотистый (Epipremnum aureum) — популярное комнатное растение (среди любителей в большей степени известное под названиями сциндапсус), которое ценится за декоративность своих блестящих пёстрых листьев.

Методика проведения исследования.

1. Вырастили инфузорий.

Для этого была взята вода из придонного слоя аквариума, помещена в трёхлитровую банку, в воду опущена подвяленная морковь, нарезанная кубиками, подгнившая небольшая веточка валлиснерии. Банку накрыли двухслойной марлей. Поставили недалеко от батареи. Освещения дополнительного не создавали, хватило оконного (Приложение 1.)

Выдержали 8 дней. Вода помутнела, а затем чуть просветлела. На просвет стал заметен налёт на поверхности воды, это бактерии. А взяв пробу воды и рассмотрев под микроскопом при увеличении в 160 раз, мы увидели инфузорий.

Рассмотрели их движение, количество в капле воды.

1. Листья комнатных растений растирали в ступке, выдавливали клеточный сок, содержащий фитонциды, через ситечко. Каплю воды с инфузориями наносили на предметное стекло, рассматривали, фиксировали количество простейших. Рядом через пипетку наносили клеточный сок растений, засекали время, через которое простейшие становились неподвижными, скорее всего – гибли (опыт № 1), (Приложение 2.)

2. Для каждого растения опыт повторяли два раза и высчитывали средний результат (Таблица 1.)

3. Каплю воды с инфузориями смешивали с клеточным соком (опыт № 2). Время гибели простейших засекали. Для каждого растения повторяли опыт дважды. В итоговую таблицу заносили средний результат (Таблица 1.)

Таблица 1.

Результаты исследования.

Работа проводилась 20.11.2013, 21.11.2013, 22.11. 2013, 23.11.2013, 24.112013 года.

Фитонцидность растений рассчитывается по формуле Б.П. Токина: А=100:Т, где А – фитонцидная активность (%); Т - время гибели микроорганизмов (в минутах)

Наиболее быстро на простейших действовали фитонциды пеларгонии (герани комнатной), фикуса Робуста, Бегонии Креднера, Кактуса опунции, хлорофитума хохлатого, молочая (Приложение 3.)

1. Провели мониторинг классных кабинетов нашей школы, целью которого было определение наличие и состояние комнатных растений большой фитонцидной активности. Результаты мониторинга зафиксированы в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты мониторинга классных кабинетов.

Выводы.

1. Фитонцидной активностью в разной степени обладают все растения, использованные в работе.

2. Наибольшей фитонцидной активностью обладает пеларгония или герань комнатная, наименьшей – фиалка, кливия, эпипремнум.

3. В классных кабинетах нашей школы недостаточно растений с большой фитонцидной активностью.

4. Преимущественно следует сажать для классных кабинетов: герань, фикус, хлорофитум, каланхое, алое как обладающих большой фитонцидной активностью.

Перспектива работы.

1. Можно исследовать количество заболеваемости в тех кабинетах, где мало или много фитонцидно-активных растений.

2. Можно определить степень фитонцидности у растений, растущих непосредственно в нашем городе, у нашей школы, у наших домов.

3. Можно определять фитонцидную активность растений на разном расстоянии от изучаемого объекта.

Использованная литература:

1. Токин Б. П., Фитонциды, 2 изд., М., 1951

2. Рупперт Э. Э., Фокс Р. С., Барнс Р. Д. Протисты и низшие многоклеточные // Зоология беспозвоночных.

3. Брем А. Жизнь растений, Пеларгония — статья из Большой советской энциклопедии (Проверено 25 февраля 2012)

4. Алоэ // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

5. Шмаков А. И. Конспект папоротников России // Turczaninowia. — 2001. — № 4 (1—2). — С. 36—72.

6. Никифоров Ю.В. Алтайские травы-целители. — Горно-Алтайск: Юч-Сумер – Белуха, 1992.

7. Имханицкая Н. Н. Семейство фиалковые (Violaceae)

8. Грудзинская И. А. Семейство аронниковые (Araceae)

9. Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона (1890—1907).

10. Жизнь растений. В 6-ти т. Т. 6. Цветковые растения / Под ред. А. Л. Тахтаджяна. — М.: Просвещение, 1982. — С. 466—493.

Приложение 1.

3.

4.

5.

6.

Приложение 2.

1. 2.

3.

Приложение 3.

14