Учебно-исследовательская работа Определение фитонцидности комнатных растений по их влиянию на культуру инфузорий

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Староюрьевская средняя общеобразовательная  школа

Староюрьевского района, Тамбовской области,                                                 с.Староюрьево,ул.Ломоносова , дом №4

Учебно-исследовательская работа

Определение фитонцидности

 комнатных растений по их влиянию

на культуру инфузорий

  Автор работы:                            

    Копылова Софья Артуровна,      

  ученица 7 «А» класса                  

Руководитель работы:              

 Бубенцова Татьяна Николаевна,

учитель биологии                        

                                    Староюрьево 2015 г.                                

Тезисы.

Определение фитонцидности  комнатных растений по их влиянию на культуру инфузорий.

 Копылова Софья, ученица 7 «А» класса МБОУ Староюрьевская СОШ

Руководитель Бубенцова Т. Н., учитель биологии

Цель: изучить фитонцидную активность некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы.  

 Методы: изучение и анализ различных информационных источников по данному вопросу;

микробиологические методы: выращивание культур микроорганизмов; изучение  фитонцидных свойст комнатных растений.

Задачи работы: изучить материал о фитонцидности комнатных растений; вырастить  культуру инфузории-туфельки; определить степень фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы; выявить растения с наибольшей фитонцидной активностью;

подготовить  рекомендации по использованию фитонцидно-активных  видов комнатных растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений.

Результаты работы

     1.По разным информационным источникам изучила материалы о фитонцидности комнатных растений;

     2.С целью получение культуры  инфузории туфельки, необходимой для исследования,  изучила способы их выращивания  на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана.  Одиннадцать дней мне потребовалось  при выращивание на сенном отваре; 5 дней на моркови и 4 дня на банановой кожуре. В контрольном опыте микроорганизмов не обнаружила. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана, которых и использовала в своих исследованиях.

     3.Я  провела определение фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений, исследуя влияние фитонцидов клеточного сока и летучей фракции на культуру простейших организмов (инфузорий). За основу был взят вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной  Б.П. Токиным.

    4. Выявила, что разные виды комнатных растений проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой,  хлорофитума хохлатого, каланхое, сансивиерии трехполосой. Наименьшую фитонцидную активность из исследуемых видов комнатных растений проявили - фикус Бенджамина.  Многие выявленные виды фитонцидно-активных комнатных растений совпадают с литературными данными.

    5.Фитонцидность летучей фракции исследуемых растений не полностью совпала с фитонцидной активностью клеточного сока этих же видов растений. Наибольшую активность летучих фитонцидов  можно отметить у герани зональной и хлорофитума хохлатого, наименьшую – у сансивиерии трехполосой.

    6.На основании полученных результатов разработала рекомендации: при озеленении помещений. особенно учебных кабинетов  и квартир, необходимо учитывать не только декоративность комнатных растений, но и их фитонцидную активность, а также способность поглощать из воздуха помещений вредные вещества и  увлажнять воздух за счет усиленной транспирации.

5. Выводы

    1. По разным информационным источникам изучила материалы о фитонцидности комнатных растений;

     2. Использовала  методику выращивания культуры инфузории туфельки на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана.

     3. Определение фитонцидной активности по методике, разработанной  Б.П. Токиным показала , что наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой,  хлорофитума хохлатого,  каланхое,   сансивиерии трехполосой. Наименьшую фитонцидную активность  проявили комнатные растения: фикус Бенджамина и сенполия.

     4.   Определение фитонцидной активности по методике, разработанной  Б.П. Токиным показала , что наибольшую активность летучих фитонцидов можно отметить у хлорофитума хохлатого,бегонии  тигровой  и каланхое, наименьшую – у сансивиерии трехполосой, сенполии и сциндапсуса. Летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции медленнее.

 5.На основании полученных результатов разработала рекомендации: при озеленении помещений. особенно учебных кабинетов  и квартир.

Содержание

Тезисы.........................................................................................2-3

Введение …………………………………………………………...  5-

1. Комнатные растения в жизни человека. ……………………. 4-5
2. Биол. ………………………........................................………… 5-6
3. История открытия фитонцидов. ……………………………… 7-8
4. Общие сведения о фитонцидах. ……………………………... 8-10
5. Фитонцидные свойства комнатных растений. ……………… 10-12
6. Морфология и биология  фитонцидно-активных комнатных растени…… 12-18

1. Практическая часть

1. Получение культуры простейших (инфузорий)……....………… 19
2. Определение степени фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на культуру инфузорий:

1. Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий; …………………………………………… 20-21
2. Определение  дистанционной фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений. …………………………………… 21-22

2. Выводы и рекомендации ………………………………………. 22-23
3. Список литературы ……………………………………………….. 24
4.  Приложение …………………………………………………….. 25-26

Введение

Цель: изучить фитонцидную активность некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы.

Задачи работы:

• изучить материалы о фитонцидности комнатных растений;
• вырастить  культуру инфузории-туфельки;
• определить степень фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы;
• выявить растения с наибольшей фитонцидной активностью;
• подготовить  рекомендации по использованию фитонцидно-активных  видов комнатных растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений.

Гипотеза: влияют ли тканевые соки и летучие фракции разных видов комнатных растений на жизнедеятельность микроорганизмов?

Объект исследования: комнатные растения: бегония тигровая,   хлорофитум  хохлатый,  бриофиллум Дегремона (или каланхое), сансевиерия трёхполосная,  монсте́ра , диффенбахия,  сцинда́псус, колеус, сенпо́лия (фиалка узамбарская), фи́кус Бе́нджамина.   ; культура простейших организмов (инфузория-туфелька).

Предмет исследования:  выявление эффективного способа выращивания  культуры инфузории-туфельки; влияние тканевых соков и летучих фракций  разных видов комнатных растений на культуру инфузорий.

