Фитонцидные растения

Фитонцидные растения

Исследовательская работа «Влияние фитонцидов растений на микроорганизмы»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №36»

г. Саранска Республики Мордовия

(Секция биологии)

Влияние фитонцидов растений на микроорганизмы

Выполнили: Милёшин Андрей,

Гарбузов Владислав

учащиеся 7 Акласса

Научный руководитель: Буянкина Н.М.,

учитель биологии

Научный консультант: Лабутина М.В.,

кандидат биологических наук, доцент,

заведующая кафедры ботаники и общей биологии

МГПИ им. М.Е. Евсевьева

Введение 3

1. Обзор литературы 5

2. Методика исследования 8

3. Результаты исследования

3.1 Биологическая характеристика исследуемых видов. 10

Заключение и выводы 14

Литература 16

Введение

Фитонциды – вещества различной химической природы, своеобразные ядохимикаты растений. Они были открыты в 1928 году отечественным учёным профессором Б.П.Токиным. Он установил, что среди растений встречаются виды, синтезирующие биологически активные вещества, обладающие антибактериальной и антигрибной активностью (бактерицидным и фунгицидным действием). Эти вещества он назвал фитонцидами (от греческого слова «фитон» — «растения» и латинского «цедо»- «убиваю») (Иванович,1983).

Фитонциды играют важную роль в защите растений от болезнетворных организмов. Сосновый лес за сутки выделяет 5 кг фитонцидов с 1 га, лиственничный – около 2 кг, можжевеловый – до 30 кг. Воздух в хвойном лесу (особенно в можжевеловом) практически стерилен (Багрова, 1996).

Химическая природа фитонцидов различна. Обычно это сложные органические соединения: гликозиды, терпеноиды, бензойная, кофейная, хлорогеновая кислоты, дубильные вещества и др. Они находятся в тканях в растворённом состоянии. Многие растения выделяют газообразные фитонциды. Летучие соединения и корневые выделения действуют на расстоянии. Это первая оборона растений от врагов, а растворённые в тканях фитонциды — вторая (Иванович, 1983).

Высокой фитонцидной активностью обладают около 85 процентов высших растений. В частности весьма активные фитонциды обнаружены в чесноке, луке, лимоне, чёрной смородине, боярышнике, можжевельнике, в белокочанной капусте, берёзе, дубе, хрене, крапиве, сосне, бруснике, черёмухе (Голышенков, 1990).

Все растения выделяют фитонциды в целях самозащиты. Они губительно действуют на вирусы, бактерии, простейшие и некоторые многоклеточные организмы. Эти летучие вещества защищают не только растения от вредных для них микроорганизмов, а также животных и человека. Являясь физиологически активными веществами, фитонциды играют важную роль в обмене веществ и стимулируют защитные силы организма. Фитонциды хвойных оказывают стимулирующее влияние на нервную, сердечно – сосудистую и другие системы органов. Многие из них обладают болеутоляющим эффектом, положительно влияют на дыхательную, иммунную системы, увеличивают содержание гемоглобина в крови, повышают устойчивость организма к холоду, токсинам, инфекциям (Синяков, 1992).

Актуальность исследования: экспериментальное подтверждение, в том, что многие растения обладают фитонцидной активностью, которые губительно действуют на микроорганизмы.

Объект исследования: микроорганизмы рода сарцина — Sarcina.

Предмет исследования: определение устойчивости микроорганизмов рода сарцина — Sarcina к фитонцидному воздействию растений.

Гипотеза: сравнение фитонцидной активности некоторых растений на микроорганизмы. Рекомендовать использование растений с наиболее высокой фитонцидной активностью для профилактики вирусных и бактериальных заболеваний.

Целью нашей работы явилось:

-Изучение влияния фитонцидов некоторых растений на рост микроорганизмов.

В связи с этим в задачи исследования входило:

1. Знакомство с литературой по данному вопросу.

2. Освоение методов стерилизации микробиологической посуды.

3. Изучение методики изготовления искусственной питательной среды.

4. Освоение методики выращивания микроорганизмов из воздуха методом осаждения; посев культуры микроорганизмов.

5. Выявление растений с наибольшей фитонцидной активностью.

1. Обзор литературы

Любой растительный организм в процессе своей жизнедеятельности вырабатывает вещества различной химической природы, в том числе и те, которые помогают в борьбе с болезнетворными 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 паразитических червей, насекомых – переносчиков и возбудителей инфекционных болезней. Они выделяются как неповреждёнными, так и механически разрушенными растительными тканями (Швечикова, 1992).

Способность синтезировать фитонциды непостоянна. Она изменяется с развитием организма и зависит от условий произрастания растения. Образование фитонцидов обычно усиливается при его повреждении (Иванович, 1983).

Особенно активные фитонциды обнаружены в чесноке и луке: пары и вытяжки из них убивают холерный вибрион, дифтерийную палочку, гноеродных микробов. Стоит пожевать несколько минут чеснок, как большинство бактерий, живущих в полости рта, погибают (Гилярович, 1986).

В тканях растений 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. Фитонциды лука, и листья черёмухи убивают грибок фитофтору, которая поражает картофель (Иванович, 1983).

Устойчивость картофеля и моркови к грибковым заболеваниям определяется содержащимся в них фитонцидом – хлорогеновой кислотой. Болезнь «снежную плесень» на злаках, вызываемую грибом фузариумом, уничтожает фитонцид бензоксазолин, образующийся в тканях злаков при повреждениях(Гилярович,1996).
На возбудителей заболеваний человека и животных фитонциды действуют значительно сильнее, чем на возбудителей у растений. Например, фитонциды апельсина и лимона в 40 — 50 раз скорее убивают дизентерийную палочку, вызывающую заболевание у человека, чем вид бактерий, поражающий деревья лимона, апельсина и мандарина. Лимон – удивительный фрукт, убивающий вирусы. Их в природе более 500, вызывающих болезни у людей – около 40. Установлено, что многие микроорганизмы погибают в слабых растворах лимонной кислоты (1: 2000) (Кудряшова, 1999).

Профессором Б.П. Токиным проводились опыты с черёмухой. Кашица из натёртых листьев черёмухи выделяет вещества, убивающие бактерии и споры плесневых грибов. Измельчённые листья профессор Б.П. Токин помещал в стеклянную банку, в которую напускал комнатных мух, комаров и слепней. В несколько секунд они погибали. Раздавленные почки черёмухи, помещённые в сосуд с крысой, убивают крысу через 20 минут.

Но есть вредители самой черёмухи, на которых не действуют её фитонциды и ядовитые соки, — это довольно «нежная» черёмуховая тля. Особенно много фитонцидов выделяется молодыми листьями черёмухи весною и летом, осенью же значительно меньше (Верзилин, 1994).

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 (Швечикова, 1992).

Фитонциды относятся к антибиотическим средствам. Многие фитонцидосодержащие растения широко используются при лечении ран, фурункулов, абсцессов, ожоговых поражений, бородавок, ангины, стоматитов, ларингитов, фарингитов и т.д. Местно фитонциды обладают раздражающим и обезболивающим действием. Поэтому кашицу или крупно измельчённый лук, чеснок и хрен прикладывают на лоб или затылочную область при головных болях. Этим же способом лечат мышечные и суставные боли (Нуралиев,1991).

В последнее время фитонциды многих растений стали успешно применять в лечебной практике при желудочно – кишечных заболеваниях и как противогельминтные средства (Голышенков, 1990).

Фитонциды различных видов растений не одинаковы по своему составу и действию. Продукция фитонцидов изменяется в зависимости от сезона года, почвенных и климатических условий, времени суток, стадии вегетации растений и их физиологического состояния. В большинстве случаев выделение фитонцидов после разрушения (например, измельчения) растительных тканей прекращается в первые минуты, и даже секунды. Исключением являются летучие фитонциды корней дикого пеона, обнаруживающиеся даже через 24 часа, а также фитонциды чеснока, выделяющиеся спустя 200, а иногда 700 часов после их измельчения (Введенский, 1956).

Значительный интерес представляет наличие антибиотиков во многих лишайниках. Из таких широко распространенных лишайников, как «исландский мох» выделен, например, антибиотик, получивший название усниновой кислоты (Кретович, 1956). Установлено, что униновая кислота угнетает рост туберкулезных бактерий. Из многих видов лишайников можно получить экстракты, содержащие усниновую кислоту и другие органические вещества фитонцидного действия, химическая природа которых в настоящее время изучается.

Фитонцидные растения (лук, чеснок, крапива) в быту нередко используют для хранения рыбных и мясных продуктов. Завёрнутые в свежесорванные листья крапивы или лопуха большого рыба и мясные продукты сохраняются гораздо дольше, чем при хранении в обычных условиях. Хорошо очищенную луковицу или чеснок помещают в мешок с мукой или в пакет с рисом с целью защиты этих продуктов от различных насекомых (Иванович, 1983).

2. Методика проведения работы

Исследования проводились осенью 2010 – зимой 2011 года в кабинете биологии общеобразовательной школы №36 города Саранска.

