Исследовательская работа "Влияние фитонцидов на порчу продуктов"
опыты и эксперименты по биологии (7 класс) на тему

Муниципальное общеобразовательное автономное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №3 г. Шимановска»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Тема: «Влияние фитонцидов на порчу продуктов».

      Работу выполнила ученица

      7 б класса МОАУ СОШ №3

Молчанова Ангелина

 Руководитель:

 учитель биологии Гладышева О.В.

Содержание

    Введение………………………………………………………………3        

1. Растения, выделяющие фитонциды…………………………………4                

2. Исследование по влиянию фитонцидов на порчу продуктов……...7                                                                                                                                                                                              

   Заключение ……………………………………………………………9                                                                                                                                                                                       Литература …………………………………………………… ……...…10                                                    Приложение  А…………………………………………………...………11

Приложение Б….        …………………………………………………..……13                                 Приложение В……………………………………………………………14

Приложение Г……………………………………………………………17                                                

Введение

        Каждую осень, как только созревают овощи и фрукты, почти на каждой кухне открывается маленький перерабатывающий завод. Рядами стоят банки с солеными огурчиками, томатами, перцами, капустой. Вкуснятина и красота. Банки хоть на выставку отправляй! Интересно, зачем в банки к овощам  кладут лист хрена, смородины, чеснок, лук. Изучив определенные источники литературы, я узнала, что многие зеленые растения выделяют летучие вещества-фитонциды. Они убивают микроорганизмы: болезнетворные бактерии и споры плесневых грибов, которыми обычно полон воздух. То есть фитонциды – это как бы воздушная оборона, создающая противомикробную зону вокруг растения.

        Эта мысль натолкнула на гипотезу: если фитонциды создают противомикробную зону, значит, они могут влиять на сохранность  продуктов питания.        

Цель: изучить влияние фитонцидов на сохранность продуктов.

         Объект исследования: белок варёного куриного яйца, яблоко, хлеб.

        Предмет исследования: фитонциды лука, чеснока, хвои сосны, лимона, герани, молочая.

        В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Установить какие растения выделяют фитонциды.

2. Определить влияние летучих веществ на порчу продуктов.

3.Проанализировать, какие растения выделяют больше фитонцидов. 

Методы исследования: сравнение; наблюдение; эксперимент; анализ. Место проведения: лаборатория биологии школы №3.

1.Растения, выделяющие фитонциды

Фитонциды (от греч. φυτóν — «растение» и лат. caedo — «убиваю») — образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Термин был предложен Б. П. Токиным в 1928 году. Фитонцидами называют все секретируемые растениями фракции летучих веществ, в том числе те, которые практически невозможно собрать в заметных количествах. Эти фитонциды называют также «нативными антимикробными веществами растений».

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.

Выделение фитонцидов усиливается при повреждении растений. Химическая природа фитонцидов различна. Обычно это комплекс соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных веществ и др., т. н. вторичных  метаболитов, не относящихся к основным классам природных соединений – белкам, углеводам и жирам. Различают неэкскреторные фитонциды протоплазмы клеток («тканевые соки») и летучие фракции фитонциды, выделяемые в атмосферу, почву, воду (у водных растений). Летучие фитонциды способны оказывать своё действие на расстоянии, например Фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Мощность и спектр антимикробного действия фитонцидоф весьма разнообразны у разных видов растений. Фитонциды чеснока, лука, хрена убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Летучие фитонциды манника (Glyceria aquatica) уничтожают простейших (инфузорий) за 2 часа, а многих насекомых – за несколько минут. Фитонциды – один из факторов естественного иммунитета растений (растения стерилизуют себя продуктами своей жизнедеятельности). В результате сопряжённой эволюции высших растений и микроорганизмов лишь немногие из последних оказались приспособленными к данному виду растений и стали для него патогенными. 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. Однако фитонциды не следует рассматривать только как специфические защитные вещества. Они могут принимать участие в теплорегуляции и в иных процессах жизнедеятельности    растений.