 Методы:

• изучение и анализ различных информационных источников по данному вопросу;
• микробиологические методы: выращивание культур микроорганизмов; изучение  фитонцидных свойст комнатных растений.

Оборудование: школьная настольная лаборатория, световой микроскоп и цифровой микроскоп MicroLife ML-12-1.3, выращенная культура инфузории-туфельки и 10 комнатных растений: бегония тигровая,   хлорофитум  хохлатый,  бриофиллум Дегремона (или каланхое), сансевиерия трёхполосная,  монсте́ра , диффенбахия,  сцинда́псус, колеус, сенпо́лия (фиалка узамбарская), фи́кус Бе́нджамина. ; цифровая фотокамера FUJIFILM, компьютер, секундомер.

1. Степень изученности проблемы

В понятие «комнатные растения» входят все сорта и гибриды, которые удалось человеку в результате селекционной работы отобрать и вывести за века. А начиналась история комнатного цветоводства в далеком  ХIII веке. Зимой 1240г. в Кельн прибыл голландский король Вильгельм, в его честь был устроен пышный прием в помещении, украшенном цветущими деревцами и кустарниками. Это был самый первый в Европе зимний сад, искуссно созданный выдающимся садоводом Альбертом Магнусом. Однако непривычность зрелища способствовала тому, что Магнуса обвинили в колдовстве. Тем не менее, первый эксперимент по созданию зимних садов оказался удачным и нашел поддержку.

Петр 1 выстроил в Петергофе небольшой павильон и содержал в нем цитрусовые. Их доставляли с большим трудом на парусных судах.

Первыми комнатными растениями были самые неприхотливые экземпляры луковичных и клубневых растений. В Ботаническом саду Санкт-Петербурга еще со времени Петра 1 есть специальный отдел, в котором можно приобрести любые выставленные растения и получить консультации по их выращиванию.

Зеленые растения стали неотъемлемой частью жизни людей, их изображения можно встретить на гербах, знаменах, тканях, картинах, посуде и других предметах. С помощью комнатных растений восполняется дефицит общения человека с природой, который возникает не только у взрослых, но и у детей,  вследствие занятости в школе на уроках и дома у экрана телевизора или компьютера. То, что человек испытывает на уровне ощущений, ученые называют «видеоэкологией» - это область знаний, выясняющая взаимоотношения людей с тем, что находится перед глазами. Видеоэкологи утверждают, что глазное яблоко у человека периодически в какие-то моменты ищет, за что бы ему «зацепиться», что бы немного отдохнуть. Таким объектом, благоприятно действующим на глаза и соответственно на нервную систему, являются комнатные растения.

Человечество давно использует растения как живые фильтры. Комнатные растения способны нейтрализовать вредные вещества и газы, поступающие в ткани вместе с углекислотой. Опыты ученых национального агентства по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) в 1980 году подтвердили возможность некоторых комнатных растений удалять из атмосферы вредные летучие соединения.  Факты, полученные в этих исследованиях, были опубликованы 15 сентября 1989 года в итоговом отчете Б.С. Вольвертона, А.Джонсона и К. Баунде  «Использование комнатных растений для снижения уровня загрязнения воздуха внутри помещений». В результате анализа полученных результатов эти ученые пришли к выводу: «Комнатные растения с низкими потребностями в освещении продемонстрировали высокий потенциал в улучшении качества воздуха внутри помещений за счет удаления вредных веществ». Клетки растений можно рассматривать как крошечные водные контейнеры. Многие газы прекрасно растворяются в воде. Поэтому поглощения газов растениями идет очень быстро. Вместе с углекислым газом внутрь растений попадают и различные вредные вещества, находящиеся в атмосферном воздухе. Научно доказано, что многие вредные вещества вызывают у растения усиление процесса дыхания. Следовательно, растения реагируют на них активно. И в процессе длительной эволюции у растений выработались защитные механизмы, позволяющие нейтрализовать вредные вещества и газы, поступающие в ткани вместе с углекислотой. Это исследование наметило путь решения проблемы очистки воздуха внутри замкнутых помещений.

Значение комнатных растений многогранно. Многие из них способны насыщать воздух ароматическими фитонцидными веществами, убивающими болезнетворные микробы и благотворно влияющими на жизнедеятельность человека. Некоторые способны помочь избавиться от болезни. Кроме того, комнатные растения просто красивы. Как сказал Иоанн Кронштадский: «Цветы - это остатки рая на Земле».

           2. Литературный обзор

Работая с литературными источниками: «Летучие биологически активные соединения биогенного происхождения», «Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах» я выяснила, что большинство растений, в том числе и комнатные, обладают бактерицидными  и протистоцидными свойствами, т.е. способны  вызывать гибель бактерий и одноклеточных организмов. Фитонцидные свойства выявлены более чем у 40 видов оранжерейных (комнатных) растений.

 По энциклопедическим книгам: «Энциклопедия живой природы»,  «Новая иллюстрированная энциклопедия»  я изучила историю открытия фитонцидов, их состав и действия на окружающею среду.

 Морфологию  фитонцидно - активных комнатных растений изучала по книге   Ганичкиной О.  «Всё о цветах в вашем доме».

На Интернет-сайдах нашла и использовала микробиологические методы: выращивание культур микроорганизмов; изучение  фитонцидных свойст комнатных растений.

Из книг Макарчука Н. М. «Фитонциды в медицине», «Лекарственные растения в народной медицине» я узнала об антивирусных  свойствах  растений и широком применении растений во всех сферах жизни человека.

Кроме теоретических знаний я получила хорошие навыки работы с  современным лабораторным оборудованием и испытала чувства настоящего исследователя.

                3. Актуальность.

Современные люди, в том числе и школьники, значительную часть времени проводят в помещении, где воздух насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными. Знания правильного озеленения и использования растений  человеком  способствуют развитию здорового образа жизни.