Исследовательская работа включала в себя ряд этапов:

1. Подготовка и стерилизация микробиологической посуды.

2. Приготовление искусственной питательной среды.

3.Выращивание микроорганизмов методом осаждения из воздуха.

4. Получение бактериальной культуры и посев.

5. Закладка опыта по влиянию фитонцидов растений на развитие микроорганизмов.

Оборудование и материалы: чашки Петри, колбы объёмом от 100 мл, пипетки от 1 до 10 мл, спиртовки, химические стаканы, предметные и покровные стёкла, микроскоп, специальные бактериологические иглы, петли, шпатели, вата, марля, бумага обёрточная, бумага фильтровальная, карандаши по стеклу; растительные ткани чеснока, лука, лимона, яблока.

Ход работы:

1. Подготовка и стерилизация микробиологической посуды.

Лабораторную посуду (чашки Петри, колбы, стаканы, пипетки) моют в горячем мыльном растворе, ополаскивают чистой водой и сушат на воздухе. Затем чашки завёртывают в обёрточную бумагу и помещают в сушильный шкаф при температура не выше 100 — 1050 С градусов на 1,5 – 2 часа (Творогова, 1987). Специальные иглы, петли, шпатели прокаливают на пламени спиртовки.

2. Приготовление искусственной питательной среды.

Питательную среду готовят в стерильных колбах. К 50 мл дистиллированной воды добавляют 2,5 г глюкозы, 1,5 г пептона и 2 г агара. Оставляют полученный раствор для набухания. Далее колбы закрывают стерильными ватными пробками и в таком виде стерилизуют содержимое трехкратным кипячением на водяной бане с промежутками между кипячением в 15-20 часов. Полученную питательную среду разливают в стерильные чашки Петри, так чтобы было покрыто дно чашки.

3.Выращивание микроорганизмов методом осаждения из воздуха

После застывания питательной среды чашки открывают на 10 -15 минут, затем закрывают, заворачивают в бумагу и инкубируют в термостате при температуре 25-300 С. Споры или клетки микроорганизмов, содержащиеся в воздухе, оседают на поверхности питательной среды, прорастают, делятся и образуют скопления, называемые колониями. Через неделю поверхность агара в чашках Петри покрыта растущими колониями микроорганизмов.

4. Получение бактериальной культуры и посев.

Клетки бактерий, которые относят, к одному виду называют – чистая культура. Для ознакомления с губительным действием фитонцидов на микроорганизмы засевают чашки Петри с питательной средой сплошным газоном какой-либо бактерии, например, сарциной (Аникеев, Лукомская, 1983). Для этого на поверхность застывшего агара наносят каплю суспензии данной бактерии. Суспензию готовят, размешивая небольшое количество бактериальной массы в 20 мл дистиллированной воды. Шпателем равномерно растирают суспензию на поверхности чашки Петри с питательной средой.

5. Выявление растений с наибольшей фитонцидной активностью.

На посеянный материал помещаем ткани растений (лук, чеснок, лимон и др.), чашки закрываем. Опытные чашки помещают в термостат при 25-300 С (можно при комнатной температуре). Через несколько дней учитывают результаты опыта. Повторность опыта трехкратная.

3. Результаты исследования

3.1 Биологическая характеристика исследуемых видов.

Отдел: Цветковые (Magnoliophyta или Angiospermae)

Класс: Однодольные (Monocotyledonae)

Семейство: Луковые (Alliaceae)

Род: Лук (Allium)

Вид: Чеснок (Allium sativum)

Чеснок – двулетнее травянистое растение. Корневая система мочковатая. Листья плоские, линейные, ланцетовидно-вытянутые, сантиметровой ширины, заостренные к концу, в длину достигают 30 — 100 см. Каждый последующий лист прорастает изнутри предыдущего, тем самым образуя ложный стебель. Цветонос длиной до 1,5 м, до цветения на конце закручивается в спираль и заканчивается соцветием в виде зонтика. Плод – коробочка, семян чеснок не образует. Луковица сложная, состоит из 2 -50 зубчиков, каждый из которых покрыт жесткой кожицей. Луковицы могут быть белые, желтоватые, темно- фиолетовые, розово-фиолетовые.

В луковицах содержится 35-42 % сухих веществ, в том числе 6,0 – 7,9% белков, 7,0 -28 мг витамина С, 0,5 % сахаров, 20-27 % полисахаридов. Вкус и запах чеснока обусловлены наличием эфирного масла (0,23 – 0,74 %), в котором содержится ациллин и другие органические соединения сульфидной группы (фитонциды).

Популярная овощная культура у многих народов по всему миру, так как имеет острый вкус и характерный запах, связанный с группой органических соединений-сульфидов. Широко используется в медицине препараты из луковиц чеснока – настойку чеснока и спиртовую вытяжку (аллилсат), которые усиливают двигательную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта. В борьбе с паразитами кишечника, в первую очередь — с ленточными червями, применяют клизмы с раствором чеснока. Доказано противовирусное действие чеснока, в частности, чеснок в определённой мере помогает предотвратить грипп.

Отдел: Цветковые (Magnoliophyta или Angiospermae)

Класс: Однодольные (Monocotyledonae)

Семейство: Луковые (Alliaceae)

Род: Лук (Allium)

Вид: Лук репчатый (Aiium cepa)

Многолетние (культурные виды иногда двухлетние) луковичные или с почти неразвитыми луковицами травянистые растения, с резким луковым запахом и вкусом. Корневая система – мочковатая. Представители рода имеют большую сплюснуто-шаровидную луковицу, покрытую красноватыми, белыми или фиолетовыми оболочками. Листья линейные, прикорневые, стебель толстый, до 1 м в высоту. Цветки мелкие, невзрачные, располагаются на длинных цветоножках, собраны в зонтиковидные соцветия. Семена угловатые или круглые.

Луковицы содержат азотистые вещества (до 2,5 %), различные сахара (10 – 11%), полисахарид инулин, флавоноид кверцетин и его глюкозиды, жиры, различные ферменты, соли кальция и фосфора, фитонциды, лимонную и яблочные кислоты, витамины А, В1, В2 С, РР, а также эфирное масло с резким запахом, раздражающим слизистые оболочки глаз и носа.

Из-за вкусовых и ароматических качеств некоторые виды луков давно введены в культуру, но во многих местах местностях население употребляет и дикие виды. Как декоративные растения наиболее эффектны Лук гигантский (Allium giganteum) и Лук Христофа (Allium christophii).

Отдел: Цветковые (Magnoliophyta или Angiospermae)

Класс: Двудольные (Dicotyledonae)

Семейство: Рутовых (Rutaceae)

Род: Цитрус (Citrus)

Вид: Citrus limon (L.)

Лимон – небольшое вечнозелёное плодовое дерево высотой 3 – 6 м, с раскидистой или пирамидальной формой. Побеги большинства сортов обычно с колючками. Листья кожистые, зелёные, длиной 10-15 см, шириной 5–8 см, глянцевые, лоснящиеся с верхней стороны и светло-зеленые и матовые с нижней, цельнокрайные. Цветки среднего размера, одиночные или в небольших соцветиях. Плод длиной 6-9 см, диаметром 4-6 см, гесперидий. В лимоне ценится не только мякоть, но и цедра. Специфический лимонный аромат обусловлен наличием эфирных масел. Мякоть плодов содержит 4, 1 – 5,8 % лимонной и яблочной кислот, пектиновые вещества, сахара (до 3,5 %), каротин, фитонциды; витамины В1, В2, Р, С (до 0,085 %), производные кумарина, галактуроновую кислоту, сесквитерпены, эриоцитрин, эридиктиол.

Культивируется в субтропических районах. Урожайность 15-30 кг с дерева. Комнатная культура лимона в настоящее время распространена почти по всей России.

С лечебно-профилактической целью лимоны употребляют при гиповитаминозах, заболеваниях желудочно-кишечного тракта, нарушении минерального обмена, ревматизме, мочекаменной болезни, атеросклерозе, цинге, ангине, подагре, гипертонии. В настоящее время лимонный сок и лимонное масло, полученное из свежей кожуры, применяют для улучшения запаха и вкуса лекарств.

Отдел: Цветковые (Magnoliophyta или Angiospermae)

Класс: Двудольные (Dicotyledonae)

Семейство: Розоцветные (Rosaceae)

Род: Яблоня (Malus)

Вид: Яблоня домашняя (Malus domestica)

Яблоня – имеет стержневую корневую систему, дерево с шаровидной кроной. Листья очередные, длинночерешковые. Цветки белые или розовые, собранные в малоцветковые щитки. Плод – яблоко.

В плодах яблони содержится большое количество кислот: яблочная, лимонная, салициловая, аскорбиновая; каротиноиды, витамины: В1, В2, В6; пектиновые вещества, клетчатка, сахар, железо, фосфор, эфирное масло, флавоноиды, медь, калий, фитонциды.

