Фитонциды ndash продукт эволюции

Фитонцид

Фитонциды (от греч. phytón — растение и лат. caedo — убиваю) — образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Термин предложен Б. П. Токиным в 1928. Характерными представителями фитонцидов являются эфирные масла, извлекаемые из растительного сырья промышленными методами.

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». Химическая природа фитонцидов не существенна для их функции, это может быть комплекс соединений — гликозидов, терпеноидов, дубящих веществ и др., т. н. вторичных метаболитов.

Обычно под фитонцидами понимают летучие вещества, выделяемые древесной растительностью, которые стерилизующе действуют на определённые микроорганизмы. Так, фитонциды пихты убивают коклюшную палочку, возбудителя дизентерии и брюшного тифа; сосновые фитонциды губительны для палочки Коха (туберкулёз) и для кишечной палочки; берёза и тополь поражают микроб золотистого стафилоккока.

Фитонциды же багульника и яснеца ядовиты и для человека.

Действие фитонцидов

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 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).

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 кг/сут летучих фитонцидов, 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 на 1 м3), что представляет интерес для гигиенистов, специалистов по озеленению и др.

Применение

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. Фитонциды ряда других растений стимулируют двигательную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, сердечную деятельность.

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 стороники 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 только в русскоязычной литературе.

Источник

Открытие фитонцидов

Фитонциды – биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост бактерий, грибов и простейших.

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).

Фитонциды – продукт эволюции

Способность к продукции фитонцидов – универсальное свойство, вырабатывающееся у растений в процессе эволюции. Любое растение продуцирует фитонциды, защищаясь таким образом от патогенных бактерий. Защитная роль фитонцидов проявляется в отпугивании и уничтожении бактерий, подавлении их размножения, а также стимулировании жизнедеятельности полезных для данного растения микробов. Будучи одним из важнейших факторов иммунитета растений, фитонциды могут выступать регулятором роста и развития растения. Кроме того, фитонциды играют важную роль во взаимоотношении между организмами в биогеоценозе.

Химическая природа фитонцидов

Фитонциды чрезвычайно разнообразны по своей химической природе. Обычно они представляют собой не одно вещество, а комплекс органических соединений – гликозидов, терпеноидов, дубильных веществ, эфирных масел и др.

Фитонциды в тканях растений

В тканях растений фитонциды распределены неравномерно. Например, у томата их больше всего в листьях, меньше в корнях и совсем мало в плодах и листьях. В луке и чесноке фитонциды накапливаются преимущественно в луковицах, в горчице – в листьях и семенах. Выделение фитонцидов происходит постоянно, но значительно усиливается при повреждении растения.

Фитонциды для лечения заболеваний

Фитонциды с успехом используют для лечения и профилактики многих заболеваний (фитонцидотерапия). Их отличает высокий профиль безопасности, а в ряде случаев – противовирусная активность. Лечение фитонцидами растений эффективно при гриппе, ангине и других заболеваниях дыхательных путей, болезнях десен и зубов, гнойничковых поражениях кожи, ряде заболеваний пищеварительной системы.

Источник

Влияние фитонцидов на жизнедеятельность микроорганизмов

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

Фитонциды были открыты советским учёным Б. П. Токиным в 1928 году.

Продуцирование фитонцидов свойственно всем растениям. Мощность и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны у разных видов растений. Например, фитонциды чеснока, лука, хрена убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Выделение фитонцидов усиливается при повреждении растений: оно и понятно, ведь именно в это время растению особенно важно защитить себя от инфекции.

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. 1 га соснового бора выделяет за сутки ок. 5 кг летучих фитонцидов, можжевелого леса – ок. 30 кг, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору), вне зависимости от близости населённых пунктов, воздух практически стерилен (содержит лишь ок. 200-300 бактериальных клеток на 1 м³).

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 организмов, составляющих биоценозы. 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.

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. В медицинской практике применяют препараты лука, чеснока, хрена, зверобоя пронзённолистного и иных растений для лечения гнойных ран, трофических язв и др. Фитонциды ряда растений стимулируют также двигательную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, сердечную деятельность.

Актуальность моей работы заключается в том, что обучаясь в школе, где соблюдают санитарные нормы (также как и в других), я заметила, что возникают вспышки инфекционных заболеваний (ОРЗ, ОРВИ и др. ) при этом стоит заболеть одному, как начинают болеть другие, словно по цепочке. Это объясняется разной устойчивостью организма к заболеваниям, т. е. разным уровнем иммунитета. Особенно ярко это выражено в осенне-зимний период. Поэтому я решила провести ряд исследований подтверждающих необходимость дополнительной защиты организма, когда он ослабевает. Надеюсь, что моя работа не останется не замеченной, и будут рассмотрены предложенные рекомендации.