В   зимнем саду, коридорах, классных комнатах нашей школы находятся много растений. И среди этого огромного разнообразия я решила проверить  какие растения обладают большими  фитонцидными свойствами. Самым доступным  объектом для исследования фитонцидных свойств растений  служит простейший одноклеточный организм — инфузория туфелька. Инфузории туфельки обладают очень тонким химическим чувством. Они различают в воде тысячные доли процента растворенных солей и кислот и миллионные доли процента содержащихся ядовитых веществ и тяжелых металлов. Поэтому в лабораториях нередко используют инфузорий для обнаружения в воде тех или иных примесей.

С целью изучения комнатных растений и их свойств  написано много книг, статей в газетах и журналах, создано много различных сайтов и Интернете. В эпоху повышения экологического загрязнения на Земле людей всё больше интересует живая природа, экология окружающей среды и экология жилища. У людей возрастает потребность больше изучать, использовать, выращивать комнатные растения.

Актуальность выбранной темы в том, что современные школьники, представителем которых являюсь я, активно участвуют в изучение серьёзной экологической проблемы — улучшение экологии окружающей среды и, в первую очередь своей школы, дома.

Я считаю, что знания  по данной теме позволяют подобрать для озеленения учебных кабинетов, офисов, жилых комнат такие виды комнатных растений, которые могут способствовать оздоровлению воздушной среды помещений.  Заинтересовавшись данным вопросом, я  решила изучить фитонцидную активность некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы.

1. Фитонцидные свойства комнатных растений.

               1.1 История открытия фитонцидов.

Фитонциды (от греч. phyton – растение и лат. caedo -  убивают) образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов. (8. с129)

        Фитонциды (от греч. phyton – растение и лат. caedo -  убивают), образуемые биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов; играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биоценозах. (7. стр.87)

Идейным отцом всех исследований по фитонцидам низших растений и бактерий является знаменитый русский биолог И.И. Мечников - один из основателей современной медицины. Учение о фитонцидах представляет собой особую страницу в медицине, в истории аромотеропии.

Летучие фитонциды высших растений впервые были обнаружены в 1928-1930 г.г. А.Г.Филатовой и А.Е. Тебякиной.

Сам термин  фитонциды - был предложен русским учёным Б.Т.Токиным в 1934 году для обозначения летучих веществ, обладающих антимикробными свойствами, которые выделяются растениями.  Б. П. Токин  в 1928 г. описал интересное наблюдение: если на предметное стекло нанести кашицу из растертого лука или чеснока, а рядом капельку воды, в которой плавают инфузории, то через несколько минут клетки погибнут. Подобные опыты были поставлены со многими растениями и различными микроорганизмами, и результат в той или иной степени повторялся.

Кроме того, Б. П. Токин  обратил внимание на то, что пищевые продукты, приготовленные на восточных базарах, в антисанитарных условиях, не вызывают вспышек инфекционных заболеваний. Ученый  предположил, что обилие восточных пряностей каким-то образом предохраняет пищу от порчи. Он исследовал вещества, содержащиеся в пряностях, и обнаружил, что антисептическое действие дают летучие компоненты. Эти «летучие яды растений» он предложил назвать фитонцидами.  (3.С 84)

В отношении высших растений получены многочисленные доказательства роли фитонцидов в их иммунитете в экспериментах школы Д.Д. Вердеревского. Любопытные наблюдения сделали М.Н. Ханин, А.Ф. Прокопчук, Л.А. Николаева, Л.В.Криволазова, Ю.И. Сметанин - работники Кубанского медицинского института.

Фитонцидные свойства сначала были обнаружены лишь у немногих растений, но по мере изучения их круг расширился. По мнению академика В. Г. Дробатько, их имеют около 85% высших растений.

Вопросом о действии фитонцидов на болезнетворных микроорганизмов, возбудителей  болезней человека и животных заинтересовались медики и ветеринары. В институте микробиологии и вирусологии имени Д. К. Заболотного АН УССР проблема фитонцидов нашла всестороннее развитие. В 1945 г. при непосредственном участии академика В. Г. Дробатько был получен препарат иманин из растения зверобоя. В 1948 г. этот препарат был внедрен в медицинскую практику и применяется до сих пор при лечении гнойных ран, трофических язв и других заболеваниях.

Антимикробные свойства фитонцидов обусловили большое число исследований по использованию их в медицине, ветеринарии, защите растений, при хранении плодов и овощей, в пищевой промышленности и др.

                    1.2.Общие сведения о фитонцидах

         С химической точки зрения фитонциды - это комплекс
газообразных и легко испаряющихся соединений, в состав которых могут входить как неорганические, так и органические соединения. Таким образом, фитонцидные комплексы имеют сложный химический состав, который и обуславливает специфичность их действия на разные группы микроорганизмов.

Растения вырабатывают фитонциды для того, чтобы обеспечить себе защиту от бактерий, грибков и др. микроорганизмов, которые могут вызвать различные заболевания. Количество фитонцидов, выделяемых растение, изменяется в ходе онтогенеза, увеличивается при ранении растения. По словам профессора Б.П. Токина  растение с помощью фитонцидов «само себя стерилизует». В здоровом растении фитонциды участвуют также в разнообразных обменных процессах. (3. С 80)

Фитонциды разных видов растений различны по своему составу и действию. Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для  данного растения, в отпугивании насекомых и т.д. Есть фитонциды, содержащиеся в тканях растений  в растворенном виде, и летучие фракции фитонцидов, выделяемые в атмосферу, почву, воду (у водных растений). Летучие фитонциды способны оказывать своё действие на расстоянии, например, фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и др.  Кроме того летучие фитонциды вызывают появление отрицательных ионов в воздухе и снижают в нем содержание тяжелых положительно заряженных ионов, что хорошо влияет на самочувствие и здоровье человека

Активные фитонциды содержатся в луке и чесноке. Стоит пожевать несколько минут чеснок, как большинство бактерий, живущих в полости рта, погибают. Употребление растений с высоким содержанием фитонцидов способствует освобождению от микробов полости рта и желудочно-кишечного тракта. Бактерицидные свойства растений используются при профилактике и лечении многих заболеваний, в частности, верхних дыхательных путей.

