Исследовательская работа &quot;Комнатные фитонциды на страже здоровья&quot; (10 класс)

Исследовательская работа на тему: «Комнатные фитонциды на страже здоровья».

Выполнила Галлямова Ирина, ученица 10 класса МКОУ «СОШ с.Нуреево»Шаранского района РБ, 2012 год.

Руководитель учитель биологии Кашапова Ф.М.

Данная тема заинтересовала меня, потому что в кабинете биологии и других кабинетах много различных комнатных растений. Все знают, какую пользу приносят растения, но не все знают, какие из них являются опасными,

Но не все знают, какие из них являются опасными, какое отрицательное воздействие комнатные растения оказывают на здоровье человека. Так как мне эта тема очень актуальна это и стало целью моей работы, я решила найти как можно больше информации, какие же комнатные растения ядовиты.

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.

Установлено, например, бегония и герань снижают содержание микробов в окружающем воздухе на 43%, циперус – на 59%, а мелкоцветная хризантема на 60%. Необходимо учитывать видоспецифичность действия летучих выделений растений на различные группы микроорганизмов. Так, фитонциды растений семейство бегониевых активны по отношению к стафилококку, микроскопическим плесеням, однако не действуют на микроорганизмы рода сарцина (Sarcina), вызывающие аллергию желудочно-кишечные расстройства. Виды рода каланхоэ действуют и на сарцину и на стафилакокк.

Фитонциды – это вещества, продуцируемые растениями и имеющие

бактерицидные, антифунгальные (активные в отношении микроскопических грибов и актиномицетов) и протистоцидные (активные в отношении клеточных простейших) свойства.

Фитонциды – это вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать микроорганизмы, в т.ч. болезнетворные.
Летучие фитонциды – это эфирные масла, выделяемые растением и защищающие его от грибков, простейших, бактерий.
Фитонциды были открыты профессором Б. П. Токиным в 1928 году. Со

времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал 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.

Цель работы: Опытным путем определить влияние фитонцидов на жизнедеятельность микроорганизмов. Выявление видового разнообразия комнатных растений в учебных кабинетах нашей школы и изучение их действия на организм человека.

Задачи:

1. По литературным источникам собрать информацию о комнатных фитонцидах.

2.Узнать какие комнатные растения выделяют фитонциды, и на основании этих знаний строить свою работу по озеленению.

3. Провести социологический опрос " Отношение учащихся к комнатным растениям и озеленению школы".

4. В лабораторных условиях исследовать влияние на микроорганизмы фитонцидов отдельных видов комнатных растений.

5. Обобщить полученную информацию. Разработать рекомендации по озеленению учебных кабинетов, учитывающие фитонцидные свойства комнатных растений.

Литературный обзор.

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.

Фитонцидные свойства комнатных растений.

Действие фитонцидов многогранно, важное значение они имеют в улучшении санитарно-гигиенического состояния среды, окружающей человека. Воздух в закрытых помещениях насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными. Для оздоровления воздушной среды применяют комнатные растения, многие из которых обладают фитонцидной активностью. Большинство комнатных растений имеют субтропическое и тропическое происхождение, поэтому сроки максимальной продукции фитонцидов приходятся у них на зимне-весенний период. Это очень ценно, т.к. именно в это время частота острых респираторных заболеваний особенно высока.

При исследовании фитонцидной активности в течение суток, было установлено, что она максимальна днем и минимальна ночью. Имеются данные, что интенсивность производства фитонцидов связана с интенсивностью дыхания – в темноте растения практически не выделяют фитонцидов. На выделение фитонцидов влияют также состав почвы и температура воздуха – плохое питание и понижение температуры снижают выделение растениями летучих веществ.

В настоящее время учеными изучены фитонцидные свойства 45 видов комнатных растений, выявлено, что наиболее фитонцидно-активными являются следующие растения: герань, хлорофитум, толстянка, циперус, бегония, туя, алоэ, аспарагус.

Опытным путем установлено, что, например, бегония и герань снижают содержание микроорганизмов в окружающем воздухе на 43%, циперус на 59%, аспарагус на 38%. Кроме этого, можно отметить, что при воздействии акалифы Уилкса и антуриума величественного на стафилококк было уничтожено 54 и 70% колоний. А хлорофитум за сутки способен очистить воздух в 10-12 метровой комнате на 80%.

Социологический опрос": Отношение учащихся к комнатным растениям и озеленению школы".

Определение фитонцидной активности комнатных растений проводилось в ноябре 2012 года в условиях кабинета биологии МКОУ «СОШ с.Нуреево» Шаранского района Республики Башкортостан.

В настоящее время изучению фитонцидного действия комнатных растений посвящено множество работ. В нашем исследовании мы опирались на данные Мельниковой С.В. (2001), Токина Б.П. (1980) о влиянии фитонцидов на микроорганизмы.

В качестве тест-объекта использовались культуры сенной палочки, которые получали в лабораторных условиях, по методикам, описанным Токиным Б.П. (1980), Федоровой А.И., Никольской А.Н. (2003).