Цель работы: Опытным путём определить влияние фитонцидов на жизнедеятельность микроорганизмов.

1. Изучить всю возможную литературу о фитонцидах;

2. Доказать опытным путём, что при помощи фитонцидов можно губительно воздействовать на микроорганизмы;

3. На примере моей работы привлечь школу к поддержанию чистоты в учебных помещениях, в том числе с помощью фитонцидов.

2. Обзор литературы

Перед тем как перейти к практической части моей работы я изучила научную, публицистическую, методическую литературу, которая позволила осмыслить и осуществить выполнение исследовательской работы.

Советский учёный Б. П. Токин своими исследованиями сказал, что антибиотики выделяются не только микроорганизмами, но и растениями. Эти антибиотики, названные им фитонцидами(от. Греч. Сл. «фитон» — растение и латин. «цедере» — убивать), обнаружены почти во всех растениях. Из Детской энциклопедии. Академии наук РСФСР, том 4,2-ое издание, издательство «Просвещение», Москва, 1965г.

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. Новая иллюстрированная энциклопедии, Москва ООО «Мир книги» научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2005г.

Их открыл советский учённый Б. П. Токин. Фитонциды – вещества растительного происхождения. Активные фитонциды содержатся в луке и чесноке: 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. По родовому латинскому названию чеснока – allium – его активное начало названо аллицином. 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, в очень малых концентрациях убивающий простейших.

Устойчивость картофеля и моркови к грибным 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. Энциклопедический словарь юного биолога, 1986г.

В тканях фитонциды распространены не равномерноФитонциды лука, чеснока, черёмухи убивают грибок фитофтору, который поражает картофель (гниль картофеля). Фитонциды горчицы, хрена, эвкалипта губительно действуют на бактерию, вызывающую заболевание хлопчатника. 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.

Фитонциды применяют для хранения плодов, овощей. Когда в герметически закупоренный сосуд с плодами или ягодами помещают кашицу из натёртого хрена, они смогут сохраниться несколько месяцев.

Высокой активностью обладает и фитонцид горчицы – аллиловое масло.

Многие фитонциды были выведены в чистом виде, и установлена их химическая природа. Оказалось, что у одних растений фитонциды – органические кислоты, у других – эфирные масла, аминокислоты, алкалоиды. Биология. Справочник школьника, Москва, 1995г.

Сбор материалов для исследовательской работы проводила учащаяся 11 класса МБОУ средняя общеобразовательная школа с. Ярославка Юсупова Эльвира Ришатовна. Исследование проведено в июле-августе, октябре-ноябре 2007года, продолжено в 2008г.

Место проведения исследования: кабинет биологии Ярославской средней школы.

Выполнение работы: первый этап в моей исследовательской работе – ознакомление с научно-литературными источниками; второй этап – проведение опытов №1, №2 и №3.

Метод работы: поисково-исследовательский, эпирмический (наблюдения, обработка статистических данных, сравнение), экспериментальный.

Объект исследования: фитонцидные вытяжки.

Предмет исследования: продукты питания и комнатные растения.

3. Собственные исследования

3. 1. Влияние фитонцидов на жизнедеятельность микроорганизмов

Фитонциды — органические вещества самого различного химического состава, образующиеся в растениях в процессе обмена веществ и обладающие мощным антибиотическим свойством, то есть свойством убивать микробов, плесневые грибы инфузорий. Фитонциды иногда называют «антибиотиками высших растений».

Фитонциды — это содержащиеся в растениях антимикробные вещества, которые способны убивать и задерживать развитие болезнетворных микроорганизмов, из-за чего их еще называют растительными антибиотиками.

Лекарственные свойства растений зависят в значительной степени и от наличия в них этих веществ. Их содержат лук, чеснок, красный стручковый перец, хрен, кочанная капуста, яблоки, апельсины, мандарины, лимоны, крапива, шалфей, эвкалипт, береза, дуб, сосна, сирень, клюква, брусника, калина, черемуха, малина, черная смородина, зелень петрушки, горчица, пихта, ель, жасмин, мята, борщевик, ландыш, можжевельник, укроп, редька.

По мнению академика В. Г. Дроботько, их имеют около 85% высших растений.

Летучие фитонциды чеснока, лука, плодов цитрусовых, листьев черемухи и черной смородины не только убивают простейших, но и разрушают, растворяют (лизируют) их в течение нескольких минут. Употребление чеснока прекращает рост и развитие туберкулезных бактерий и вызывает их разрушение. При местном применении фитонциды также стимулируют процессы регенерации (восстановления) поврежденных тканей. Фитонциды многих растений сохраняют свою активность в течение длительного времени, они весьма устойчивы к воздействию высоких и низких температур.