Усниновая кислота – фитонцид из лишайника уснеи – угнетает туберкулёзных бактерий.

Многие фитонциды выделяются из растений в газообразном состоянии. Листья смородины, грецкого ореха, дуба, ольхи, жёлтой акации выделяют гексенал, который в очень малых концентрациях убивает простейших.

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. Фитонциды лука, чеснока, черёмухи убивают грибок фитофтору, который поражает картофель (гниль картофеля). Фитонциды горчицы, хрена, эвкалипта губительно действуют на бактерию, вызывающую заболевание хлопчатника. Чесночные луковицы полезно сажать между грядками садовой земляники. Фитонциды чеснока не дадут заболеть нежному растению серой гнилью. Интересно, что на возбудителей заболеваний человека и животных фитонциды действуют значительно сильнее, чем на возбудителей заболеваний растений, которые уже приспособились к их прямому действию. Так, фитонциды апельсина и лимона в 40 раз скорее убивают дизентерийную палочку, вызывающую тяжёлое заболевание человека, чем бактерию, поражающую деревья лимона.

 Ученые подсчитали: растения Земли ежегодно выделяют в атмосферу около 490 миллионов тонн фитонцидов, летучих веществ, убивающих или подавляющих рост и развитие микроорганизмов.

Фитонциды выделяются также микроорганизмами и низшими грибами. Они называются антибиотиками. На их основе готовят многие сильнодействующие лекарства.

            1.3  Группы комнатных растений по фитонцидности.

Академик Н. Г. Холодный высказал предположение, что летучие вещества, выделяемые высшими растениями и находящиеся в окружающем нас воздухе, являются «атмосферными витаминами» или «витаминоподобными веществами», могут усваиваться легкими человека и благотворно действовать на его организм. Всем известно действие летучих   веществ  воздуха   соснового бора и дубового леса на общее самочувствие человека и на его нервную систему. С этой точки зрения большое оздоровительное значение имеет озеленение городов, цехов и территорий заводов, жилых помещений путем подбора таких растений, фитонциды которых действуют наиболее благоприятно.

Известно, что гектар лиственного леса выделяет летом за день 2 кг летучих фитонцидов, хвойного – 5 кг, а можжевельника – 30 кг губительных для микроорганизмов летучих веществ. Комнатные растения также выделяют фитонциды и очищают воздух от содержащихся в нем микроорганизмов. Например, бегонии и герань снижают содержание микрофлоры в окружающем воздухе на 43%, циперус – на 59%, а мелкоцветная хризантема – на 66%.

 Учеными был составлен ассортимент комнатных растений тропического происхождения, которые можно использовать для профилактических и лечебных целей дома и в местах массового скопления людей: в детских садах, школах, лечебно-профилактических и других учреждениях,  которые можно объединить в 3 группы:

    1-я группа - растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибактериальной, антивирусной, антифунгальной активностью в отношении воздушной микрофлоры. (Сансевьера трехполосная,  диффенбахия пятнистая,  сциндапсус пестрый,  цииссус антарктический, тетрастигма Вуанье, пеларгония (герань) душистейшая, колеус Блюма, кипарис вечнозеленый пирамидальный, олеандр обыкновенный, самшит вечнозеленый, фикус Бенджамина).

   2-я группа - растения, летучие выделения которых улучшают сердечную деятельность, повышают иммунитет, обладают успокаивающим, противовоспалительным и другими лечебными действиями.

(Монстера привлекательная, пеларгония (герань) душистейшая, жасмин Самбак, мирт обыкновенный, лимон).

   3-я группа - растения-фитофильтры, поглощающие из воздуха вредные газы. Например, комнатное растение спатифиллум способно поглощать ацетон, нефролепис и фикусы поглощают формальдегид. К этой же группе растений относятся: хлорофитум хохлатый, фикус Бенджамина, цииссус антарктический.

В конце 1970 – 1980-х гг. возникло направление, получившее название фитодизайна. Его основатель, А.М. Гродзинский, дал ему такое определение: «Фитодизайн – это использование растений для улучшения среды обитания в искусственных системах». Задачами фитодизайна являются: очистка и оздоровление воздуха помещений, увлажнение, ионизация и обогащение его веществами, благотворно влияющими на состояние здоровья человека, а также создание комфортной и эстетически приятной обстановки.

         Для оздоровления воздушной среды помещений применяют растения, обладающие высокой фитонцидной активностью. Наиболее  фитонцидно-активными являются следующие: хлорофитум хохлатый, фиалки, драцены, юкка, монстера, кофе  арабика и аравийский, каланхое, гибискусы, лимоны и другие.

         При исследовании фитонцидной активности растений в течение суток, было установлено, что она максимальна днем и минимальна ночью. . На выделение фитонцидов влияют также состав почвы и температура воздуха – плохое питание и понижение температуры снижают выделение растениями летучих веществ. ( 5. С20)

     1.4 Морфология и биология фитонцидно - активных комнатных растений

Для изучения фитонцидной активности я выбрала  десять широко известных  и имеющихся в учебных кабинетах комнатных растений: бегония тигровая,   хлорофитум  хохлатый,  бриофиллум Дегремона (или каланхое), сансевиерия трёхполосная,  монсте́ра , диффенбахия,  сцинда́псус, колеус, сенпо́лия (фиалка узамбарская), фи́кус Бе́нджамина. (Приложение № 4.)