Мы остановили свой выбор на 4 видах комнатных растений, которые используются в озеленении нашей школы и обладают наибольшими фитонцидными свойствами: хлорофитум хохлатый, традесканция белоцветковая, пеперомия туполистная, пеларгония зональная.

Для исследования была использована культура сенной палочки.
Горсть сухого сена измельчили ножницами и поместили в банку. Налили воды по объему в 2 раза больше сенной массы и кипятили 15 минут. Затем настой профильтровали, налили в колбу, плотно закрыли пробкой и поставили в темное место при температуре до 20-25°С. Сенная палочка начинает размножаться. Через 3 – 5 дней на поверхности сенного настоя образуется беловатая пленка сенных палочек. Таким образом получили настой с колонией сенной палочки.

Опытным путем нами проводилась оценка сока комнатных растений следующим образом. На предметное стекло наносилась капля настоя с культурой сенной палочки, далее в каплю помещался маленький (не более 1 мм) кусочек ткани исследуемого растения. Наблюдения проводились с помощью микроскопа при увеличении в 120 раз. Опыты проводились в трех повторностях для каждого растения. С помощью секундомера отмечалось время гибели всех микроорганизмов.

Результаты наблюдений–среднее значение времени гибели микроорганизмов под влиянием фитонцидов заносилось в таблицы, а затем подверглось математической обработке. Фитонцидную активность (А) определяли по формуле Федорова А.И., Никольская А.Н. (2003): А=100:Т, где А-фитонцидная активность растения ; Т-время гибели простейших.

Затем сравнивали данные гибели микроорганизмов под влиянием фитонцидного сока и данные занесли в таблицу.

Таблица 1. Время реакции микроорганизмов на фитонциды сока растений.

| | |
| --- | --- |
| Название растений | Время гибели бактерий (сенная палочка), мин |
| Хлорофитум хохлатый | 1,43 |
| Пеларгония зональная | 1,24 |
| Толстянка древовидная | 1,18 |
| Пеперомия туполистная | 2,75 |

Выводы:

Результаты исследования фитонцидной активности показали: наибольшей фитонцидной активностью обладают толстянка древовидная и пеларгония зональная; средней активностью – хлорофитум хохлатый; наименьшей фитонцидной активностью обладает пеперомия туполистная.

Для подтверждения этих результатов мы провели ряд опытов, которые доказывают влияние фитонцидов на микроорганизмы.

Социологический опрос": Отношение учащихся к комнатным растениям и озеленению школы".

С целью выявления знаний школьников о комнатных растениях и их отношения к комнатным растениям, я провела социологический опрос в форме анкетирования. Для этого мною были составлены вопросы для анкетирования и опрошены учащиеся Нуреевской СОШ в 5-11 классах. Участвовало всего 50 учащихся.

В процессе обработки анкет были получены следующие результаты:

Таблица2. Отношение учащихся к комнатным растениям и озеленению школы".

Вопросы

Да

Нет

1. Интересуетесь ли вы комнатными растениями?

32

18

2. Знаете ли вы названия комнатных растений?

а) 1-5 растений - 30; б) 5-10 растений -12;

в) 10 и более -8

3. Вы ухаживаете за комнатными растениями?

36

14

4. Нужны ли комнатные растения в школе?

50

0

5. Вам известны ядовитые комнатные растения? Назовите хоть одно.

32

18

6. Вам знакомы случаи отравления комнатными растениями?

34

16

7. Вам известны случаи аллергии вызванной комнатными растениями?

33

17

8. Вы знаете, какие растения должны быть в учебном кабинете, доме?

28

22

9. Знаете ли вы, что такое фитонциды (вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать микроорганизмы)?

30

20

10. Хотели бы вы видеть цветы в школе?

49

1

11. Могли бы вы принести цветы для озеленения?

45

5

Таблица 2 показывает количественную характеристику ответов учащихся на предложенные вопросы анкеты. Результаты анкетирования показали, что на первый вопрос положительный ответ дали 32 опрошенных, т.е. учащиеся интересуются комнатными растениями. А 18 человек дали отрицательный ответ на вопрос. Ответы на второй вопрос анкеты показали, что учащиеся мало знают названия комнатных растений. На третий вопрос положительно ответили большинство. На четвертый вопрос все учащиеся ответили «Да».

На вопрос: «Вам известны ядовитые комнатные растения?», большинство ответили положительно. На шестой, седьмой и восьмой вопросы большинство учащихся ответили «Да». По девятому вопросу о том, что такое фитонциды положительно ответили 30 человек, а 20 учащихся не знают ответ на этот вопрос. Хотели бы видеть цветы в школе 49 учащихся ответили «Да» и только 1 человек ответил отрицательно. А вот могли бы принести в школу цветы для озеленения 45 учащихся, отрицательно отнеслись к этому 5 школьников.

Таким образом, результаты проведённого анкетирования учащихся Нуреевской СОШ показали, что большинство опрошенных школьников положительно относятся к комнатным растениям, знают как необходимо за ними ухаживать. Учащиеся школы так же имеют знания о том, что комнатные растения влияют на здоровье. Однако не все учащиеся имеют представление о том, что такое фитонциды.

