13 лютого конкурс-захист МАН . 

Бажаємо успіхів Аліні.

Вплив фітонцидів  на термін зберігання  продуктів харчування

                                     

    Тези: «Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів харчування». Виконала – Гаврилюк Аліна Вікторівна, учениця 10 класу Леб'язького НВК Чугуївської районної ради Харківської області, Харківського територіального відділення МАН України.Науковий керівник Нагорна Надія Григорівна, вчитель біології, старший вчитель.  

   Актуальність теми дослідження. Антимікробні властивості фітонцидів зумовили велике число досліджень по використанню їх в медицині, ветеринарії, захисті рослин, при зберіганні плодів та овочів, в харчовій промисловості та др. Результати мого дослідження демонструють можливість продовжувати термін зберігання продуктів харчування без застосування хімічних консервантів, емульгаторів та холодильників.   Таким чином, дана тема видається актуальною і практично значущою, але, тим не менше, ще мало вивченою.

Мета: Дослідним шляхом визначити вплив фітонцидів на життєдіяльність мікроорганізмів і вибрати найефективніші.

Об'єкт дослідження: фітонциди кімнатних рослин, цибулі, гірчиці, часнику, йоду, селікогелю.

Предмет дослідження: фітонцидні властивості рослин.

Висновки: . З усього мого дослідження можна зробити наступний висновок, що для кращого зберігання хліба в хлібниці, щоб хліб в ній не псувався, слід поміщати порошок гірчиці або настоянку йоду. Проведене мною дослідження по вивченню впливу дії фітонцидів на мікроорганізми підтвердили мої прогнози.  Я переконалася в тому, що цибуля та гірчиця, часник, йод , герань,аспарагус, хлорофітум виявляють виражені фітонцидні властивості, вбивають мікроорганізми. Фітонциди можна використовувати для більш тривалого зберігання продуктів харчування при заготівлі, засолюванні, маринуванні, консервації.

                                            Зміст

Вступ ……………………………………………………………………………..4

Розділ 1 Огляд літератури……………………………………………………….6

1.1.         Фітонциди………………………………………………………………….6

1.2.         Фітонцидні властивості кімнатних рослин……………………………...8

Розділ 2 Практична частина……………………………………………………10

2.1. Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів (м'яса)……………...10

2.2. Вплив фітонцидів на розвиток цвілевих грибів на продуктах (хлібі)….11

2.3. Дослідження фітонцидів рослин на ріст цвілі……………………………12

2.4. Дослідження впливу фітонцидів  цибулі та часнику…………………….13

Висновки………………………………………………………………………....15

Список використаних джерел………………………………………………….16

Додатки…………………………………………………………………………..17

 Вступ

            З незапам'ятних часів людина використовувала рослини не тільки в господарстві, але і для прикраси інтер'єру. Ця традиція властива всім народам і проявляється як один з елементів культури людства в цілому.

       Здавна була відома й інша, не тільки естетична функція рослин. Ще в давнину люди помітили, що деякі рослини благотворно впливають на якість повітря в приміщеннях, очищаючи і ароматизуючи його.Добре підібрані живі рослини радують око гармонійним поєднанням форми і забарвлення. Що стосується поліпшення складу повітря в приміщеннях.Ні для кого не секрет, що якість повітря в приміщеннях, особливо у громадських місцях, далеко не ідеальне. По-перше, в повітрі закритих приміщень концентрується пил, кількість якої, щоправда, можна знизити регулярне вологе прибирання. Але пил - це не найстрашніше. Повітря наших кімнат забруднений хімічними речовинами, які виділяються меблями, синтетичними будматеріалами, фарбами та лаками. У ньому було виявлено понад 1000 шкідливих речовин, серед яких високотоксичні і канцерогенні. Поступає з вулиці при провітрюванні приміщень повітря ненабагато краще. Крім того, повітря в приміщеннях містить безліч мікроорганізмів, у тому числі і умовно патогенних, таких як стафілококи і мікроскопічні цвілеві гриби. Ці мікроорганізми, потрапляючи на слизові оболонки верхніх дихальних шляхів, здатні викликати респіраторні та алергічні захворювання. У закритих приміщеннях загальний вміст мікроорганізмів у повітрі безперервно зростає. Сучасні очисники повітря, звичайно, очищають і знезаражують повітря в приміщеннях, але вони поки не здатні зробити його корисним для здоров'я. Зелені ж рослини виділяють у повітря леткі речовини, які навіть у незначних концентраціях здатні не тільки очищати повітря від шкідливих мікроорганізмів, але і покращувати самопочуття людей.