 Бего́ния (лат. Begonia) - род растений семейства Бегониевые. Среди бегоний встречаются однолетние и многолетние травы, кустарники (изредка лазающие) или полукустарники с ползучим или клубневидно утолщённым корневищем, иногда с клубнем. Листья, как правило, асимметричные, часто красивой окраски (особенно у культурных видов). Цветки неправильные, однополые, однодомные. Листочки околоцветника неравные, ярко окрашенные. Бегонии размножаются семенами, черенками, листьями. Требовательны к влаге и свету.

  Хлорофитум (chlorofhytum) - род растений семейства Агавовые, является одним из наиболее распространённых комнатных растений. Травянистое растение с пониклыми стеблями. Его длинные линейные листья собраны в прикорневые пучки. Цветки у хлорофитума мелкие, собраны в рыхлую метелку. Стебли дуговидной формы после цветения образуют на своих концах пучки листьев с воздушными корнями. Сильные экземпляры имеют многочисленные свисающие стебли с розетками листьев. Быстро растёт,  неприхотлив. Хлорофитум поглощает формальдегид, угарный газ, выделяя фитонциды,  обладает значительным бактерицидным эффектом. Ученые установили, что за сутки растение может уничтожить около 80 % болезнетворных микроорганизмов, находящихся в непосредственной близости от растения.

Кала́нхое (лат. Kalanchoe) — род суккулентных растений семейства Толстянковые (Crassulaceae). Известно более 200 видов, произрастающих в тропической и Южной Африке, Южной и Юго-Восточной Азии и в тропиках Южной Америки. Достигает высоты 50 см. Листья длиной до 20 см, узкояйцевидные или узкотреугольные, мясистые, серовато-зелёные, снизу с фиолетовыми пятнами, иногда сложенные вдоль главной жилки. Края зубчатые, между зубцами образуются выводковые почки, из которых прямо на материнском растении развиваются дочерние растеньица, снабженные корнями. Опадая, они сразу укореняются

 Сансевиерия (sanseviera),  «тёщин язык» - род включает около 60 видов из семейства Лилейных. Это  бесстеблевые вечнозеленые многолетники из сухих, каменистых регионов в тропической и субтропической Африке, Мадагаскаре, Индии, Индонезии и Южной Флориде. Растение с мясистыми мечевидными листьями. Перистые листья создают эффектный фон для мелких цветочков. Предпочитают сухую атмосферу.

 Монсте́ра (лат. Monstéra) - крупные тропические растения, лианы; род семейства Ароидные. Виды этого рода распространены во влажных тропических лесах экваториального пояса Америки. Это многолетние вечнозелёные лазящие лианы с длинным утолщённым стеблем и воздушными придаточными корнями. Размер и форма листовых пластинок различаются у разных видов. Цветки светлые, мелкие, собраны в толстый цилиндрический початок. Требовательны к влаге.

          Диффенбахия (лат. Dieffenbachia) — род декоративных вечнозеленых растений семейства ароидных родом из тропической южной Америки с крупными пестрыми удлинённо-овальными очередными листьями. Имеет толстый сочный стебель, больше напоминающий ствол дерева, который несет шапку из крупных пестрых листьев Диффенбахия - это ядовитое комнатное растение, может достигать высоту 1,8 м и выше.  Размножают верхушечной частью стебля, требует увлажнение воздуха.

 Сцинда́псус (лат. Scindapsus) — род растений семейства Ароидные, лиана. Родина — тропические леса Юго-Восточной Азии. Наиболее известный вид этого рода — Scindapsus pictus (Сциндапсус пятнистый). Это популярное комнатное растение, листья которого имеют характерные серебристые пятна, располагающиеся на верхней стороне листа двумя эффектными широкими дугами около краёв листовой пластинки. Сциндапсус  - лиана с воздушными корнями, размножается стеблевыми черешками.

 Колеус (лат. Coleus) — род растений семейства Яснотковые. Многолетнее, декоративно лиственное растение. Стебли ребристые, листья сердцевидные, окрашенные в различные сочетания зелёного, красного бордового и жёлтого цветов. Цветки декоративной ценности не имеют. Солнцелюбив.

           Сенпо́лия (лат. Saintpaulia) - род красивоцветущих травянистых растений семейства Геснериевые (Gesneriaceae), известна в цветоводстве также под названием узамба́рская фиа́лка. В естественных условиях произрастает в горных регионах Восточной Африки. Представители рода — низкорослые вечнозелёные многолетние травянистые растения. Стебли укороченные, с прикорневой розеткой листьев.Листья довольно мясистые, покрыты ворсинками, округлые, обычно со слегка неравнобоким сердцевидным основанием, с округлой или короткозаострённой  верхушкой. Могут быть как однородной зелёной окраски, так и пятнистыми. Цветки — с пятью лепестками, собраны в кисти. Легко размножаются листовыми черенками.

Фи́кус Бе́нджамина (лат. Ficus benjamina) — вид растений из рода Фикус семейства Тутовые. Вечнозеленое дерево или кустарник. Листья глянцевые, гладкие, тонко кожистые, продолговато-овальные с заостренной вершиной. Крона широкая, ветви поникающие. Оптимальная t0 содержания фикуса - 25-30° C летом и 16-20° C зимой. (1. с 36-70)

 2. Методика исследований.

                      2.1 Методики выращивания культуры инфузории туфельки.

   2.1.1   Выращивание культуры инфузории-туфельки на сенном отваре.

Первоначально необходимо получить культуру сенной палочки, которая является пищей для инфузорий. Для этого в чистую посуду надо положить немного лугового сена (без цветов) из расчета 100 г на 1 л воды и кипятить его в течение 15—20 минут до получения крепкого настоя. Когда он остынет, его надо профильтровать с помощью воронки и ватки. Затем банку с профильтрованным настоем укрыть марлей. Через пару дней на поверхности появится бактериальная пленка, за счет которой будут кормиться инфузории.