Обследование учебных кабинетов.

Обследовав учебные кабинеты на наличие в них комнатных растений с выраженными фитонцидными свойствами, мы составили опись растений каждого кабинета, провели анализ их фитонцидных свойств на основе литературных источников и собственных экспериментов, полученные результаты занесли в таблицу. Таблица 3.Результаты обследования кабинетов школы на наличие в них растений с высокой фитонцидной активностью.

| | | | |
| --- | --- | --- | --- |
| кабинет | Количество расте-ний | Кол-во видов | Фитонцидные растения |
| кабинет биологии и химии | 52 | 34 | Хлорофитум, бегония, пеларгония, нефролепис, сенполия, строманта, маранта, толстянка, драцена. |
| библиотека | 6 | 3 | Пеларгония, сенполия. |
| Кабинет русского языка | 8 | 4 | Сенполия, строманта |
| Кабинет технологии | 7 | 4 | Строманта, сансевиерия, сенполия, хлорофитум |
| кабинет начальных 1,3 классов | 12 | 5 | Пеларгония, строманта, нефролепис, сенполия. |
| кабинет начальных 2,4 классов | 8 | 5 | Толстянка, хлорофитум, сенполия |
| Кабинет математики | 10 | 7 | Строманта, сансевиерия, драцена, хлорофитум. |
| Кабинет иностранных языков | 14 | 10 | Бегония, нефролепис, строманта, аспарагус, алоэ, сенполия, хлорофитум. |

Выводы:

1. В кабинетах нашей школы имеется более 34 видов комнатных растений. Среди них есть растения с высокой фитонцидной активностью: пеларгония, хлорофитум, толстянка и др.

2. К сожалению, в кабинетах физики, информатики и ОБЖ комнатных растений вообще нет (зав. кабинетами являются мужчины). Количество растений в кабинетах колеблется от 7 (кабинеты технологии, начальных классов) до 52 (кабинет биологии и химии).

3. При озеленении кабинетов не учитывается полезное действие комнатных растений на помещение. В интерьере кабинетов фактически отсутствует хлорофитум (меньше 10шт.), толстянка (всего 2шт.). Самым распространёнными комнатными растениями в школе являются пеларгония, сенполия и строманта.

Рекомендации:

1. При средней площади кабинета 50 м2 для очистки воздуха должно быть не менее пяти хлорофитумов, количество пеларгоний не должно быть очень большим, не смотря на то, что это растение обладает высокой фитонцидной активностью, оно может вызывать аллергические реакции.

2. При оформлении кабинетов комнатными растениями рекомендуем учитывать их полезность для восстановления микрофлоры.

3. 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 гарантированны. Поэтому занятия в таких помещениях можно начинать только после предварительного проветривания. Не обязательно превращать кабинет в джунгли, главное не количество, а качество.

Заключение.

Проанализировав литературные данные за последние 40 лет, были составлен ассортимент растений, которые целесообразно использовать в профилактических и лечебных целях в жилых и общественных помещениях:

1 группа – растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибактериальной, антивирусной, антифунгальной активностью в отношении воздушной микрофлоры, например, плющ обыкновенный, аукуба японская, пеперомия туполистная и другие;

2 группа – растения, летучие выделения которых повышают иммунитет, обладают успокаивающими и противовоспалительными и другими лечебными действиями, например, мирт обыкновенный, розмарин лекарственный, лимон, герань душистая, лавр благородный;

3 группа – растения-фитофильтры, поглощающие из воздуха вредные газы, например, хлорофитум хохлатый, фикус Бенджамина, некоторые виды семейства бромелиевых.

Фитонциды – биологически активные вещества, основным свойством которых, является подавление жизнедеятельности или даже гибель многих болезнетворных микроорганизмов. Они являются природными антибиотиками, которые человек научился использовать в практических целях.

Проведенное нами исследование по изучению влияния действия фитонцидов некоторых комнатных растений на микроорганизмы подтвердили эти сведения. Мы убедились в том, что комнатные растения действительно сокращают число микроорганизмов в кабинете.

Из изученных комнатных растений наибольшее фитонцидное действие оказывает пеларгония, хлорофитум и толстянка.

Материалы моей работы можно использовать в качестве дополнительного материала при проведении классных часов, на уроках химии и биологии. Данные моих исследований можно использовать в качестве полезной информации при оформлении кабинетов комнатными растениями, учитывая их полезность для восстановления микрофлоры.

Использованная литература:

1.Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., 1981. 185 с.

2.Цыбуля Н.В., Казаринова Н.В. "Фитодизайн как метод улучшения среды обитания человека в закрытых помещениях" // Растительные ресурсы. 1998. №3. С. 11-129.
3.Ведеревский Д.Д. Фитонцидные особенности растений - главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям // Материалы IV Совещ. по проблеме фитонцидов (Киев, 3-6 июля 1962 г.): Тез.докл. Киев, 1962. С. 16-18.
4.Макарчук Н. М. Фитонциды в медицине. - Киев: Наукова думка, 1990.