В научной медицине плоды яблони применяют как диетическое и укрепляющее средство при расстройствах пищеварения, авитаминозах и других хронических изнуряющих заболеваниях. Установлено, что яблоки, имея много пектиновых веществ, способствуют выведению ядов из организма, в том числе излишков холестерина и щавелевой кислоты (Голышенков, 1990).

Методом осаждения из воздуха на питательной среде нами были получены и промикроскопированы бактерии рода сарцина — Sarcina. Она же использовалась в качестве чистой культуры при тестировании фитонцидной активности разных растений.

Колонии Sarcina окрашены в желтый или оранжевый цвет, диаметр колоний 4-5 мм. Sarcina имеет форму кокков, клетки средних размеров (2-6 мкм), встречаются скоплениями по 4-8 клеток вместе. Sarcina – аэроб, широко распространенный в почве и воздухе, разлагает мочевину и белок (Васильева и др., 1979).

По истечении времени на поверхности агаровой среды по всей чашке вырастает сплошной газон посеянной сарцины, а вокруг разложенных тканей растений появляются прозрачные зоны отсутствия роста бактерий. Такие зоны образуются вследствие того, что фитонциды растений диффундируют в агар и задерживают рост бактерии. Измеряя диаметр каждой такой прозрачной зоны, можно определить какие растения в большей степени подавляют рост сарцины.

По нашим данным наибольший фитонцидный эффект имеет чеснок, чистая зона у него составляла 3,5 см (см. таблица). Несколько меньший диаметр свободного от бактерий агара наблюдался у лимона (2,8 см). Лук обладал еще меньшим размером чистой зоной – 1,5 см. Чистая зона яблока составила 0,7 см.

Вид растения

Диаметр прозрачной зоны (см)

чеснок

3,5

лук

1,5

лимон

2,8

яблоко

0,7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ и ВЫВОДЫ

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. Наиболее известными и доступными являются лук и чеснок, однако, нельзя забывать, что и многие другие дикорастущие и культурные растения обладают такими веществами.

Проведенное нами исследование по изучению влияния действия фитонцидов некоторых растений на распространенные микроорганизмы (бактерии рода сарцины), подтвердили эти сведения. Однако наши результаты показали, что наряду с такими растениями как лук и чеснок, также очень сильным фитонцидным действием обладает и лимон (а возможно и другие цитрусовые). При выращивании бактерий в фитонцидной среде фактор влияния определялся по образованию чистой не заросшей бактериальной массой округлой зоны вокруг разложенных тканей изучаемых растений. Чем больше диаметр этой зоны, тем сильнее действие фитонцидов данного растения. По наши данным оказалось, что степень воздействия изучаемых растений (чеснок, лук, лимон и яблоко) не одинакова. Максимально это воздействие проявилось у чеснока и лимона, лук занимает лишь третье место. Полученные результаты позволили убедиться в эффективном действии фитонцидов и подтвердили ценные фитонцидные свойства данных растений.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. Все изученные растения обладают антибиотическим действием на микроорганизмы.

2. Максимально это свойство проявляется у чеснока и лимона, чуть меньше у лука.

3. Рекомендовать учащимся употреблять в пищу растения с наиболее высокими фитоцидными свойствами (чеснок, лимон, лук), с целью профилактики вирусных и бактериальных заболеваний.

Литература

1. Аникеев В.В., Лукомская К.А.. Руководство к практическим занятиям по микробиологии.- М.: «Просвещение», 1983. С. – 127.

2. Багрова Л.А. Детская энциклопедия «Я познаю мир». Том растения. — М.: ТКО «АСТ», 1996. — С.27 -28.

3. Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия.- М.: «Советская энциклопедия», 1956. -С. 209-210.

4. Васильева З.П., Кириллова Г.А., Ласкина А.С. Лабораторные работы по микробиологии. – М.: «Просвещение», 1979. – С. 17-18.

5. Верзилин Н.М. По следам Робинзона. — М.: «Просвещение», 1994. — С. 136 -137.

6. Голышенков П.П. Лекарственные растения и их использование. – Саранск. Мордовское книжное издательство, 1990. — С.29-30.

7. Кретович В.Л. Основы биохимии растений. – М.: «Советская наука», 1956. С. 218-219.

8. Кудряшова Н.И. Лечение лимонами. — М.: «Образ – Компании», 1999. – С. 5 -7.

9.Нуралиев Ю.Лекарственные растения. – Нижний Новгород. СП «ИКПА»,1991. — С.29-31.

10. Синяков А.Ф. О вершках и корешках. — М..: «Физкультура и спорт»,1992. — С. 211 – 246.

11. Творогова А.С. Микробиологический эксперимент в школе. — Саранск, «Нива», 1987. — С. 5-10.

12. Швечикова А.П.,Косогова Т.М., Луценко А.И. Комнатные растения и чистота воздуха в помещении научно – методический журнал «Биология в школе» №1-2 1992. — С. 66 – 67.

12. «Энциклопедический словарь юного земледельца» под ред.К.А. Иванович М.: «Педагогика», 1983. — С. 329.

13. «Энциклопедический словарь юного биолога» под ред., М.С. Гилярович М.: «Педагогика», 1986. — С.37.

Исследовательская работа «Влияние фитонцидов на развитие микроорганизмов

1. Введение

2. Обзор литературы.

2.1. Что такое фитонциды.

2.2. История открытия фитонцидов

2.3. Действие фитонцидов.

2.4.Фитонциды для лечения заболеваний. 2.5.Фитонциды чеснока. 2.6.Фитонциды лука.

2.7. Фитонциды лимона

3. Практическое исследование

3.1. Опыт 1. Влияние фитонцидов лука, чеснока и лимона на рост колоний бактерий

3.2. Опыт 2. Влияние фитонцидов на развитие бактерий гниения. Опыт 3.3. Влияние фитонцидов на развитие плесневых грибов.

4. Выводы по работе.

5. Заключение

6. Литература.

1.Введение

Фитонциды (от греч. phiton — растение и лат. caedo — убиваю) – это образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие микроорганизмы или подавляющие их рост и развитие.

Фитонциды были обнаружены во всех растениях. Например, бактерицидные вещества, убивающие многие бактерии, обнаружены в чесноке, хрене, алоэ, некоторых водорослях. Фитонциды около 500 видов растений способны убивать одноклеточные организмы. Фитонциды разных растений имеют различный химический состав. Одни растения вырабатывают летучие фитонциды, другие — нелетучие. Фитонциды одних растений обладают бактерицидными свойствами, т.е. могут убивать бактерии, а фитонциды других растений лишь задерживают рост и размножение микроорганизмов, но не убивают их.

В Древнем Риме чеснок входил в обязательный рацион легионеров, т.к., по мнению римлян, кроме целебных свойств он обладал способностью придавать воинам силу и мужество.

В Египте на строительство пирамид сгоняли тысячи рабов, которым ежедневно давали лук и чеснок, чтобы они не болели. Древние греки, а также славяне в древние и средние века считали чеснок незаменимым средством против укусов ядовитых змей.

Более 800 лет назад Низами Гянджеви писал об использовании чеснока как лечебного средства при желудочно-кишечных заболеваниях и заболеваниях полости рта, а лука — при воспалении миндалин в горле. Он рекомендовал также употреблять вареный лук при язвенных процессах. Ли Шенчжень, живший в XVI в., описал целебное действие чеснока, лука и других растений.

Гипотеза: фитонциды подавляют рост и развитие бактерий, поэтому их можно использовать в целях профилактики бактериальных инфекций.

Цель работы: Изучить влияние фитонцидов лука, чеснока, лимона на микроорганизмы (плесневые грибы, бактерии).

Задачи:

1. Изучить литературу и ресурсы сети Интернет;

2. Путем эксперимента, выявить влияние фитонцидов на развитие плесневых грибов и бактерий.

3. Определить степень влияния фитонцидов лука, лимона, чеснока на микроорганизмы.

Предмет исследования: влияние фитонцидов на развитие колоний бактерий и плесневый гриб мукор.

Объект исследования: фитонциды лука, лимона, чеснока.

Методы:

1. Анализ литературных источников.

2. Наблюдение.

3. Эксперимент.

2. Обзор литературы.

2.1. Что такое фитонциды.

Фитонциды — вещества, содержащиеся в высших растениях, губительно действующие на болезнетворные бактерии, низшие грибы и простейшие организмы. В наибольшем количестве фитонциды содержатся в луке, чесноке, редьке, томате, хрене, лютике, черной смородине, черемухе, чернике. На возбудителей болезней фитонциды действуют бактериостатически и бактерицидно.

Все растения продуцируют фитонциды — «фито» — означает растение, «цидо» — убивать. Эти вещества губительно действуют на бактерии, вирусы, грибки и простейших одноклеточных животных. Фитонциды являются одним из факторов иммунитета растений. Они выделяются ими в виде летучих веществ и содержатся в тканевых соках. Фитонциды обеспечивают защиту растений от вредных для них микроорганизмов, защищая также от болезнетворных микробов человека и животных. Являясь для последних физиологически активными веществами, фитонциды играют важную роль в обмене веществ их организма, в стимуляции его защитных сил. Таким образом, очевидно, как велико значение фитонцидов для растительного и животного мира.