Для получения культуры инфузорий в полученный ранее настой с  бактериями сенной палочки  нужно внести культуру инфузорий, которую можно взять из естественного водоема. Для этого предварительно в пробирку набрать  воды из придонного слоя пруда, которую нужно просмотреть под микроскопом. Если в пробе кроме туфельки окажутся и другие инфузории, надо разбавлять воду взятой из пруда чистой водой до тех пор, пока в ней останутся только туфельки. Верх банки надо укрыть куском марли, сложенным вдвое, чтобы в нее не попали цисты других простейших. Через пять - семь дней инфузории начнут обильно размножаться, и их можно будет рассматривать под микроскопом при увеличении в 30-40 раз. Вначале в сенном настое развиваются различные инфузории, но постепенно начинают преобладать инфузории.

Кроме описанного выше способа получения культуры инфузорий, мы попробовали получить культуру этих простейших, добавив в остывший отвар сена воду  из аквариума. «Старая» вода, в которой почти не происходят процессы гниения, для закладки культуры непригодна. Воду следует брать из аквариумов с регулярной частичной подменой воды. Из таких же аквариумов полезно  собирать подгнившие листья и стебли растений, отжимая с них в питательную среду большие количества инфузорий. Смесь отвара с аквариумной водой должна иметь цвет густого чая.

Для развития культуры требуются минимальный свет и температура не выше 18-20°С. Сильный свет и тепло ускоряют процессы гниения, а в банке-инкубаторе они должны происходить в замедленном темпе.

Через 1-2 дня после закладки культуры, вода в банке сильно мутнеет и начинает издавать гнилостный запах. Постепенно запах исчезает, а спустя 5—6 дней в верхних слоях воды, наиболее богатых кислородом, появляются  скопления

инфузорий.   (3. с 65)

        2.1.2  Разведение инфузории на кусочке моркови.    

Простой, эффективный способ разведения инфузории на кусочке моркови. Один грамм замоченной моркови поместить в один литр воды. Ёмкость поместить в тёмное место с температурой чуть выше комнатной. Через несколько суток можно увидеть невооружённым взглядом белесоватую взвесь, окружающую морковь, которая представляет собой скопление инфузорий-туфелек, хаотично плавающих в толще воды.

     2.1.3  Выращивание инфузории-туфельки на листьях салата или на кусочках кожуры банана. Заполнить ёмкость водой из аквариума. Поместить лист салата или кусочки подсушенной кожуры банана в ёмкость с водой. Обе культуры должны постоять на солнце в течение недели. Через некоторое время вода потемнеет - это разросшаяся колония бактерий. Следующий этап за инфузориями, в этой благодатной среде они также быстро размножаются. Ввиду их микроскопического размера увидеть их невозможно без микроскопа, поэтому судить о количестве можно по цвету воды. Она станет светлее и прозрачней.

          2.2  Методика определение степени фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на культуру инфузории-туфельки.

  2.1 Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий

 Вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной  Б.П. Токиным. В этом случае определяется активность фитонцидов, входящих в состав тканевого сока   растений.

  Получить  тканевый сок из растений при помощи приготовления кашицы, растирая листья растений с помощью пестика и ступки. Отжать через марлю несколько капель сока исследуемого растения.

         Нанести капли с культурой инфузорий на предметное стекло, наблюдать за активностью инфузорий под микроскопом при увеличении в 56 раз (14х 4). Методика работы с микроскопом стандартная.  Затем нанести капли сока растения рядом с каплей с инфузориями, соединить  две капли. Наблюдать за изменением активности инфузорий, до их гибели, отмечая время с помощью секундомера.  Опыты проводить  по два раза. Данные записывать.

     Фитонцидность растений  рассчитывается по формуле:   А=100:Т,

где А – фитонцидная  активность (%);       Т - время гибели микроорганизмов (в минутах) (2. с 38)

  2.2 Определение  дистанционной фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений.

В этом случае определяется влияние летучей фракции фитонцидов на простейших.

        Листья этих растений измельчить в ступке до состояния кашицы. На предметное стекло поместить каплю воды с простейшими (инфузориями) и на расстоянии нескольких миллиметров от нее - кашицу из исследуемого растения. Наблюдать  под микроскопом за изменением  подвижности  инфузорий.  Фиксировать время (в минутах), за  которое все они перестают двигаться.  Данные записывать.(2. С 41)

  3. Практическая часть

  3.1 Методы получение культуры простейших (инфузорий).

С целью получение культуры простейших (инфузорий),  необходимых для исследования, и изучения способов их выращивания я 02.01.2015 года заложила три опыта по выращиванию культуры инфузории-туфельки, а четвёртый был контрольный (с водопроводной водой). (Приложение № 1)

    Опыт № 1. Выращивание культуры инфузории-туфельки на сенном   отваре.

       С целью получения культуры инфузорий, я попробовали получить культуру этих простейших, добавив в  отвар сена воду  из аквариума, а не из естественного водоёма.

Первоначально  получила культуру сенной палочки, которая является пищей для инфузорий. Для этого в чистую посуду  положила немного лугового сена (без цветов) из расчета 100 г на 1 л воды и кипятила его в течение 15—20 минут до получения крепкого настоя. Когда он остыл,  профильтровала с помощью воронки и ватки. Затем банку с профильтрованным настоем укрыла марлей. Через два дня на поверхности появилась бактериальная пленка.

Затем добавила в  отвар сена воду  из аквариума.  Смесь отвара с аквариумной водой  имела цвет  чая.

Поместила  культуру в тёмное место, где  температура не выше 18-20°С.

Через 2 дня после закладки культуры, вода в банке сильно помутнела и начинала издавать гнилостный запах. Постепенно запах исчез, а спустя 7 дней в верхних слоях воды, наиболее богатых кислородом, появились  скопления

инфузорий и я  рассматривала их под микроскопоми при различных увеличениях ( 40-64 раза).