В последнее время эти вещества стали применять в медицине для лечения легочных и желудочно-кишечных заболеваний, ран, язв и некоторых кожных болезней. Употребление в свежем виде овощей и фруктов способствует обеззараживанию полости рта и желудочно-кишечного тракта.

Велики фитонцидные свойства лука и чеснока. В настоящее время научная медицина применяет препараты репчатого лука при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, для повышения аппетита, гипертонической болезни и атеросклероз, при некоторых гинекологических заболеваниях. Подтверждено его сильное бактерицидное действие, которое проявляется не только при непосредственном акте, но и на расстоянии, благодаря летучим фитонцидам, в большом количестве содержащимся в луке и чесноке.

В большинстве случаев фитонциды представляют собой смесь эфирных масел, органических кислот, гликозидов и др. Фитонциды способны убивать различные микроорганизмы, в том числе и вызывающие инфекционные заболевания. Их бактерицидное действие успешно используют для лечения гриппа, насморка.

Фитонцидные вещества эффективны при лечении грибковых заболеваний, оказывают они и противоглистное действие.

Очень сильное противомикробное действие выявлено у чеснока, лука и корней хрена. Считают, что летучие фитонциды стимулируют защитные силы организма больного человека и придают ему бодрость. 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 на организм человека.

Сосновый лес за сутки выделяет 5 кг фитонцидов с 1 га, лиственничный — около 2 кг, можжевеловый — до 30 кг.

Многие растения выделяют фитонциды. Мы обычно чувствуем их аромат, сильный или слабый. Фитонциды листьев пихты, дуба, тополя убивают бациллы дифтерии. Фитонциды сосны губительно действуют на возбудителей туберкулеза.

Фитонциды действуют и на другие растения. Если ландыш поставить в одну вазу с сиренью, то сирень завянет. А вот чесночные луковицы полезно сажать между грядками садовой земляники. Фитонциды чеснока не дадут заболеть нежному растению серой гнилью.

Мясо, рыба, фрукты лучше сохранятся, если обернуть их или посыпать размельченными листьями хрена, горчицы, лука, чеснока.

Фитонциды выделяются также микроорганизмами и низшими грибами. Они называются антибиотиками. На их основе готовят многие сильнодействующие лекарства. Многие растения содержат фитонциды. Наиболее богаты ими лук, чеснок, редька, хрен, красный перец, апельсины, мандарины. 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.

«Влияние фитонцидов на срок хранения продуктов» (мяса)

Оборудование: вареное мясо, стеклянные банки, вытяжки из лука, апельсина, горчицы, хрена, чеснока, лупа (увеличительное стекло),сетка (марля), вода.

Выполнение опыта: в стеклянные банки, предварительно их вымыв, наливаем равный объём фитонцидной вытяжки из продуктов, затем с помощью марли подвешиваем кусочки вареного мяса, плотно закрываем крышкой. Следим за изменениями на поверхности мяса, записываем получившиеся данные в таблицу.

3. 3. Опыт № 2 «Влияние фитонцидов на срок хранения продуктов»

Оборудование: вареные яйца, стеклянные банки, вытяжки из лука, апельсина, горчицы, хрена, чеснока, лупа (увеличительное стекло), сетка (марля), вода.

Выполнение опыта: в стеклянные банки, предварительно их вымыв наливаем равный объём фитонцидной вытяжки из продуктов, затем с помощью марли подвешиваем половину вареного яйца, плотно закрываем крышкой. Следим за изменениями на поверхности белка и желтка, записываем получившиеся данные в таблицу:

Дата Контрольная Чеснок Апельсин Хрен Горчица Лук

На основе проведённых опытов я могу сделать следующие выводы:

• В контрольной банке (без фитонцидной вытяжки) продукты пищи уже через день испортились, что говорит о беспрепятственном размножении бактерий;

• Продукты питания, под влиянием фитонцидной вытяжки из апельсина, испортились быстрее остальных;

• Продукты питания под действием фитонцидной вытяжки из хрена практически не испортились;

• Фитонцидной вытяжки из горчицы и чеснока по-разному повлияли на продукты питания;

• Фитонцидная вытяжка из лука одинаково проявила свои способности к сохранению продуктов в этих двух опытах.

«Определение фитонцидности комнатных растений»

Оборудование: листья комнатных растений с черешками, микроскоп, ложка, чашка Петри, пипетка, предметные и покровные стёкла, культура сенной палочки, ткать для протирания микроскопа и предметного стекла, чистая вода для промывания, секундомер.