Актуальність теми дослідження. Результати мого дослідження демонструють можливість продовжувати термін зберігання продуктів харчування без застосування хімічних консервантів, емульгаторів та холодильників.   Таким чином, дана тема видається актуальною і практично значущою, але, тим не менше, ще мало вивченою.

Проблема дослідження. Багато людей не знають, що фітонцидні властивості мають багато рослин, а вважає, що їх мають тільки цибуля і часник, тому не використовують їх для продовження сроку зберігання продуктів харчування. В даний час вважається, що виділення фітонцидів - універсальне явище, в тій чи іншій мірі властиве практично будь-якій рослині.

Мета дослідницької роботи: Дослідним шляхом визначити вплив фітонцидів на життєдіяльність мікроорганізмів і вибрати найефективніші.

Об'єкт дослідження: фітонциди кімнатних рослин, цибулі, гірчиці, часнику, йоду, селікогелю.

Предмет дослідження: фітонцидні властивості рослин.

Методи дослідження:

1.Аналітичний: вивчення літератури та інтернет джерел.

2. Дослідницький: визначення фітонцидної активності та вплив її на мікроорганізми.

3. Систематичний: аналіз отриманих результатів.

 Розділ 1

Огляд літератури.

1.1.         Фітонциди

              Вже давно вченим було відомо, що деякі мікроорганізми виділяють речовини, що згубно діють на інші мікроорганізми. Ці речовини назвали антибіотиками. За останні десятиліття вони стали широко застосовуватися в медицині, сільському господарстві та в харчовій промисловості.

Радянський вчений Б. П. Токин в 1928-1930 рр.. відкрив, що антибіотики виділяються не тільки мікроорганізмами, але і рослинами. Ці антибіотики, названі ним фітонцидами (від грецького слова «Фітон» - рослина і латинського «Цедера» - вбивати), виявлені майже у всіх рослинах. За його словами, рослина з допомогою фітонцидів «саме себе стерилізує». У здоровій рослині фітонциди беруть участь також в різноманітних обмінних процесах. У деяких з них ці властивості дуже активні, а у інших - слабкі. Дослідами встановлено, що окремі фітонциди вбивають мікроорганізми    за 5 хв.[2]

           Особливо активні фітонциди виявлені в часнику і цибулі. У тканинах рослини фітонциди розподілені нерівномірно. Наприклад, у томата їх найбільше в листках, менша в коренях і зовсім мало в плодах і стеблах. У цибулі і часнику фітонциди накопичуються переважно в цибулинах. Гірчиця містить велику кількість їх в листках та насінні. Вже більше 70 років тому було встановлено, що листя гірчиці оберігають яблучний сік від псування. З хімічної точки зору фітонциди - це комплекс газоподібних і легко випаровуваних з'єднань. До складу фітонцидних комплексів можуть входити як неорганічні, так і органічні сполуки: прості сполуки типу синильної кислоти та аміаку, граничні і неграничні вуглеводні, летючі аліфатичні альдегіди, ефіри низькомолекулярних жирних кислот, спирти, смоли і ефірні олії. Зазвичай в фітонцидах не виявляються ні білків, ні нуклеїнових  кислот. Таким чином, фітонцидні комплекси мають складний хімічний склад, який і обумовлює специфічність їх дії на різні групи мікроорганізмів.[1]