На получение культуры инфузории-туфельки мне потребовалось 11 дней.

  Опыт № 2.  Разведение инфузории на кусочке моркови.    

Попробовала  второй, простой, но эффективный способ разведения инфузории на кусочке моркови. Один грамм замоченной моркови поместила в один литр воды. Ёмкость поместить в тёмное место с температурой чуть выше комнатной. В течение 2 дней кусочки моркови находились на дне банки, а затем поднялись на поверхность. Вода в банке помутнела. (Приложение № 3.)

 Через 5 суток  увидела невооружённым взглядом белесоватую взвесь, окружающую морковь, которая представляет собой скопление инфузорий-туфелек, хаотично плавающих в толще воды.

На получение культуры инфузории-туфельки мне потребовалось 5 дней.

       Опыт №3. Выращивание инфузории-туфельки  на кусочках кожуры банана.

    Заполнила ёмкость водой из аквариума. Поместитила   кусочки подсушенной кожуры банана в ёмкость с водой и поставила на  окно, где больше света. Культура  стоять на солнце в течение недели. Через  3 дня кусочки бананов опустились на дно и вода потемнела.Взяла пробу воды и рассмотрела под микроскопом - это разросшаяся колония бактерий. (Приложение № 3.) Следующий этап  был за инфузориями, в этой благодатной среде они должны также быстро размножатся. Ввиду их микроскопического размера увидеть их невозможно без микроскопа, поэтому судить о количестве можно по цвету воды.  На 5 день вода стала светлее и прозрачней. Взяла пробу воды и рассмотрела под микроскопом - это разросшиеся колония бактерий и инфузирий.  Опыт был завершон уже на пятый день. (Приложение № 3.)

В контрольном опыте не удалось обнаружить микроорганизмы.

Для исследований необходимо получить чистую культуру инфузории.

 Для проведения опытов, я должна была очистить инфузорию от бактерий и образовавшейся грязи. Для этого я воспользовалась одним нехитрым способом, который представлен на рисунке:

Суть этого способа заключается в особенности инфузорий туфелек – они «любят» чистую воду и, проходя через мочалку, устремляются в чистую воду. Для этого мне потребовалась колба с расширяющимся горлышком и мочалка.

Вывод: Использовала  методику выращивания культуры инфузории туфельки на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана.

3.2  Определение степени фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на культуру инфузорий.

3.2.1 Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий

Я использовала вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной  Б.П. Токиным. В этом случае определяется активность фитонцидов, входящих в состав тканевого сока   растений.(Приложение №2.)

Оборудование: листья комнатных растений с черешками, микроскопы, микролаборатория, сосуд с культурой инфузорий, чистая вода для промывания, секундомер.  

Выполнение работы: подготовка оборудования к работе:  получила  тканевый сок из растений при помощи приготовления кашицы, растирая листья растений с помощью пестика и ступки. Отжала через марлю несколько капель сока исследуемого растения.(Приложение № 2.)

         Нанесла капли с культурой инфузорий на предметное стекло, наблюдала за активностью инфузорий под микроскопом световым и цифровым при увеличении в 40 и 64 раза (10х4 и 16x4). При этом старалась сделать фотографии, но захватить изображение с ними трудно из-за их быстрого движения. (Приложение № 3.) Методика работы с микроскопом стандартная.  Затем нанеслиа капли сока растения рядом с каплей с инфузориями, соединила  две капли. Наблюдала за изменением активности инфузорий, до их гибели, отмечая время с помощью секундомера.  Опыты проводила  по два раза. Данные заносились в следующую таблицу:

                                                                                                         Таблица 1

  Фитонцидность растений  рассчитывается по формуле:   А=100:Т,

где А – фитонцидная  активность (%);       Т - время гибели микроорганизмов (в минутах)

Вывод: наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой,  хлорофитума хохлатого,  каланхое,   сансивиерии трехполосой. Наименьшую фитонцидную активность  проявили комнатные растения: фикус Бенджамина и сенполия.

3.2.2 Определение  дистанционной фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений.

В этом случае я определяла влияние летучей фракции фитонцидов на простейших. Для исследования взяла растения, которые по результатам предыдущего эксперимента проявили наибольшую фитонцидную активность: хлорофитум  хохлатый, герань зональная, бегония тигровая, лимон Павлова, каланхое, сансивиерия, аукуба, крассула.

        Листья этих растений измельчила в ступке до состояния кашицы. На предметное стекло поместила каплю воды с простейшими (инфузориями) и на расстоянии нескольких миллиметров от нее - кашицу из исследуемого растения. Наблюдала  под микроскопом за изменением  подвижности  инфузорий,старалась фиксирова их на фотографиях. (Приложение № 2. и  3.) Фиксировала время, за  которое все они перестают двигаться.  Данные занесла в таблицу 2.

                                                                                                         Таблица 2

Вывод: наибольшую активность летучих фитонцидов можно отметить у хлорофитума хохлатого,бегонии  тигровой  и каланхое, наименьшую – у сансивиерии трехполосой, сенполии и сциндапсуса. Летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции медленнее.

4.  Результаты работы

     1.По разным информационным источникам изучила материалы о фитонцидности комнатных растений;

    2.  С целью получение культуры  инфузории туфельки, необходимой для исследования,  изучила способы их выращивания  на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана.  Одиннадцать дней мне потребовалось  при выращивание на сенном отваре; 5 дней на моркови и 4 дня на банановой кожуре. В контрольном опыте микроорганизмов не обнаружила. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана, которых и использовала в своих исследованиях.

     3. Я  провела определение фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений, исследуя влияние фитонцидов клеточного сока и летучей фракции на культуру простейших организмов (инфузорий). За основу был взят вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной  Б.П. Токиным.