Выполнение работы: подготовка оборудования к работе, затем получение экстракта из растений при помощи приготовления кашицы из растертых листьев с помощью ложки в чашке Петри, нанесение культуры сенной палочки на предметное стекло, которая предварительно была получена по методике, описанной в учебнике В. В. Пасечника «Биология 6класс»1996год. Наблюдение за активностью сенной палочки. Затем нанесение капли сока растения, соединение двух капель. Включение секундомера и наблюдение за изменением активности простейших. Наблюдение проводилось при помощи школьного микроскопа увеличением в 120 и 200 раз. Методика работы с микроскопом стандартная. Опыты проводились два раза. Данные заносились в следующую таблицу:

Виды растений: Время гибели сенной палочки, мин. : Фитонцидная активность:

Фитонцидность рассчитывается по формуле А=100:Т, где А – фитонцидная активность, Т – время гибели простейших.

В результате мною были сделаны следующие выводы: сила действия фитонцидов растений различается, это хорошо видно из диаграммы. Наибольшей фитонцидной активностью обладает Хлорофитум – 23% и Бегония коралловая – 20-21%, а также Зефирантеспр– 19-20%; средней активностью — Каланхоэ и Пеларгония – 18%, наименьшей – Бегония тигровая и Золотой ус – ок. 14%.

Выводы и рекомендации

1. Результаты исследования фитонцидной активности показали: наибольшей фитонцидной активностью обладают хрен, чеснок; наименьшей фитонцидной активностью обладает апельсин; средней активностью – горчица и лук; из комнатных растений – наибольшей фитонцидной активностью обладает Хлорофитум и Бегония коралловая, а также Зефирантес; средней активностью — Каланхоэ и Пеларгония; наименьшей — Бегония тигровая и Золотой ус.

2. Фитонциды можно использовать для более длительного хранения продуктов питания при заготовке, засолке, мариновании, консервировании и т. д.

3. Без действия фитонцидов продукты питания портятся намного быстрее.

Рекомендации по использованию фитонцидов:

➢ Максимально озеленить классную комнату теми растениями, которые содержат огромное количество биологически активных веществ: Хлорофитум и Бегония коралловая, Зефирантес и др. ;

➢ Определить финтонцидность комнатный растений;

➢ Во время вспышек инфекционных болезней поставить чаши с чесноком и луком в классные комнаты.

➢ Проветривать помещение перед началом урока.

➢ Поставить чашу с эфирными маслами, например, пихты, кедра, сосны, эвкалипта или др. масел.

➢ Изучить влияние фитонцидных вытяжек на микроорганизмы и простейшие более подробно;

➢ Так как фитонциды отрицательно влияют на жизнедеятельность микроорганизмов и обладают бактерицидными свойствами, то их можно использовать для обеззараживания воздуха помещения.

В результате проделанной мною работы, я выявила, что фитонциды уничтожают микроорганизмы, продлевая срок хранения продуктов.

Необходимо поддерживать чистоту в помещениях, препятствуя размножению болезнетворных микроорганизмов. Особенно в осенне-зимний период, когда организм человека находится в ослабленном состоянии. И в этом могут помочь комнатные растения, обладающие повышенной фитонцидной активностью.

Источник

2.6.Фитонциды лука.

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

4. Выводы по работе.

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).

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.

1. Анализ литературных источников.

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.

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 ,

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.

Источник

Образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов

Википедия Значение слова в словаре Википедия
Фитонци́ды — образуемые растениями биологически активные вещества , убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий , микроскопических грибов , простейших . Термин был предложен Б. П. Токиным в 1928 году .

Энциклопедический словарь, 1998 г. Значение слова в словаре Энциклопедический словарь, 1998 г.
ФИТОНЦИДЫ (от греч. phyton — растение и лат. caedo — убиваю) образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов; играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях организмов в биоценозах.

Словарь медицинских терминов Значение слова в словаре Словарь медицинских терминов
биологически активные вещества, выделяемые растениями (преимущественно высшими), способные убивать бактерии и паразитические грибки или подавлять их рост и развитие.

Большая Советская Энциклопедия Значение слова в словаре Большая Советская Энциклопедия
(от греч. phytón √ растение и лат. caedo √ убиваю), образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших; играют важную роль в иммунитете растений и во взаимоотношениях.

Примеры употребления слова фитонциды в литературе.

Такие вещества, как антиоксиданты, фитонциды, эфирные масла, пектины, органические кислоты, растительные гормоны, нормализуют исполнение всех функций организма даже при относительно незначительных количествах этих веществ в питании.

Серная кислота убивает микроб туберкулеза в течение 30 минут, а фитонциды чеснока — в 5 минут.

Растения, выделяя в воздух летучие фитонциды, убивающие бактерии, охраняют и себя.

Летучие фитонциды — это как бы воздушная оборона, создающая противомикробную зону вокруг растения.

Входящие в состав препарата фитонциды и более 20 природных антиоксидантнов позволяют рекомендовать его для клеточного питания глаз и как противовоспалительное средство.

Источник