          Являясь одним из факторов иммунитета растений, Фитонциды играют важную роль во взаимоотношениях между организмами, составляющими биогеоценозы. Один гектар соснового бора выделяет в атмосферу за сутки около 5 кг летучих фитонцидов, можжевелового леса – около 30 кг, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору), вне зависимости от географической широты и близости населённых пунктов, воздух практически стерилен (содержит лишь около 200–300 бактериальных клеток на 1 м3), что представляет интерес для гигиенистов, курортологов, специалистов по озеленению городов и др. Установлено, что растения одного вида тормозят или, наоборот, стимулируют прорастание пыльцы, рост и развитие растений др. видов. Например, фитонциды житняка и овса стимулируют прорастание пыльцы люцерны, а фитонциды тимофеевки угнетают этот процесс. Открытие этих свойств фитонцидов повлияло на возникновение исследования в области аллелопатии. 

 «Так обаятелен этот чудный запах леса после весенней грозы, запах березы, прелого листа, сморчков, черемухи, что я не могу усидеть в бричке, соскакиваю с подножки, бегу к кустам и, несмотря на то, что меня осыпает дождевыми каплями, рву мокрые ветки распустившийся черемухи, бью себя ими по лицу и упиваюсь их чудным запахом… Да ты понюхай, как пахнет! - кричу я». Так описывает силу аромата цветков черёмухи Л.Н.толстой. Да, черёмуха обладает исключительными свойствами. Оказывается, фитонциды черемухи так сильны, что убивают мух, комаров, слепней, грибки плесени, если их поместить в банку с цветками и растертыми листьями черемухи. Простейшие животные – амебы, инфузории – убиваются фитонцидами черемухи в 5 минут.

          Фитонциды содержат: пихта, сосна, ель, жасмин, черная смородина, мята, можжевельник, крапива, укроп, редька, перец и другие растения. (см. приложение А) Фитонциды листьев пихты, дуба, тополя, убивают бациллы дифтерии.

Хорошо известны лечебные свойства лука, чеснока (см. приложение Б) и хрена. Они также выделяют фитонциды, убивающие гнилостные и болезнетворные бактерии. Достаточно в течение 3 минут пожевать лук или чеснок, чтобы убить во рту все бактерии. Также фитонциды чеснока убивают микроб туберкулёза за 5 минут. В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзеннолистного (препарат иманин) и др. растений, содержащих Фитонциды, для лечения гнойных ран, трофических язв, трихомонадного кольпита и др. Фитонциды ряда растений стимулируют также двигательную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, сердечную деятельность.
        Мясо, рыба, фрукты лучше сохраняются, если обернуть их или посыпать размельченными листьями хрена, горчицы, лука, чеснока.

  Также фитонциды выделяют хорошо знакомые нам комнатные растения. Например, летучие вещества герани убивают в помещении до 80% различных бактерий. Отлично справляются бактериями стафилококков и стрептококков. Алоэ (столетник) на 40% снижает содержание микробных клеток в воздухе помещений, уничтожает споры грибов. Летучие вещества туи способны уничтожить в помещении до 70% вредных микроорганизмов, включая стафилококки, кишечную палочку и споры грибов. Бактерицидными свойствами обладают фитонциды мирта, плюща, эвкалипта, олеандра и других комнатных растений.

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. областях практики.
         Да, источники информации убеждают в необыкновенных свойствах фитонцидов. «Доверяй, но проверяй» так гласит народная мудрость.

2.Исследования по влиянию фитонцидов на порчу куриного белка

Объектом исследования является белок вареного куриного яйца, яблоко и хлеб

        Опыт заложен 1 марта 2012г . Я  взяла 3 последовательности по 7 вариантов в каждой.

        Первая последовательность: В опытные банки поместили белок вареного куриного яйца с луком, чесноком, хвоей сосны, листьями герани, молочаем и лимоном. В контрольной банке один белок.