   4. Выявила, что разные виды комнатных растений проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой,  хлорофитума хохлатого, каланхое, сансивиерии трехполосой. Наименьшую фитонцидную активность из исследуемых видов комнатных растений проявили - фикус Бенджамина.  Многие выявленные виды фитонцидно-активных комнатных растений совпадают с литературными данными.

    5.Фитонцидность летучей фракции исследуемых растений не полностью совпала с фитонцидной активностью клеточного сока этих же видов растений.  Наибольшую активность летучих фитонцидов  можно отметить у герани зональной и хлорофитума хохлатого, наименьшую – у сансивиерии трехполосой.

  6.На основании полученных результатов разработала рекомендации: при озеленении помещений. особенно учебных кабинетов  и квартир, необходимо учитывать не только декоративность комнатных растений, но и их фитонцидную активность, а также способность поглощать из воздуха помещений вредные вещества и  увлажнять воздух за счет усиленной транспирации.

5. Выводы

    1. По разным информационным источникам изучила материалы о фитонцидности комнатных растений;

     2. Использовала  методику выращивания культуры инфузории туфельки на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана.

     3. Определение фитонцидной активности по методике, разработанной  Б.П. Токиным показала , что наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой,  хлорофитума хохлатого,  каланхое,   сансивиерии трехполосой. Наименьшую фитонцидную активность  проявили комнатные растения: фикус Бенджамина и сенполия.

     4.   Определение фитонцидной активности по методике, разработанной  Б.П. Токиным показала , что наибольшую активность летучих фитонцидов можно отметить у хлорофитума хохлатого,бегонии  тигровой  и каланхое, наименьшую – у сансивиерии трехполосой, сенполии и сциндапсуса. Летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции медленнее.

 5.На основании полученных результатов разработала рекомендации: при озеленении помещений. особенно учебных кабинетов  и квартир.

6. Заключение.

           1.Я изучила материалы о фитонцидности комнатных растений.  

          2.Узнала  методику выращивания культуры инфузории туфельки на трёх средах:       на сенном отваре,   на кусочке моркови и  на кусочках кожуры банана. Определила простой и эффективный способ получения культуры простейших -выращивание их на кусочках кожуры банана, которых и использовала в своих исследованиях.

          3.Я  провела исследование фитонцидной активности десяти видов комнатных растений и определила степени фитонцидности некоторых видов комнатных по их влиянию на культуру инфузорий.

           4.При определение степени фитонцидности комнатных растений я изучила влияние и клеточного сока и летучей фракции на культуру инфузорий. Выяснила, что фитонцидность летучей фракции исследуемых растений не полностью совпала с фитонцидной активностью клеточного сока этих же видов растений. Определила, что  фитонциды клеточного сока   быстрее обездвиживают инфузорий, чем  летучие фитонциды.

          5.В ходе работы выявила растения с наибольшей фитонцидной активностью:  хлорофитум хохлатый, бегония  тигровая  и каланхое, а наименьшее – у сансивиерии трехполосой, сенполии и сциндапсуса. Многие выявленные мной виды фитонцидно-активных комнатных растений совпадают с литературными данными.Хлорофитум хохлатый в этом исследовании является настоящим «победителем».

          6.Подготовила  рекомендации по использованию фитонцидно-активных  видов комнатных растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений.

7.  Рекомендации

На основании полученных результатов можно дать следующие рекомендации: при озеленении помещений, особенно учебных и квартир, необходимо учитывать не только декоративность комнатных растений, но и их фитонцидную активность, а также способность поглощать из воздуха помещений вредные вещества и  увлажнять воздух за счет усиленной транспирации. Кроме того, при подборе видов комнатных растений необходимо учитывать, например, ядовитость некоторых растений и  способность вызывать аллергию.

Наиболее ценными растениями для озеленения помещений являются:

• хлорофитум,  который  обладает и значительным бактерицидным эффектом. Специалисты Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) выяснили, что за 24 часа этот цветок почти полностью очищает воздух от вредных микроорганизмов;
• разные виды бегоний (в том числе бегония тигровая);
• каланхое (бриофиллум Дегремона) не отличается декоративностью, но обладает высокой фитонцидной активностью;
• широкие листья монстеры привлекательной  прекрасно  увлажняют воздух и выделяют фитонциды;
• пестролистная  диффенбахия  очищает воздух жилых комнат от токсинов.  Поэтому ее место в жилых помещениях, окна которых выходят на шумную автостраду или крупный завод, фабрику. При её разведении необходимо учитывать, что сок этого растения ядовит.
• сансивиерия  трехполосая обладает достаточно высокой фитонцидностью и способностью поглощать токсины из воздуха.
• В целом, мне кажется, что количество растений в нашей школе следует увеличить, особенно на третьем этаже. Это поднимет настроение учащихся, повысит успеваемость и работоспособность.  

8. Список литературы

1. 1.  Ганичкина О. Всё о цветах в вашем доме.«ОНИКС», 2008.
2. Макарчук Н. М. Фитонциды в медицине. - Киев: Наукова думка, 1990.
3. Летучие биологически активные соединения биогенного происхождения. Отв. редакторы М.М. Телитченко и А..Х Тамбиев.  М.: Изд-во МГУ, 1971.
4. «Лекарственные растения в народной медицине» В.П. Махлаюк 2007г.
5. Токин  В. Л. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. Л.. Изд-во университета, 1980.
6. Новая иллюстрированная энциклопедия,  Москва ООО «Мир книги» научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2005год.
7. Энциклопедический словарь юного биолога, Москва   «Педагогика», 1986г.
8. «Энциклопедия живой природы», том 9, Москва, Экслибрис, 2007.
9. shkolazhizni.ru/archive/0/n-13658/

1. www.treeland.ru/article/home/plant/health.htm
2. www.ecospace.ru/ecology/science/plants/