Фитонциды комнатных растений
Автор: Бузмаков А.Л., Верхнелеманская
средняя школа
Научные руководители: учитель биологии
Харина З.К., учитель экологии
Овчинникова Е.М.
г. Верхнелеманск, Кировская обл.
Введение.
Цветы! Никто их не забудет,
Они приносят радость людям,
Они все радуют наш глаз
И в горький час, и в светлый час…
Комнатные растения издавна используются человеком для украшения своего жилища. Они радуют глаз, успокаивают нервную систему, улучшают качество воздуха. Кроме этого, как доказали ученые, комнатные растения способны убивать различных микроорганизмов, которых много бывает в воздухе жилых помещений. Но эксперименты проводились в основном на дикорастущих видах растений или овощах.
Поэтому целью нашей работы стало изучение влияния фитонцидов комнатных растений на простейшие (инфузорию – туфельку).
Исходя из цели работы, были определены следующие задачи:
1. По литературным источникам описать влияние фитонцидов растений на микроорганизмы.
2. В лабораторных условиях исследовать влияние фитонцидов комнатных растений на инфузорию- туфельку.
3. Оценить комнатные растения по их способности выделять фитонциды.
Литературный обзор.
Фитонциды – это вещества, выделяемые растениями и убивающие микробы. Советский ученый Токин Б.П. установил, что растения синтезируют биологически активные вещества, обладающие антибактериальной и антигрибной активностью (бактерицидным и фунгицидным воздействием). Эти вещества были названы фитонцидами (от греческого слова «фитон» - растение и от латинского «цедо» - убиваю).
Красочен и разнообразен растительный мир! Нам известны сотни тысяч видов растений, и все обладают фитонцидами. Одни растения вырабатывают летучие бактерицидные вещества, а другие передают их через сок. По химическому составу фитонциды являются не одним каким-либо веществом, а множеством самых разнообразных. Фитонциды одних растений убивают бактерии, других – только задерживают их развитие, например, луковые – убивают туберкулезную палочку и бессильны против бактерий и грибков. Бактерицидные вещества, убивающие многие бактерии, обнаружены у чеснока, лука, хрена, горчицы, картофеля, редьки и других. Фитонциды также выделяются сине-зелеными водорослями.
Как правило, энергичные протистоцидные летучие вещества обнаруживаются в течение очень непродолжительного времени после того, как растение сорвано и из него приготовлена кашица. Нередко уже в первые секунды растительная кашица расходует основные количества летучих фитонцидов. Однако есть удивительные исключения из такого правила. Кашица, приготовленная из корней пиона, даже простояв на воздухе в продолжение трех суток, выделяет летучие фитонциды. Еще поразительней чеснок. Это какой-то неисчерпаемый источник фитонцидных веществ. Кашица, приготовленная из чеснока, простояв в обычной жилой комнате 100 – 200 часов и более, подсохнув, после добавления небольшого количества воды вновь начинает выделять летучие сильнодействующие фитонциды.
В зависимости от времени года и периода развития, растение также обладает фитонцидами разной силы действия. Учеными проводились исследования с разными видами дикорастущих растений в разные периоды года. Эксперименты, проведенные в июле, показали, что летучие фитонциды сосновой хвои убивают инфузорий в течение 10 – 15 минут, хвои пихты – через 5 минут, ели – через 10 – 15 минут, а кедра – через 15 минут. В ноябре результаты были следующими: от настоя хвои инфузории гибнут через десятки минут, а от летучих - через 1,5 – 2 часа. Изучалось и влияние фитонцидов, содержащихся в корнях кровохлебки, на возбудителей дизентерии. Из двенадцати опытов, поставленных в марте, в пяти случаях микробы были убиты через 30 минут, а в остальных случаях в течение 3 – 4 часов. В сентябре же во всех двадцати случаях микробы погибли через 5 минут.
Образование фитонцидов возрастает при повреждении растения. Ветер бьет листья, ветки ударяются друг о друга, нанося раны, которые не видны простым глазом: ветки могут ломаться, листья – опадать. Ранят листья и насекомые, и птицы. Точные исследования показывают, что даже ползанье насекомых по растению повреждает и наносит ранки. Если в тканях растений размножаются паразитические грибки или бактерии, это тоже вызывает своеобразные ранения. Возможны и другие случаи ранения в природе, поэтому нетрудно догадаться, какое огромное количество летучих веществ выделяется в атмосферу растениями только при их ранении.
Материалы и методика исследования.
Для исследования была использована культура инфузории-туфельки, которую выращивали на настое лугового сена: мелко измельченное луговое сено заливают речной водой. Сосуд помещают в слабо освещенное место при температуре +20 – 22 градуса. Оставляют на несколько дней. После появления достаточного их количества проводят эксперимент.
Для оценки силы фитонцидов, содержащихся в комнатных растениях, были использованы листья. Их растирали в ступке пестиком до кашицеобразного состояния непосредственно перед работой. Были использованы следующие растения:
1. Кактус Гимнокалициум Михановича
2. Хлорофитум хохлатый
3. Каланхое лекарственное
4. Пеларгония зональная
5. Хризантема
6. Глоксиния
7. Плющ обыкновенный
8. Алоэ древовидное.
Наблюдения проводились с помощью микроскопа при увеличении в сто двадцать раз. На предметное стекло наносились рядом две капли: одна – с инфузориями, другая – сок одного из растений. Они соединялись между собой водяным мостиком. Опыты проводились в трех повторностях для каждого растения. С помощью секундомера отмечалось время по следующим показателям реакции инфузорий на сок растений:
9. в момент соединения капель
10. уходят от сока
11. становятся вялыми
12. погибла одна особь
13. погибло 50% особей
14. погибли все особи.
Результаты заносились в таблицу.
Результаты исследований и их обсуждение.
При проведении опытов выяснилось, что комнатные растения тоже содержат фитонциды, но их сила действия на инфузорию – туфельку оказалась различной.
Таблица 1.
Оценка силы действия фитонцидов комнатных растений /время в мин./
Анализируя данные таблицы, можно сделать следующие выводы:
Практически сразу инфузории начинают реагировать на сок алоэ, глоксинии и хризантемы, также как и на сок алоэ. По всем остальным параметрам особенно выделяется влияние фитонцидов алоэ, хлорофитума, хризантемы и герани. Наименьшая реакция инфузорий отмечается на сок каланхое и глоксинии.
Исходя из представленных данных, рассмотренные виды комнатных растений можно расположить в порядке уменьшения действия их фитонцидов:
Хризантема
Алоэ древовидное
Пеларгония зональная
Хлорофитум хохлатый
Кактус Гимнокалициум Михановича
Плющ обыкновенный
Глоксиния
Каланхое лекарственное.
Так как комнатные растения вырабатывают фитонциды, их можно использовать не только для украшения жилых помещений, но и для обеззараживания воздуха в них.
Выводы и рекомендации.
1. Комнатные растения вырабатывают фитонциды.
2. Сила действия фитонцидов разных видов комнатных растений различна.
3. Комнатные растения могут использоваться для обеззараживания воздуха жилых помещений.
Данный материал может быть использован для изучения влияния растений на микроорганизмы на уроках и факультативных занятиях. Мы считаем, что данная тема требует дальнейшего изучения.
Литература.
1. Жизнь животных /под ред. Полянского Ю.И./. Т.1.М.: 1987.
2. Токин Б.П. Целебные яды растений. М.:1980.