2.2. История открытия фитонцидов

В 1928 г. студент Московского университета, Борис Токин наблюдал под микроскопом интересную картину: когда он на предметное стекло наносил кашицу из растертого чеснока, а рядом — капельку воды, в которой плавали инфузории, то в течение нескольких минут эти простейшие организмы погибали.

Он провел опыты с другими растениями и убедился, что многие из них, как и чеснок, способны на расстоянии угнетать бактерии. Это явление Токин объяснил тем, что многие растения в целях самозащиты выделяют специальные летучие противомикробные вещества.

Дальнейшие опыты показали, что летучие фракции — лишь первая линия химической обороны растения, а вторая, более мощная — тканевые соки. Так, смешивание тканевого сока лука, чеснока или хрена с суспензией бактерий вызывало быструю, нередко мгновенную гибель последних.

Образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, грибов и простейших, Борис Токин назвал фитонцидами (от греч. phyton – растение и лат. caedo – убиваю).

2.3. Действие фитонцидов.

Фитонциды одних растений убивают микробы (т. е. обладают бактерицидными свойствами), а других — только задерживают рост и размножение микроорганизмов (т.е. обладают бактериостатическим действием). Практически все растения проявляют противомикробную активность, различия будут лишь в степени ее выраженности. Микробам труднее адаптироваться к действию фитонцидов высших растений, чем к антибиотикам, полученным из микроскопических грибов. Этот важный факт, свидетельствующий о перспективности использования фитонцидных препаратов для профилактики и лечения заболеваний.

Летучие фитонциды вызывают разнообразные изменения клетки бактерии: подавляют дыхание, растворяют и разрушают поверхностные слои и составные части протоплазмы. Действие ряда фитонцидов обусловлено их способностью к окислению. В результате жизнедеятельности растений в окружающей среде увеличивается количество озона, который легко распадается на молекулярный и атмосферный кислород. Последний, соединяясь с водой, образует перекись водорода, которая обладает антисептическими свойствами.

Фитонциды могут быть летучими, выделяясь в атмосферу, они оказывают действие на расстоянии, а могут содержаться в протоплазме клеток («тканевые соки») и действовать только при непосредственном контакте с возбудителем. Летучие фитонциды оказывают мощное влияние на состояние воздуха в лесах. 1 г соснового бора за сутки выделяет в атмосферу около 5 кг летучих фитонцидов, можжевелового леса – около 30 кг. В хвойном лесу (особенно в молодом сосновом бору), независимо от географической широты и близости населенных пунктов, воздух содержит лишь около 200-300 бактериальных клеток на 1 м3, то есть практически стерилен.

Мощность и спектр противомикробного действия фитонцидов у разных видов растений значительно варьируют. Широко известна «убойная сила» фитонцидов чеснока, лука и хрена. Они уничтожают многие виды простейших, бактерий и низших грибов буквально в течение нескольких секунд. А фитонциды, выделяемые веткой черемухи, в течение нескольких минут убивают микробы в стоящем рядом стакане. Наиболее универсальны по своему действию фитонциды хвойных деревьев – сосны, кипариса, кедра, пихты и др.

2.4.Фитонциды для лечения заболеваний

Фитонциды с успехом используют для лечения и профилактики многих заболеваний (фитонцидотерапия).

Лечение фитонцидами растений эффективно при гриппе, ангине и других заболеваниях дыхательных путей, болезнях десен и зубов, гнойничковых поражениях кожи, ряде заболеваний пищеварительной системы.

При простудных заболеваниях благоприятное действие оказывают вдыхание паров распаренного шалфея, картофельной кожуры или шелухи овса.

Фитонциды, способствуют усилению иммунологических реакций организма, усиливают восстановительные процессы в тканях. Так, в свое время учеными было показано, что вдыхание летучих веществ пихты

стимулирует некоторые формы естественного иммунитета. Стимулируют защитные силы организма так же фитонциды зверобоя,

чеснока, лука, бессмертника песчаного и многих других растений.

В специальных экспериментах было убедительно показана бактерицидная эффективность лука, чеснока, эвкалипта, пихты, сосны и многих других растений. Фитонциды лука и чеснока убивают практически все виды болезнетворных микробов. Ни один антибиотик не может сравниться с ними по широте своего воздействия. Вдыхание свежеприготовленной кашицы из лука или чеснока (через 10-15 минут она теряет свои свойства) применяются для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, острых и хронических воспалений легких. Ее можно прикладывать к трудно заживающим язвам и ранам, при этом фитонциды лука и чеснока способствуют очищению тканей и быстрому заживлению их. Выраженной бактерицидной эффективностью обладает также фитонциды хрена. Однако следует заметить, что при внутреннем употреблении этих овощей фитонцидная активность их в значительной степени теряются.

Воздух в хвойном лесу (в особенности в можжевеловом) практически стерилен, особенно он полезен больным туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Для страдающих гипертонической болезнью весьма благотворным будет пребывание в дубовой роще. Во многом это связано с тем, что летучие фитонциды дуба оказывают гипотензивный эффект. Это позволяет улучшить состояние больных, их сон и, в целом, повысить эффективность лечения.

Лицам с пониженным артериальным давлением полезным будет вдыхание фитонцидов тополя пирамидального и сирени. Летучие вещества душицы, мелисы и хвои оказывают успокаивающий эффект, вдыхание их способствует снятию стрессовых состояний и весьма полезно при лечении психических заболеваний. Известно, что среди жителей гор значительно реже отмечаются перенапряжения нервной системы. Этот факт, видимо, связан с успокаивающим благотворным влиянием летучих фитонцидов, вдыхание которых предупреждает перенапряжение нервной системы, в результате она меньше изнашивается, а это в немалой степени способствует долголетию, так как от состояния нервной системы зависят и обменные процессы, и состояние иммунитета, и все остальные функции организма.

Свои особенности имеют и фитонциды мяты — они оказывают сосудорасширяющий эффект и благодаря этому способствуют снятию головных болей, обусловленных спастическим состоянием сосудов

При исследовании других пищевых растений оказалось, что многие из них также обладают выраженными противомикробными свойствами. Так, под влиянием нелетучих фитонцидов, содержащихся в свежем соке земляники,голубики, винограда, смородины, сливы, яблок, петрушки,капусты и других ягод, фруктов и овощей быстро погибают патогенные для человека микроорганизмы и простейшие. Довольно сильно выражен антимикробный эффект пряностей (корицы, перца, гвоздики, хмеля,

кориандра и др.) В связи с чем они широко используются при консервации продуктов.

Хороший ранозаживляющий эффект оказывают некоторые натуральные бальзамы (пихтовый, перуанский и др.), содержащие эфирные масла, смолы и ароматические соединения. Они обладают обезболивающим, дезодорирующим (уничтожают дурной запах), противомикробным и ранозаживляющим действием. Хороший эффект на заживление ран и язв оказывают можжевельник, облепиховое, пихтовое и зверобойное масло, а также масло шиповника. Ускоряют сроки заживления открытых повреждений также отвар эвкалипта, настойка календулы, фитонциды лука и чеснока.

Таким образом, очевидно, что фитонциды являются эффективными биологическими антисептиками.

2.5.Фитонциды чеснока

В китайской медицине чесноку приписывали тонизирующее действие при заболеваниях органов пищеварения, дыхания, при истощении, ревматизме, болезнях кожи. В одной из популярных медицинских книг, изданной в России в 1848 г., отмечается: «Чеснок почитается всеобщим предохранительным лекарством от яда, угрызения змей, прилипчивых и заразительных болезней, а наипаче от чумы». Британские врачи во время эпидемии чумы в Лондоне в конце XVII века пропагандировали чеснок как средство для профилактики чумы.

У многих народов существовало поверье, что лук и чеснок исцеляют болезни, насланные демонами, и оберегают от них. В Восточной Европе чеснок считался надежным средством для отпугивания вампиров. С этой целью им натирали ручки дверей и оконные рамы, а под потолком развешивали целые гирлянды луковиц чеснока. Для жителей Болгарии, Венгрии, Румынии чеснок был своеобразным талисманом, его старались держать при себе в критические моменты жизни.

В XIX веке «магическое» действие чеснока объяснил французский микробиолог Луи Пастер. Проведя ряд опытов, ученый обнаружил антисептические свойства сока чеснока. Позже были исследованы фитонциды чеснока, однако их химический состав так и не удалось установить. Известно, что огромный вклад в антибактериальную активность чеснока вносит аллицин — вещество, ответственное за его специфический запах. Аллицин способен подавлять рост и развитие бактерий, будучи разведенным даже в тысячи раз. Фитонциды чеснока убивают грамположительные и грамотрицательные бактерии как аэробные, так и анаэробные, а также различные грибы. Под воздействием фитонцидов чеснока холерный вибрион, дифтерийная и дизентерийная палочки, микобактерии туберкулеза, возбудители брюшного типа, газовой гангрены и другие микроорганизмы погибают в течение нескольких минут.