        Вторая последовательность включала те же самые компоненты, только вместо белка  яблоко, а в  третей последовательности - хлеб

         Все банки плотно закрыты крышками. На дно банки положили мелко нарезанные продукты, выделяющие фитонциды. Объект исследования был подвешен с помощью марли, таким образом, чтобы фитонциды полнее с ними контактировали.  В течение всего опыта температура в комнате была постоянной +20 градусов. Лучи солнца не попадали на опытный участок (стол).

Влияние фитонцидов на порчу продуктов проводилось согласно схеме опыта (см. приложение В):

1.Белок (без летучих веществ) – контроль.

2.Белок + лук

3.Белок + чеснок

4.Белок + хвоя сосны.

5.Белок + герань

6. Белок + молочай

7. Белок + лимон

1  Яблоко + (без летучих веществ) – контроль.

2. Яблоко + лук

3. Яблоко + чеснок

4. Яблоко + хвоя сосны.

5. Яблоко + герань

6. Яблоко + молочай

7. Яблоко + лимон

1  Хлеб + (без летучих веществ) – контроль.

2. Хлеб + лук

3. Хлеб + чеснок

4. Хлеб  + хвоя сосны.

5. Хлеб + герань

6. Хлеб + молочай

7. Хлеб + лимон

Наблюдая, за развитием порчи белка варенного куриного яйца было выявлено, что на контрольном образце признаки порчи появились на 3-е сутки, а на других на 5-7-е сутки (см. приложение Г).

Данные таблицы показывают, что белок, находившийся в парах фитонцидов портиться начал на 3-4 сутки позже, по сравнению с контролем.

Во второй последовательности  наблюдали за развитием порчи яблока. В результате было выявлено, что контрольный образец признаки начал портится  на 5-е сутки, а другие образцы, находящиеся в парах фитонцидов  на 7-10-е сутки (см. приложение Г).

Данные таблицы показывают, что яблоко, находившиеся в парах фитонцидов портиться начало на 4-5 сутки позже, по сравнению с контролем.

Наблюдая, за развитием порчи хлеба было выявлено, что на контрольном образце признаки порчи появились на 5-е сутки, а на других на 7-12-е сутки (см. приложение Г).

Данные таблицы показывают, что хлеб, находившийся в парах фитонцидов портиться начал на 2-7 сутки позже, по сравнению с контролем.

 Во всех трех последовательностях была выявлена следующая закономерность, дольше всего продукты хранились в парах фитонцидов лука, второе место разделили между собой чеснок и хвоя сосны, третье – лимон. В порах фитонцидов герани и молочая продукты портились практически одновременно с контролем.

Заключение

Результаты, полученные в ходе работы, позволяют сделать следующие выводы:

1. Продукты, находившийся в парах фитонцидов, сохраняются дольше, чем продукты  в контроле.

2. Таким образом, растения выделяющие фитонциды можно использовать при хранении мяса, рыбы, фруктов и других продуктов.

3. В ходе проделанных опытов было выявлено, что больше всего фитонцидов выделяет лук, так как продукты в парах его фитонцидов хранились дольше всего.

Гипотеза подтвердилась. Опыт показал, что фитонциды создают противомикробную зону, значит, они могут влиять на сохранность  продуктов питания. Поэтому фитонциды можно назвать важнейшим компонентом  природы.

Литература

1. Аксенова. М Энциклопедия для детей. Биология.: Аванта, 2007.            

2. Багрова Л.А. Я познаю мир. Растения. – М .:АСТ,1998

3. Верзилин Н.М.По следам Робинзона.М.:Просвещение,1994

4. Диченскова А.М.Домашние растения. - Р-нД.:Феникс,2008

5. Маркова А.В. Комнатные растения: магические и целебные свойства. –М.:Эксмо,2006.

Приложение Г

Влияние фитонцидов на порчу куриного белка.

                                                                                                                                           Таблица 1

Влияние фитонцидов на порчу яблока.

                                                                                                                                           Таблица 2

Влияние фитонцидов на порчу хлеба.

                                                                                                                                           Таблица 3