        Питанням про дію фітонцидів на хвороботворних мікроорганізмів, збудників заразних хвороб людини і тварин зацікавилися медики та ветеринари. З фітонцидів вищих і нижчих рослин в даний час отримано багато антибіотиків, що володіють різною антимікробною активністю: з часнику - Аліцин, з шавлії лікарського - сальвін, із звіробою - іманін, з чистотілу великого - сагвінарін (Швечикова та ін, 1992).  Виділені рослинами фітонциди можуть впливати на патогенні мікроорганізми. При проведенні низки дослідів з виявлення дії фітонцидів на морфологію бактеріальної клітини було встановлено, що під їх дією відбувається порівняно швидке і різко виражене порушення таких структур, як клітинна стінка і цитоплазматична мембрана; деякі клітини руйнуються навіть через 3 години.   Вивчаючи фітонцидні властивості кімнатних рослин, вчені описали 45 видів, що володіють бактерицидними властивостями. Л.В. Азарова (1974) також підтвердила фітонцидні активність ряду оранжерейних рослин. З числа недавніх досліджень представляють інтерес матеріали співробітників Центрального республіканського ботанічного саду України (Сніжко, Кривенко, Макарчук, Сгібнев, 1982). Вони вивчили фітонцидні активність понад 100 видів рослин з асортименту, рекомендованого для озеленення виробничих інтер'єрів.  Різні рослини продукують неоднакова кількість летких речовин, різним буде і їх дія на мікроорганізми. Так, одні фітонциди розчиняють поверхневі шари протоплазми, інші пригнічують процеси дихання, треті - змінюють небудь важливі для життя складові частини протоплазми клітини. Фітонциди одних рослин вбивають мікроби (тобто володіють бактерицидною властивістю), а інших - тільки затримують їх ріст і розмноження (бактеріостатичні властивості). Всі рослини проявляють протимікробну активність, відмінності полягають лише в ступені її вираженості. Не завжди фітонциди несуть шкоду мікробам. Гальмується розвиток або знищуються лише ті, які становлять небезпеку для рослини, а ріст і розмноження корисних мікроорганізмів, навпаки, фітонцидами стимулюються.[3]

         На сьогоднішній день загальновизнаним є протимікробна, противірусна та протизапальна властивість фітонцидів. Багато з них мають болезаспокійливий ефект, позитивно впливають на центральну нервову, серцево-судинну, дихальну, імунну та інші системи, підвищують вміст гемоглобіну в крові, стійкість організму до холоду, токсинам, інфекцій і т.д. Слід підкреслити, що хвороботворним мікробам важче адаптуватися до дії фітонцидів вищих рослин, ніж до антибіотиків, отриманим з нижчих рослин - мікроскопічних грибів. Це важливий факт, що свідчить про перспективність використання фітонцидних препаратів для профілактики і лікування захворювань.

1.2.         Фітонцидні властивості кімнатних рослин.

         Дія фітонцидів багатогранна, важливе значення вони мають у поліпшенні санітарно-гігієнічного стану середовища, що оточує людину. Повітря в закритих приміщеннях насичений мікроорганізмами, в тому числі і хвороботворними. Для оздоровлення повітряного середовища застосовують кімнатні рослини, багато з яких мають фітонцидну активність. Більшість кімнатних рослин мають субтропічне і тропічне походження, тому терміни максимальної продукції фітонцидів припадають у них на зимово-весняний період. Це дуже цінно, тому що саме в цей час частота гострих респіраторних захворювань особливо висока.

   При дослідженні фитонцидної активності протягом доби, було встановлено, що вона максимальна вдень і мінімальна вночі. Є дані, що інтенсивність виробництва фітонцидів пов'язана з інтенсивністю дихання - в темряві рослини практично не виділяють фітонцидів. На виділення фітонцидів впливають також склад грунту і температура повітря - погане харчування і зниження температури знижують виділення рослинами летючих речовин.   В даний час вченими вивчені фітонцидні властивості 45 видів кімнатних рослин, виявлено, що найбільш фітонцидно-активними є такі рослини: герань, хлорофітум, красулла, циперус, бегонія, туя, алое, аспарагус.[2]

    Дослідним шляхом встановлено, що, наприклад, бегонія і герань знижують вміст мікроорганізмів у навколишньому повітрі на 43%, циперус на 59%, аспарагус на 38%. Крім цього, можна відзначити, що при впливі акаліфа уїлкса і антуріума величного на стафілокок було знищено 54 і 70% колоній. А хлорофітум за добу здатний очистити повітря в 10-12 метровій кімнаті на 80%.

У літературі найбільш часто згадуються назви наступних рослин, що володіють фітонцидними властивостями:

• знижують загальний вміст мікробних клітин в повітрі приміщень: бегонії, мирт, пеларгонія, розмарин, антуріум, диффенбахія, сансевієрія, красуля деревоподібна, традесканція, епіпремнум, аглаонема;

• знищують стафілококову інфекцію: руеллія, санхеція, диффенбахія, мирт, псідіум;

• знищують стрептококові мікроорганізми: бегонії, аглаонема, бересклет японський, антуріум Андре і Шерцера;

• борються з кишковою паличкою: лавровишня, лавр благородний, понцірус;

• здатні перемогти клебсієл, яка викликає запалення легенів, менінгіт, гайморит тощо: монарда, м'ята, лаванда, ісопу, шавлія.[3]

Розділ 2

Практична частина

 2.1. Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів (м'яса)

                Для цього я  в скляні колби з дрібно нарізаними частинами досліджуваних рослин помістила однакові шматочки м'яса, щільно закрила  пробкою. Стежила за змінами на поверхні м'яса, записувала отримані дані в таблицю. Додаток А

                                                                                                        Таблиця 1.