В медицине применяют фитонцидные препараты из луковиц чеснока — настойку чеснока и спиртовую вытяжку, которые усиливают двигательную и секреторную функции пищеварительного тракта. Назначают их внутрь при атонии кишечника и колите для подавления процессов гниения и брожения в кишечнике, а также при гипертонии и атеросклерозе.

2.6.Фитонциды лука

Античные врачи рекомендовали применять лук при инфекциях, расстройстве пищеварения, проказе, а также для лечения ран. По свидетельству греческого историка Геродота, египтяне закупали лук и чеснок в огромном количестве и кормили рабов, строивших пирамиды. Во времена крестовых походов сарацины возвращали французских пленников в обмен на обыкновенный репчатый лук — по 8 луковиц за воина. Древние целители считали, что нет ни одного заболевания, при котором лук не принес бы пользы больному.

Целебные свойства лука обусловлены уникальным сочетанием содержащихся в нем веществ. Среди них стоит отметить эфирное масло лука с характерным острым запахом, органические кислоты (лимонная и яблочная); целый ряд витаминов и минералов, в т.ч. кальций, калий, железо, фосфор, йод, сера, селен. Однако высокая эффективность применения лука при самых различных заболеваниях объясняется прежде всего наличием в нем фитонцидов. Они губительно действуют на многие патогенные бактерии, включая возбудителей дизентерии, дифтерии и туберкулеза, золотистый стафилококк и трихомонады.

2.7. Фитонциды лимона

Еще полторы тысячи лет назад в китайских книгах давался рецепт приготовления чая с лимоном. В XVII веке в Китае лимон применялся как средство для излечения ран и легочных заболеваний. Китайцы много сотен лет назад установили пользу лимона при цинге.

Кожура плодов и листья лимона богаты эфирным маслом. Его фитонциды по бактерицидной силе могут сравниться с фитонцидами чеснока и лука: менингококк они нейтрализуют за 15 минут, тифозные бактерии примерно за час, пневмококк — за 3-12 часов. Эфирное масло лимона нейтрализует тифозные бактерии и стафилококк за 15 минут, а дифтерийную бациллу — за 20 минут.

Однако лимон обладает не только бактерицидными свойствами. Он является прекрасным источником витаминов, и прежде всего витамина С (50-90 мг на 100 г); причем аскорбиновая кислота, содержащаяся в лимоне, даже при нагревании сохраняется очень долго. Кроме того, в лимоне найдены витамины Р, А, В1, В2. Богат он и минеральными веществами, в том числе медью и солями калия. Лимонная кислота помогает усваивать важнейшие микроэлементы — фосфор и кальций.

Отдельно стоит сказать о целебных свойствах эфирного масла лимона. Исследования показали, что аромат лимона и эвкалипта повышает работоспособность и снижает сонливость, вызванную переутомлением.

Научная медицина использует плоды цитрусовых при лечении желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Использовали плоды цитрусовых для лечения гнойных ран, язв желудка и кишечника, при брюшном тифе и ангине.

3. Практическое исследование

3.1. Опыт 1. Влияние фитонцидов лука, чеснока и лимона на рост колоний бактерий.

Взяли смывы с рук, нанесли их на питательную среду в чашки Петри. В центре чашки поместили одинаковое количество мелко нарезанного лука, чеснока и лимона.

Дата

Проба 1 (контроль)

Проба 2

(лук)

Проба 3

(чеснок)

Проба 4

(лимон)

Начало опыта

Появление колоний

Колонии по периферии чашки

Колоний нет

Не значительные колонии по краю чашки

Рост колоний

Рост колоний

Колоний нет

Рост колонии по краю чашки.

Колонии занимают всю поверхность чашки

Колонии занимают всю поверхность чашки за исключением места рядом с луком

Колоний нет

Рост колонии по краю чашки.

Многочисленные колонии

Свободно от колоний, только поверхность, где находился лук

Колоний нет

Колонии по краю чашки.

Вывод: Колонии появились во всех пробах, за исключением пробы с чесноком. Он хорошо убивает бактерии. В пробе с лимоном бактерии размножались только на периферии чашки Петри. В пробе с луком колонии не появились только там, где находился лук.

3.2. Опыт 2. Влияние фитонцидов на развитие бактерий гниения.

Взяли 4 пол-литровые банки с крышками. В каждую банку поместили по одному вареному куриному яйцу. На дно 2,3,4 банки поместили мелко нарезанный лимон, лук, чеснок. Банки накрыли крышками. Вели наблюдение в течение10 дней. Результаты наблюдений занесли в таблицу.

Дата

Проба 1 (контроль)

Проба 2

(лук)

Проба 3

(чеснок)

Проба 4

(лимон)

Начало опыта

На поверхности появились пятна желтого цвета

На поверхности пятна серого цвета

Небольшие желтые пятна

На поверхности появилось небольшое количество пятен желтого цвета

Появились черные пятна

Появление черных пятен

Изменений нет

Черные пятна

26. 11

Яйцо полностью почернело, появилась плесень.

Яйцо почернело

Изменений нет

Яйцо полностью почернело

Вывод: В пробе 1,2,4 развиваются процессы гниения, вызванные бактериями, фитонциды чеснока губительно действуют на гнилостные бактерии, поэтому яйцо остается белым с небольшими желтыми пятнами.

Опыт 3.3. Влияние фитонцидов на развитие плесневых грибов.

В чашки Петри на влажную бумагу поместили кусочки черного хлеба. После появления на хлебе плесени в чашки поместили чеснок, лук и лимон.

Дата

Проба 1 (контроль)

Проба 2

(лук)

Проба 3

(чеснок)

Проба 4

(лимон)

Начало опыта

Появление плесени

Появление плесени

Появление плесени

Появление плесени

Появление спор

Появление спор

Появление спор

Появление спор

Белая плесень со спорами

Зеленая и желтая плесень обильно покрывают поверхность хлеба

Зеленая и желтая плесень обильно покрывают поверхность хлеба

Незначительное распространение белой и зеленой плесени

Вывод: Оказалось, что фитонциды лука и чеснока не угнетают рост плесневых грибов, лучше себя показала проба с лимоном, минимальный рост плесени наблюдался в контрольном образце.

4. Выводы по работе

1.Фитонциды чеснока наиболее губительно действуют на развитие бактериальных колоний. В чашки Петри, куда поместили чеснок, колонии не были обнаружены.

2..Хорошо угнетают развитие бактериальных колоний и фитонциды лимона.

3..Фитонциды лука показали слабую активность в отношении роста бактериальных колоний.

4.Фитонциды чеснока, лука и лимона не угнетают развитие плесневых грибков.

5. Заключение

Фитонциды — вещества, высших растений, губительно действующие на бактерии, низшие грибы и простейшие организмы. Все растения продуцируют фитонциды . В наибольшем количестве фитонциды содержатся в луке, чесноке, редьке, томате, хрене, смородине, черемухе.

Фитонциды одних растений убивают микробы (т. е. обладают бактерицидными свойствами), а других — только задерживают рост и размножение микроорганизмов (т.е. обладают бактериостатическим действием). Фитонциды с успехом используют для лечения и профилактики многих заболеваний (фитонцидотерапия).

Применение лука, чеснока и лимонов позволит снизить заболеваемость, в период эпидемии.

6. Литература.

  1. Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. – Л.: изд.-во университета, 1980.

  2. Вердерский Д.Д. Иммунитет растений к паразитарным болезням. – М.: Сельхозиздат, 1959.

  3. Летучие биологически активные соединения биогенного происхождения. Отв. редакторы М.М. Телитченко и А.Х. Тамбиев. – М.: Изд.-во МГУ, 1971.

  4. Макарчук Н.М. Фитонциды в медицине. – Киев: Наукова думка, 1990.

  5. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B4%D1%8B

  6. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/144976/%D0%A4%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B4%D1%8B

Открытие профессора Токина

Фитонциды – это вещества растительного происхождения, обладающие свойством убивать или тормозить рост микроорганизмов. Название «фитонцид» произошло от слияния греческого «phyton» («растение») и латинского «caedo» («убиваю»). Различают летучие и нелетучие фитонциды тканевых соков. Нелетучие фитонциды содержатся во всех растениях.

Фитонцидные свойства растений были открыты в 1929 году видным советским исследователем профессором Б.П. Токиным. Ученый измельчал свежие листья различных деревьев, натирал на терке хрен или редьку, лук или чеснок, смешивал их с водой и наблюдал под микроскопом, как ведут себя бактерии и простейшие, живущие в этой воде. Они на глазах меняли характер своего движения, форму тела и наконец погибали. Так было открыто действие фитонцидов растений. Впоследствии же выяснилось, что фитонциды обладают не только губительным воздействием на бактерии и простейшие организмы, но и целым рядом других функций. Им принадлежит важная роль в создании иммунитета растений.

Борис Петрович Токин (1900–1984) – советский биолог, доктор биологических наук, основатель кафедры эмбриологии Ленинградского государственного университета, создатель учения о фитонцидах.

На основании многочисленных исследований, проведенных лабораторией профессора Б.П. Токина, было установлено время гибели простейших после бесконтактного воздействия фитонцидных деревьев:

  • дуб черешчатый – 5 минут,
  • кипарис пирамидальный – 6 минут,
  • тисс ягодный – 6 минут,
  • можжевельник казацкий – 7 минут,
  • сосна обыкновенная – 10 минут,
  • береза бородавчая – 20 минуг,
  • тополь серебристый – 9 минут.

Можжевельник казацкий

Тополь серебристый Тисс ягодный ‘Aurea’ Цветение черешчатого дуба Сосна обыкновенная

Они все разные

Одни фитонциды губительно действуют на микробов, другие лишь тормозят их рост.

Фитонцидам одних растений свойственно влиять на различные классы микроорганизмов (бактерии, простейшие одноклеточные животные, микроскопические грибки и т. д.), другие же как бы избирательно подавляют лишь определенные виды микробов. Таким образом, фитонциды создают невосприимчивость, поддерживают природный иммунитет растений к различным видам заболеваний.

Фитонциды растений имеют разную химическую природу. Как правило, это комплекс соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных и прочих веществ, не относящихся к трем основным классам природных соединений – белкам, углеводам и жирам.

Черемуха

Летучие фракции почек черемухи содержат синильную кислоту, на листьях черемухи обнаружены цианосодержащие гликозиды.

В таких растениях, как лиственница, береза бородавчатая, вяз, липа мелколистная, клен остролистный, ясень обыкновенный, обнаружены фенольные соединения и органические кислоты. Конденсат из измельченных листьев березы, дуба и черемухи содержит органические кислоты и альдегиды, т. е. вещества, образующиеся при окислении спиртов, а в летучих веществах обнаружены хиноны, возникающие в результате окисления анилина.

Клен остролистный, цветение Вяз Лиственница

В 70 % растений, обладающих фитонцидным действием, содержатся алкалоиды растительного происхождения — азоторганические вещества. К фитонцидам растений относят эфирные масла, красящие вещества (пигменты) и др.

Способные на многое

Всего существует около 500 видов деревьев, обладающих фитонцидными свойствами. Ученые подсчитали, что растения Земли ежегодно выделяют в атмосферу около 490 млн т фитонцидов.

К числу ярко выраженных фитонцидных деревьев и кустарников средней полосы России относятся можжевельник, сосна, ель, береза, дуб, тополь, черемуха, рябина, сирень.

Рекордсменами по выделению фитонцидов поистине являются хвойные растения. Так, 1 га можжевельника выделяет в сутки 30 кг летучих веществ; около 20 кг выделяют сосна и ель. Из южан фитонцидной активностью славятся кипарисы, туя западная, тисс ягодный. Благодаря способности растений выделять фитонциды воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц.

Туя западная

Ель колючая ‘Hoopsii’

Одни растения вырабатывают сильнолетучие фитонциды, другие — малолетучие.

Оказалось, что совсем не обязательно, чтобы растительные вещества, имеющие запах, выделяли летучие фитонциды. Продуцировать их могут и растения, не содержащие эфирных масел. Так, прекрасными фитонцидными свойствами обладают свежеизмельченные листья дуба.

В то же время некоторые эфиромасличные растения (т. е. выделяющие летучие эфирные масла) довольно слабо воздействуют на бактерии (например, фитонциды, выделяемые листьями герани, лишь через несколько часов убивают одноклеточные организмы). Одни растения теряют при умирании фитонцидные свойства, другие же могут сохранять их довольно долго. Предполагается, например, что способность древесины лиственницы сохраняться сотни и даже тысячи лет связана с ее фитонцидными свойствами.

Воздействие на человека

Летучие фитонциды способны проникать через легкие и кожу в организм человека. Они затормаживают развитие болезнетворных микроорганизмов, предохраняют от инфекционных заболеваний. Фитонциды нормализуют сердечный ритм и артериальное давление, участвуют в обмене веществ, снижают уровень сахара в крови, благоприятно воздействуют на процесс кровообращения в мозгу, состояние печени, бактерицидную активность кожи, а также на иммунную и нервную систему.

При вдыхании летучих фитонцидов хвойных деревьев повышается устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода, почти в два раза увеличивают срок их жизни, положительно влияют на функцию всей кровеносной системы. Не случайно люди, живущие в лесных районах, гораздо меньше подвержены заболеваниям верхних дыхательных путей по сравнению с горожанами.

Летучие фитонциды влияют на физико-химический состава воздуха. Они способствуют повышению в воздухе концентрации отрицательных ионов и снижают количество положительных. Фитонциды ионизируют кислород воздуха, стимулируя тем самым его биологическую активность. Кроме того, они улучшают эффективность и экономичность энергетики клетки, способствуют оседанию пылевых частиц.

Лиственные

Сильный, несколько опьяняющий аромат цветков и листьев черемухи очищает воздух от микробов. Фитонцидными свойствами обладают ее листья, цветки, кора и свежие плоды. Черемуха выделяет наиболее сильные фитонциды, содержащие синильную кислоту. Простейшие погибают под воздействием ее фитонцидов через 5 мин., клещи – через 15 мин. Особенно много фитонцидов выделяют молодые листья весной и летом, осенью их выделяется значительно меньше.

Фитонциды черемухи обладают противомикробными и инсектицидными свойствами, они губительны для грибов. Ошейники из распаренных веток черемухи и отвар коры избавляют животных от вшей. Раньше в отваре веток крестьяне замачивали семена перед посевом для борьбы с вредителями растений. Описаны случаи легкого отравления цветками черемухи, когда букеты оставлялись на ночь в спальне или другом закрытом помещении. В экспериментах на животных установлено, что фитонциды черемухи (растертые листья под колпаком) угнетают их нервную систему, снижают уровень гемоглобина в крови.

Фитонциды дуба снижают давление у больных гипертонией

Опыт фитонцидотерапии листьями дуба показывает, что после нескольких сеансов значительно снижается давление у больных гипертонической болезнью во всех стадиях заболевания. А народный обычай ходить в баню с дубовым или березовым веником — это ведь тоже способ использования летучих фитонцидов, выделяемых листьями растений.

В противоположность летучим фитонцидам дуба, у сирени, тополя пирамидального, боярышника они, сужая кровеносные сосуды, повышают кровяное давление, стимулируют сердечно-сосудистую систему.

Научные исследования последних лет доказывают, что фитонциды березы и липы расширяют бронхи, стимулируют работу дыхательной системы. Фитонциды, выделяемые молодыми листочками березы, снимают перенапряжение центральной нервной системы. Прекрасными фитонцидными свойствами обладает и березовый сок. Фитонциды липы оказывают хорошее противопростудное и жаропонижающее действие, снимают головную боль.

Фитонциды березы снимают перенапряжение центральной нервной системы

Хвойные

Приятный аромат хвойного леса создают испаряющиеся через мелкие ранки и молодую хвою летучие фракции живицы — ароматические терпеновые соединения и эфирные масла. В жаркий день они испаряются интенсивнее. У некоторых людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями в хвойном лесу может ухудшаться самочувствие. Лицам с больным сердцем при этом трудно дышать, им душно. Но если ветрено и лес негустой, пребывание в нем очень полезно.

Фитонциды хвойных повышают устойчивость эритроцитов к недостатку кислорода

Фитонциды пихты, кедра сибирского и ели сибирской оказывают стимулирующее влияние на нервную, сердечно-сосудистую и другие системы, что в особенности проявляется во время физической нагрузки. Положительно влияют они и на динамику мозгового кровообращения, состояние печени, бактерицидную активность кожи и вообще системы иммунитета. Фитонциды пихты, кедра и ели оказывают противовоспалительное и противоаллергическое действие, стимулируют обменные процессы.

Доказано, что туя и пихта уменьшают количество микробов в воздухе, в том числе возбудителей дифтерии и коклюша. Так, учеными было доказано, что вдыхание летучих веществ пихты стимулирует некоторые формы естественного иммунитета. В косметологии фитонциды можжевельника служат для дезинфекции кожных покровов и заживления ранок, трещинок.

Прирученные фитонциды

Болезнетворным микробам труднее адаптироваться к действию фитонцидов высших растений, чем к антибиотикам, полученным из низших растений – микроскопических грибов. Это важный факт, свидетельствующий о перспективности использования фитонцидных препаратов для профилактики и лечения заболеваний.

Если у вас нет возможности часто выезжать в лес, на природу, то эфирные масла хвойных растений позволят вам насладиться целебными запахами, не выходя из дома. Они создадут благоприятный микроклимат, который позволит одновременно и лечиться, и отдыхать. Проведя курс ароматерапии, вы утолите свой «фитонцидный голод». Используя же отдельные части растений: хвою, почки, ветки, кору, шишки, можно и в домашних условиях проводить оздоравливающие процедуры. Из заготовленного сырья совсем несложно делать настои, настойки, отвары, чаи, мази, порошки, ингаляционные смеси и экстракты для целебных ванн.