Вплив фітонцидів на термін зберігання продуктів (м'яса).

Дата	Контрольна	Герань	Аспарагус	Хлорофітум
6.09. 2015р.	–	–	–	–
7.09. 2015р.	Блиск,невелика кількість слизу	–	–	–
8.09. 2015р.	Часткова поява нальоту	–	–	–
9.09. 2015р.	Поява цвілі по всій поверхні	–	–	Поява цвілі.
10.09. 2015р.	Мясо зіпсувалось	–	–	Розповсюдження цвілі , утворення спор.
11.09. 2015р.	_	–	–	Розповсюдження цвілі.
12.09. 2015р.	_	–	–	–
13.09. 2015р.	Відкриття–запах зіпсованості	Відкриття–запах герані	Відкриття- слабкий запах зіпсованості.	Відкриття- запах зіпсованості.

 2.2.  Вплив фітонцидів на розвиток цвілевих грибів на продуктах. (хлібі)

     Так як фітонциди володіють і фунгіцидними властивостями, тобто чинять негативний вплив на гриби, я вирішила провести дослідження впливу соку рослин на розвиток цвілі. Для цього я в чашки Петрі з дрібно нарізаними частинами досліджуваних рослин помістила однакові шматочки пшеничного хліба. Далі проводилося візуальне спостереження за розвитком пліснявих грибів в кожній ємності і порівняння отриманих результатів. ДодатокБ

Дата	Контрольна	Герань	Аспарагус	Хлорофітум
6.09. 2015г.	–	–	–	–
7.09. 2015г.	_	–	–	–
8.09. 2015г.	Поява білого нальту	–	–	–
9.09. 2015г.	Невелика по цвілі на невеликій поверхності	–	–	_
10.09. 2015г.	Площа цвілі збільшилась	–	Поява білого нальту	_
11.09. 2015г.	Розповсюдження цвілі	Невелика поява білого нальоту	Невелика по цвілі на невеликій поверхності	Поява білого нальту
12.09. 2015г.	Дозрівання спор	Білий нальот	Розповсюдження цвілі	Невелика по цвілі на невеликій поверхності
13.09. 2015г.	Відкриття  хліб вкритий цвіллю	Відкриття  хліб вкритий цвіллю	Відкриття  хліб вкритий цвіллю	Відкриття  хліб вкритий цвіллю

                                                                                                                   Таблиця2. Вплив фітонцидів на розвиток цвілевих грибів на продуктах (хліб). Додаток Б

        Висновки: Отримані результати доводять, що фітонциди вбивають або уповільнюють дію мікроорганізмів, без дії фітонцидів продукти харчування псуються набагато швидше.

2.3. Дослідження впливу фітонцидів рослин на ріст цвілі.

       Для вивчення цвілі і її зростання я взяла продукту харчування: білий і чорний хліб. Розробила таку методику: Однакового розміру шматочки білого і чорного хліба загортали в поліетиленову плівку. До зразків додавалися зразки рослин - зубчики часнику і шматочки ріпчастої цибулі. Гірчичний порошок загортався в марлеву тканину. Йодну настоянку заливали в пробірку і закривали ватою. Селикагель узятий був із взуттєвої коробки. Перший дослід: шматочок білого хліба, чорного хліба з зубчиком часнику, цибулини, з порошком гірчиці і зразок з селикагель. Кожен дослідний зразок загорнула окремо в поліетиленову плівку. І поклала в коробку і залишили в лаборанській. Проводила огляд через 3, 7 і 10 днів.  У контролі цвіль з'явилася вже на 3 день. На чорному хлібі цвіль з'явилася раніше. Немає зростання цвілі з часником, гірчицею і з селикогелем.  Через тиждень у контрольному зразку цвіль розрослася по всій поверхні. На чорному хлібі зростання краще і покрита вся поверхня. Найдовше перешкоджає росту цвілі гірчиця. У зразках з селикогелем зростання цвілі почалася, але потім припинився, хліб став сухим, зате пакет з селикогелем став вологим. Через 10 днів вся поверхня продуктів покрита цвіллю, але з гірчицею в зразках ще немає густої цвілі, тобто затримка розвитку в порівнянні з іншими зразками. З селикогелем зразок висох, і цвіль не росте. Пакетик з селикогелем увібрав вологу і став вологим. В іншому досліді зразок був більше і пакетик, набравши вологи, сам покрився цвіллю. Додаток В

      Другий досвід я поставила дещо по-іншому. Замість селикагель взяла спиртову настоянку йоду, яку налила в пробірку і закрила ватою.

   На чорному хлібі цвілеві гриби з'явилися раніше, ніж на білому. На білому хлібі з часником цвіль з'явилася з затримкою, на7 день. Довше зростання цвілі затримався на зразку з гірчицею, але до 10 дня теж почалося зростання. Зразок з йодною настойкою був без цвілі і на 14 день.

Зразки перевіряла тільки через тиждень, так як подумала, що часте відкривання може сприяти вивітрюванню фітонцидів.

Висновок 1. На чорному хлібі у всіх випадках цвіль починає рости раніше і розвивається швидше.

Висновок 2. Фітонциди цибулі та часнику не перешкоджають росту цвілі. Фітонциди гірчиці затримують ріст цвілі до 7 днів.

Висновок 3. У зразках з селикагель зростання цвілі не спостерігалося, поки зберігалось  сухе  середовище.  Хліб в цьому випадку сам висихав.

Висновок 4. Краще всього перешкоджає росту і розвитку цвілі йодна настоянка. До 14 днів зростання в зразках не спостерігався. Хліб не висихав.

         З усього мого дослідження можна зробити наступний висновок, що для кращого зберігання хліба в хлібниці, щоб хліб в ній не псувався, слід поміщати порошок гірчиці або настоянку йоду.

 Фітонциди можна використовувати для більш тривалого зберігання продуктів харчування при заготівлі, засолюванні, маринуванні, консервації і т.д.

2.4. Дослідження впливу фітонцидів цибулі та часнику .

Для досліду ми попережньо зварили курячі яйця, після чого почистили. Помили та простерилізували банки. На дно першої  банки положили подрібнену цибулю, в другу герчицю , третя залишили пустою. Яйце  помістили в тонкий шар марлії та прикріпили до кришки банки . Потім обережно прикріпили яйце до кришки  та герметично закупорили банки. Через місяць кришки відкрили . В банках де були цибуля та гірчиця змін не виявлено. В пустій банці  псування. Додаток Г

Висновок : цибуля та гірчиця виявляють виражені фітонцидні властивості, вбивають мікроорганізми. За літературними даними можемо сказати , що можна зберігати до року тож дослід триває.

 Висновки

        Фітонциди - біологічно активні речовини, основною властивістю яких є пригнічення життєдіяльності або навіть загибель багатьох хвороботворних мікроорганізмів. Вони є природними антибіотиками, які людина навчилася використовувати в практичних цілях.   Цибуля та часник виявляють виражені фітонцидні властивості, вбивають мікроорганізми. Літературні дані підтвердили,  варені яйця можна зберігати до року .

            Проведене мною дослідження по вивченню впливу дії фітонцидів на мікроорганізми підтвердили мої прогнози.  Я переконалася в тому, що цибуля та гірчиця, часник, йод , герань,аспарагус, хлорофітум виявляють виражені фітонцидні властивості, вбивають мікроорганізми. Фітонциди можна використовувати для більш тривалого зберігання продуктів харчування при заготівлі, засолюванні, маринуванні, консервації.

Я переконалася в тому, що кімнатні рослини дійсно скорочують число мікроорганізмів в кабінеті.

     Для кращого зберігання хліба в хлібниці, щоб хліб в ній не псувався, слід поміщати порошок гірчиці або настоянку йоду.

 Список використаних джерел.

1.Блінкін С.А., Рудницька Т.В. Фітонциди навколо нас. М., 1981. 185 .

2.Цибуля Н.В., Казарінова Н.В. "Фітодизайн як метод поліпшення середовища проживання людини в закритих приміщеннях" / / Рослинні ресурси. 1998. № 3. С. 11-129.

3.Ведеревскій Д.Д. Фітонцидні особливості рослин - найголовніший чинник специфічного імунітету до інфекційних захворювань / / Матеріали IV Совещ. з проблеми фітонцидів (Київ, 3-6 липня 1962 р.): Тез.докл. Київ, 1962. С. 16-18.

4. Макарчук Н. М.Фітонциди в медицині. - Київ: Науковадумка, 1990.

5.http :/ / ru.wikipedia.org /

6.http :/ / www.webois.com.ua/health1039.htm