______________________________________________

Чтобы дерево жило долго

Дерево может жить очень долго. Накопленная с годами мощь, величественная красота, история его жизни, сложившаяся на протяжении многих человеческих поколений, вызывают восторг и преклонение. Но, к сожалению, такая счастливая судьба – редкость. В течение всей своей жизни деревья подвергаются воздействию многих факторов, вызывающих ослабление жизнестойкости и сокращающих их век.

Какое дерево выделяет больше кислорода?

Кислородная продуктивность зависит не только и не столько от породы дерева. Необходимо также учитывать его возраст, размеры, место произрастания, сезонную активность. Но и это еще не все… Попробуем разобраться в деталях и начнем с истории вопроса.

Фитонциды

Благотворное влияние природных факторов с глубокой древности используется в медицине для оздоровления и лечения человека. Особенно благоприятен эффект прогулок, туристических походов, проводимых в лесной зоне, по берегам рек и морей. В таких местах наиболее чистый воздух, он освежает, действует лечебно. Так, в лесном воздухе во много раз (по сравнению с городским воздухом) в сотни раз меньше пыли и вредных промышленных примесей, бактерий, больше кислорода (зеленые насаждения весьма интенсивно поглощают углекислоту из воздуха). Кроме того, в воздухе лесов много фитонцидов.

Фитонциды – вещества, содержащиеся в высших растениях, губительно действующие на болезнетворные бактерии, низшие грибы и простейшие организмы. В наибольшем количестве фитонциды содержатся в луке, чесноке, редьке, томате, хрене, лютике, черной смородине, черемухе, чернике. На возбудителей болезней фитонциды действуют бактериостатически и бактерицидно.

Все растения продуцируют фитонциды — «фито» — означает растение, «цедере» — убивать. Эти вещества губительно действуют на бактерии, вирусы, грибки и простейших одноклеточных животных. Фитонциды являются одним из факторов иммунитета растений. Они выделяются ими в виде летучих веществ и содержатся в тканевых соках. Фитонциды обеспечивают защиту растений от вредных для них микроорганизмов, защищая также от болезнетворных микробов человека и животных. Являясь для последних физиологически активными веществами, фитонциды играют важную роль в обмене веществ их организма, в стимуляции его защитных сил. Таким образом, очевидно, как велико значение фитонцидов для растительного и животного мира.

Фитонцидные свойства растений

Фитонцидные свойства растений были открыты еще в 1929 г. советским ученым В.П. Токиным. С тех пор учение о: фитонцидах постоянно развивается.

Все растения содержат нелетучие вещества, обладающие фитонцидными свойствами. Образуются они в протоплазме растительных клеток и в тканевых соках. Часть растений выделяет кроме того и летучие фитонциды (например, мята, душица, ромашка, шалфей и многие другие). Если летом мы выйдем в сад, поле или лес, то окажемся в мире фитонцидов. Они окружают нас, очищая воздух от содержащихся в нем микроорганизмов, среди которых могут быть и патогенные для человека. Так, в одном кубическом метре лесного воздуха в 150-200 раз меньше микробов, чем в том же объеме городского воздуха. Таким образом, фитонциды растений, способствуя очищению воздуха от бактерий, тем самым способствуют профилактика заболеваний. Однако обеззараживающие свойства фитонцидов проявляются не только в этом. Летучие вещества фитонцидов некоторых растений (например, травянистой бузины, пижмы, черемухи) отпугивают грызунов и насекомых, которые, как хорошо известно, могут являться переносчиками болезнетворных микроорганизмов.

фитонциды надежно предохраняют растения от множества атакующих бактерий, грибков и вирусов и, следовательно, от заболеваний, которые они могут вызвать. В результате бактериальные болезни у растений встречаются реже.

Выделяют фитонциды и цветы, и листья, и корни растения. Вокруг него создается своеобразная химическая среда, служащая растению надежной защитой от болезнетворных микробов, кроме того, она оказывает влияние на развитие соседних растений (тормозит или стимулирует развитие их). Хорошо известно, что далеко не все растения уживаются друг с другом. Виноград, например, не терпит близкого соседства редьки, капусты, лавра. Если поставить рядом букет тюльпанов и незабудок, то цветы быстро вянут, так как сказывают угнетающее влияние друг на друга. И наоборот, растения могут ускорять рост своих соседей, например, фасоль ускоряет рост кукурузы. Хорошо растут рядом рябина и липа, береза и сосна.

Действие фитонцидов

Различные растения продуцируют неодинаковое количество летучих веществ, различным будет их действие. В хвойном лесу фитонцидов больше в 2,5 раза, чем в лиственном. Особенно много их в можжевеловом лесу. Воздух в хвойном лесу (в особенности в можжевеловом) практически стерилен, особенно он полезен больным туберкулезом и другими легочными заболеваниями. Для страдающих гипертонической болезнью весьма благотворным будет пребывание в дубовой роще. Во многом это связано с тем, что летучие фитонциды дуба оказывают гипотензивный эффект. Это позволяет улучшить состояние больных, их сон и, в целом, повысить эффективность лечения.

Лицам с пониженным артериальным давлением полезным будет вдыхание фитонцидов тополя пирамидального и сирени. Летучие вещества душицы, мелисы и хвои оказывают успокаивающий эффект, вдыхание их способствует снятию стрессовых состояний и весьма полезно при лечении психических заболеваний. Известно, что среди жителей гор значительно реже отмечаются перенапряжения нервной системы. Этот факт, видимо, связан с успокаивающим благотворным влиянием летучих фитонцидов, вдыхание которых предупреждает перенапряжение нервной системы, в результате она меньше изнашивается, а это в немалой степени способствует долголетию, так как от состояния нервной системы зависят и обменные процессы, и состояние иммунитета, и все остальные функции организма. Свои особенности имеют и фитонциды мяты – они оказывают сосудорасширяющий эффект и благодаря этому способствуют снятию головных болей, обусловленных спастическим состоянием сосудов.

Фитонциды одних растений убивают микробы (то есть обладают бактерицидными свойствами), а других – только задерживают рост и размножение микроорганизмов. Практически все растения проявляют противомикробную активность, различия будут лишь в степени ее выраженности. Благотворным микробам труднее адаптироваться к действию фитонцидов высших растений, чем к антибиотикам, полученным из низших растений – микроскопических грибов. Этот важный факт, свидетельствующий о перспективности использования фитонцидных препаратов для профилактики и лечения заболеваний. В специальных экспериментах было убедительно показана бактерицидная эффективность лука, чеснока, эвкалипта, пихты, сосны и многих других растений. Фитонциды лука и чеснока убивают практически все виды болезнетворных микробов. Ни один антибиотик не может сравниться с ними по широте своего воздействия. Вдыхание свежеприготовленной кашицы из лука или чеснока (через 10-15 минут она теряет свои свойства) применяются для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, острых и хронических воспалений легких. Ее можно прикладывать к трудно заживающим язвам и ранам, при этом фитонциды лука и чеснока способствуют очищению тканей и быстрому заживлению их. Выраженной бактерицидной эффективностью обладает также фитонциды хрена. Однако следует заметить, что при внутреннем употреблении этих овощей фитонцидная активность их в значительной степени теряются.

Фитонциды фруктов и овощей

При исследовании других пищевых растений оказалось, что многие из них также обладают выраженными противомикробными свойствами. Так, под влиянием нелетучих фитонцидов, содержащихся в свежем соке земляники, голубики, винограда, смородины, сливы, яблок, петрушки, капусты других ягод, фруктов и овощей быстро погибают патогенные для человека микроорганизмы и простейшие. Довольно сильно выражен антимикробный эффект пряностей (корицы, перца, гвоздики, хмеля, кориандра и др.) В связи с чем они широко используются при консервации продуктов.

Интересные исследования были проведены учеными в детских учреждениях. Воздух их насыщался летучими веществами, выделенными пихтой, туей и багульником, что вызывало гибель болезнетворных микробов. В конечном счете это приводило к значительному снижению детской заболеваемости. Таким образом, очевидно, что фитонциды являются эффективными биологическими антисептиками. Это их свойство широко использовалось в годы Великой Отечественной войны для лечения ран. Хороший ранозаживляющий эффект оказывают некоторые натуральные бальзамы (пихтовый, перуанский и др.), содержащие эфирные масла, смолы и ароматические соединения. Они обладают обезболивающим, дезодорирующим (уничтожают дурной запах), противомикробным и ранозаживляющим действием. Хороший эффект на заживление ран и язв оказывают можжевельник, облепиховое, пихтовое и зверобойное масло, а также масло шиповника. Ускоряют сроки заживления открытых повреждений также отвар эвкалипта, настойка календулы, фитонциды лука и чеснока.

Фитонциды леса

Ранним утром (до 8 ч) и вечером (после 19-20 ч) количество фитонцидов, выделяемых растениями, в несколько раз меньше, чем днем. Особенно много их отмечается в 13 ч. Растения, оказывающиеся в тени выделяют меньше фитонцидов (в 2 и более раз). В березовом и сосновом лесах больше света и больше фитонцидов, чем, например, в смешанном лесу. На количество продуцируемых летучих веществ могут влиять так же температура воздуха и его влажность – в жаркую погоду концентрация фитонцидов существенно возрастает (в 1,5-1,8 раза), а при повышении влажности воздуха – уменьшается. Это следует иметь в виду и выбирать для прогулок на природе те дни и то время, когда в воздухе должно быть больше полезных летучих веществ.

В летнее время хорошо очищают воздух от микроорганизмов и пыли лиственные деревья, а хвойные (сосна, ель) проявляют такое действие и летом, и зимой. Под влиянием фитонцидов растений происходит озонирование воздуха, они способствуют также образованию аэроионов (в основном отрицательных) и уменьшению электрического показателя загрязненности воздуха.

Аэроионы представляют собой мельчайшие частицы, заряженные положительно или отрицательно. Особенно благоприятно действие отрицательных (легких) аэроионов. Их справедливо называют витаминами воздуха. Аэрионов много у моря, озер и рек, в горах, а также в лесу (особенно хвойном). Отрицательные аэроионы, взаимодействуя с биологическими мембранам, могут изменить их электрический потенциал и тем самым оказывать влияние на различные виды биологического окисления, происходящего в организме.

Эфирные масла – летучие фракции фитонцидов

Приятный аромат, исходящий от эфиромасличных растений (то есть выделяющих летучие эфирные масла, наполняющих воздух мельчайшими частицами – аэрозолями; которые при трении о воздух получают электрический разряд и, таким образом, насыщают его аэроионами) благотворно влияет на нервную систему человека. Специальными исследованиями было показано, что при стрессовых ситуациях (то есть когда организм человека находится в трудных условиях, требующих напряжения его защитных сил) в клетках тканей наблюдается ускорение энергопродукции, что сопровождается гипоксией (нехваткой кислорода). Это ведет к нарушению нормального функционирования клеток. Отрицательные же аэроионы способствуют восстановлению их нормального состояния.

Эфирные масла растений относят к числу летучих фракций фитонцидов. Многие из эфирных масел обладают бактерицидными свойствами. Выражены они у разных растений в различной степени.

Растения оказывают большую помощь в оздоровлении микроклимата закрытых помещений. Они выделяют кислород и поглощают углекислоту, очищают воздух от микробов и пыли. Кроме того, бодрящий аромат; испускаемый эфиромасличными растениями, выделяющими большое количество летучих фитонцидов, может улучшать наше самочувствие, повышать функциональное состояние организма, стимулировать работоспособность его и защитные силы.

Свойства фитонцидов

Фитонциды обладают бактерицидными свойствами (то есть способностью убивать микробы). Открыл фитонциды советский биолог В. П. Токин (1928). Ученый обратил внимание на то, что инфузории (одноклеточные животные), оказавшиеся рядом с кашицей из лука, все погибли.

О своем открытии Б. П. Токин доложил на международном конгрессе цитологов в Амстердаме.

Фитонциды встречаются у высших и низших растений. Они могут быть как в газообразном, так и в растворенном виде.

Фитонциды используют для борьбы с некоторыми заразными болезнями.

Например, антибактериальными свойствами обладают хвоя пихты, молодая поросль сосны, кора молодой ели, полынь, кровохлебка, душица, полынь, редька, хрен, иссоп.

А так же соки винограда, земляники, клубники, малины, ежевики, брусники, клюквы.

Соки фруктов обладают антибактериальными свойствами

Чеснок и лук обладают антидифтерийными и противотифозными свойствами.

Чеснок и лук

Существуют летучие фитонциды, то есть действующие на расстоянии, и такие, которые оказывают эффект при употреблении плодов фитонцидных растений.

Много фитонцидов содержится в плодах ясеня, черемухе, кедре, облепихе и других растениях.

Фитонциды в плодах растений

Летучие фитонциды, не имеющие запаха, обладают таким же действием, как и пахучие. При поранениях и заболеваниях растений выделяются большие количества фитонцидов.

Их используют для борьбы с вредителями культурных растений. Действием фитонцидов объясняются оздоровительные свойства зеленых насаждений.

Летучие вещества одних растений, кроме того, могут действовать и на другие растения, поэтому в букетах нельзя соединять некоторые цветы (например, сирень и ландыши).

Бактерицидными свойствами обладают арония, барбарис, брусника, виноград, гранат, ежевика, калина, клюква, лимоны, красная рябина, черная смородина, черника.

Свойства кустарников

Одним из наиболее известных отхаркивающих средств являются растительные препараты на основе багульника, используемые даже против сильнейшего удушающего кашля при коклюше. Бронхит и бронхиальная астма также поддаются лечению настоем этого растения.

Брусника и клюква широко используются для лечения заболеваний мочеполовой системы. Морсы из этих ягод обладают мочегонным эффектом, создают кислую среду в мочевом пузыре и почках, что препятствует размножению бактерий. Брусника и клюква богаты витаминами, их регулярное потребление помогает укреплять иммунитет.

Для укрепления сердца и сосудов используются свойства боярышника, обладающего сосудорасширяющим действием и способного успокаивающе действовать на нервную систему без седативного эффекта.

При лечении природными средствами активно используются настои коры, листьев, плодов и соцветий бузины. Ангина и простуда лечатся отварами бузины, примочки и ванночки применяются против ревматизма, артрита, ожогов, фурункулов. Кисель из бузины обладает хорошим слабительным действием.

Барбарис считают растением, продлевающим молодость. Сок из его ягод способен останавливать кровотечения, снижать температуру. Барбарис полезен при заболеваниях печени (камни в желчном пузыре, холецистит, гепатит).

Отвары и настои из сирени помогают бороться с заболеваниями дыхательной системы (пневмония, туберкулез, бронхиальная астма), сахарном диабете, язве желудка. Ванночки и примочки из сирени полезны при ушибах, ревматизме, гнойных язвах.

Состав фитонцидов

Фитонцидами являются все выделяемые растениями летучие вещества, в том числе и те, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Эти фитонциды называют также «нативными антимикробными веществами растений». Химическая природа фитонцидов существенна для их функции, но в термине «фитонциды» в явном виде не указывается. Это может быть комплекс соединений, например, терпеноидов, или других т. н. вторичных метаболитов. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами.

Нативные фитонциды играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биогеоценозах. Выделение ряда фитонцидов усиливается при повреждении растений. Летучие фитонциды (ЛАВ) способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Сила и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны. Фитонциды чеснока, лука, хрена, красного перца убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Летучие фитонциды уничтожают простейших (инфузорий), многих насекомых за короткое время (часы или минуты).

Фитонциды — один из факторов естественного иммунитета растений (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности).

Так, фитонциды пихты убивают коклюшную палочку (возбудителя коклюша); сосновые фитонциды губительны для палочки Коха (возбудителя туберкулёза) и для кишечной палочки; берёза и тополь поражают микроб золотистого стафилококка.

Фитонциды же багульника и ясенца довольно ядовиты и для человека — с этими растениями следует быть осторожным.

Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т. п.

Гектар соснового бора выделяет в атмосферу около 5 килограммов летучих фитонцидов в сутки, можжевелового леса — около 30 кг/сут, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору) воздух практически стерилен (содержит лишь около 200—300 бактериальных клеток в 1 м³), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др.

История развития понятия «фитонциды»

Первоначально слово фитонциды использовалось только как характеристика суммы (фракции) нативных веществ растений, подавляющих развитие других организмов. Но в последующем сфера применения термина была расширена на все виды продуктов, получаемых при переработке растительной биомассы, обладающих антимикробными свойствами, а также на фитоалексины (алексины) и колины, регулирующие развитие растительных сообществ, все антибиотики микробного происхождения и др. природные вещества. Фитонциды стали рассматривать не только как специфические защитные вещества, а как участника в теплорегуляции, как стимулятор или ингибитор прорастания пыльцы растений, и в иных процессах жизнедеятельности растений. Это вызвало кризис в использовании термина — с одной стороны, его не приняли сторонники теории алексинов и колинов, с другой — под это понятие подпадали и нативные ЛАВ — летучие ароматные вещества, и вообще любые растительные экстракты, антибиотики и др. В результате такого расширительного употребления содержательность термина снизилась, и слово фитонциды в настоящее время активно используется почти только в русскоязычной литературе. Исключением являются работы, выполняемые в Японии — там понятие фитонцидов по прежнему используется достаточно широко.


Warning: mysqli_query(): MySQL server has gone away in D:\OpenServer\domains\ege-kras.ru\wp-includes\wp-db.php on line 1924

Warning: mysqli_query(): Error reading result set's header in D:\OpenServer\domains\ege-kras.ru\wp-includes\wp-db.php on line 1924

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *