ВЛИЯНИЕ ВЕЩЕСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА РОСТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТ

ВЛИЯНИЕ ВЕЩЕСТВ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА
РОСТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ
Самсонова В.В., Лавриенко А.А.
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение « Средняя
общеобразовательная школа № 13»
Бузулук, Россия
THE INFLUENCE OF SUBSTANCES OF PLANT ORIGIN GROWTH
CHARACTERISTICS OF MICROORGANISMS
Samsonova V.V., Lavrienko A.А.
Municipal educational autonomous institution "Secondary school № 13"
Buzuluk, Russia
Растения
обладают
неспецифическую
рядом
устойчивость
защитных
против
свойств,
обеспечивающие
подавляющего
большинства
патогенных гетеротрофов. Эти свойства можно разделить на две большие
группы
–
механические,
которые
препятствуют
проникновению
микроорганизмов и гуморальные (растворимые), которые вырабатываются
самими растениями.
К механическим свойствам относится: поверхность листа, покрытая
восковидным налетом или густым слоем волосков, которая трудно смачивается.
Попадающие на нее капли воды, в которых могут находиться споры
патогенных микроорганизмов, не задерживаются на листе, а скатываются с
него, что также снижает возможность заражения.
Среди гуморальных свойств большая роль принадлежит способности
растений
образовывать
фитонциды
-
вещества,
обладающие
мощным
бактерицидным действием и оказывающие избирательное воздействие на ряд
микроорганизмов и насекомых.
Цель
исследования:
выяснение
влияния
веществ
растительного
происхождения, таких как, биофлавоноиды и эфирные масел на рост и развитие
микроорганизмов.
Задачи исследования:
1. Выделение биофлавоноидов и эфирных масел из мяты перечной и
сосны обыкновенной.
2. Изучение влияния биофлавоноидов и эфирных масел мяты перечной и
сосны обыкновенной на выживаемость бактерий.
3. Изучение совместного влияния биофлавоноидов и эфирных масел с
перекисью водорода.
4. Анализ полученных результатов.
Предмет исследования: ростовые характеристики микроорганизмов.
Объект исследования: бактерия Eschrichie coli.
Гипотеза: предполагается, что совместное действие биофлавоноидов и
эфирных масел мяты перечной и сосны обыкновенной с перекисью водорода
могут влиять на численность микроорганизмов в природных биоценозах.
Растения способны синтезировать большое количество разнообразных
веществ. Это в основном вещества чисто растительного происхождения,
которые у животных, как правило, не встречаются. Их называют веществами
вторичного происхождения, к которым относятся терпены и терпеноиды,
фенольные соединения, алколоиды, органические кислоты алифатического
ряда, гликозиды, флавоноиды и антоцианы.
Для выделения и количественное определение биофлавоноидов из мяты
перечной и сосны обыкновенной навеску исследуемого материала (мята
перечная и сосна обыкновенная) в количестве 100 мг заливали 50 мл горячей
дистиллированной воды и кипятили в течение 5 минут. Для количественного
определения
биофлавоноидов
использовался
метод,
основанный
на
способности рутина окисляться перманганатом калия, с применением в
качестве индикатора индигокармина, который вступал в реакцию с KMnO4
после того, как окислится весь рутин. Полученный экстракт охлаждали,
отбирали 10 мл и переносили в стаканчик, куда наливали еще 10 мл
дистиллированной воды и 5 капель индигокармина (появлялось синее
окрашивание). Тщательно перемешивая жидкость в колбе, содержимое
титровали раствором KMnO4 до появления устойчивой желтой окраски.
Для
расчета
содержания
биофлавоноидов
(мкг)
использовали
следующую формулу:
X=AV1 k/V2P,
Где к – стандартный коэффициент титрования;
A – количество 0, 01 моль/л раствора KMnO4, использованное на
титрование (мл);
V1 –объем, в котором растворена взятая для анализа навеска (мл);
V2 - объем раствора, взятого для титрования (мл);
P – количество сухого вещества (г), взятого для анализа.
Изучения влияния биофлавоноидов и эфирных масел мяты перечной и
сосны обыкновенной на биологические свойства бактерий проводили по
следующей методике: готовили взвесь бактерий: 24–часовую агаровую
культуру микроорганизмов E. Coli смывали стерильным 0,9% раствором
хлорида натрия и готовили микробную взвесь, которую по 5 мл добавляли в
семь пробирок. Затем, во вторую - 0,5 мл культуры, в третью – 0,5 мл эфирного
масла мяты перечной, в четвертую – 0,5 мл эфирного масла сосны
обыкновенной, в пятую – 0,5 мл перекиси водорода, в шестую – 0,5 мл
эфирного масла мяты перечной и 0,5 мл перекиси водорода, в седьмую – 0,5 мл
эфирного масла сосны обыкновенной и 0,5 мл перекиси водорода.
Все пробирки тщательно перемешивали. В первую и во вторую, третью,
четвертую пробирки добавляем по 1 мл физиологического раствора и снова
перемешивали.
Из каждой пробирки брали по 0,2 мл раствора и помещали в 96луночный планшет в 3 поверхностях, который находился в фотометре в течение
суток.
Полученные результаты были статистически обработаны, для этого
вычисляли среднее арифметическое значение, отклонение от среднего
значения.
Результаты
определение
обыкновенной и мяте перечной:
содержания
биофлавоноидов
в
сосне
Мята перечная (сухая):
X=3, 2*0, 25*50*100/10*0, 2*1000=2 мг%
В 100 мг мяты перечной содержится 2мг% биофлавоноидов.
Хвоя сосны обыкновенной (сухой):
X=3, 2*0, 15*50*100/10*0, 2*1000=1,2 мг%
В 100 мг хвои сосны обыкновенной содержится 1,2 мг биофлавоноидов.
Результаты влияние эфирных масел и биофлавоноидов мяты перечной и
сосны обыкновенной вместе с перекисью водорода на ростовые характеристики
бактерий представлены на рис.1.
0,16
контроль культуры
0,14
0,12
эфирное масло мяты
0,1
эфирное масло сосны
0,08
перекись
0,06
0,04
эфирное масло
мяты+перекиь
0,02
0
0
30
60
90
120
150
эфирное масло
сосны+перекись
Рис. 1 Влияние эфирных масел мяты перечной и сосны обыкновенной и в
комбинации с перекисью на ростовые характеристики E.coli.
После 45 минут наблюдений оптическая плотность культуры с
добавлением перекиси составляла 0,01 усл. ед., тогда как в опыте культуры с
добавлением эфирного масла мяты перечной она была 0,022 усл. ед. Через 165
минут наблюдений оптическая плотность культуры с добавлением перекиси
составляет 0,075 усл. ед, а в опыте культуры с добавлением эфирного масла
мяты перечной она равна 0,13 усл. ед.
Следовательно, развитие культуры с добавлением эфирного масла мяты
перечной опережало развитие бактерий E.coli. при влиянии на них перекиси.
Результаты
влияние
биофлавоноидов
мяты
перечной
и
сосны
обыкновенной и в комбинации с перекисью на ростовые характеристики E.coli
представлены на рис. 2.
0,1
0,08
контроль культуры
0,06
мята
сосна
0,04
перекись
мята=перекись
0,02
сосна=перекись
0
0
15
30
45
60
75
90
105 120 135
-0,02
Рис.
2. Влияние биофлавоноидов мяты перечной и сосны обыкновенной и в
комбинации с перекисью на ростовые характеристики E.coli.
После 60 минуты наблюдений происходило увеличение оптической
плотности культуры с добавлением биофлавоноидов мяты перечной, и она
равна 0,013 усл. ед., тогда как после 135 минуты ингибирования она уже
составляла 0,085 усл.ед. Оптическая плотность культуры также возрастала с 0,1
до 0,06 усл.ед. в этот же промежуток времени.
Следовательно, биофлавоноиды мяты перечной способствовали росту и
развитию бактерий E.coli.
Таким
образом,
защитные
свойства
растений
от
патогенных
микроорганизмов зависят от содержания в них разнообразных групп
химических соединений: алкалоидов, биофлавоноидов, дубильных веществ,
гликозидов, эфирных масел, фенольных соединений, смол и других веществ, а
также от присутствия перекиси водорода.
Из экспериментов следует, что эфирные масла и биофлавоноиды мяты
перечной и сосны обыкновенной способствуют росту и развитию большинства
бактерий, вызывая их быстрый прирост биомассы.
При влиянии перекиси водорода на микроорганизмы происходят
нарушения в процессе их деления, их рост и развитие снижается. Тем самым
перекись является защитным барьером от действия патогенных бактерий.
При совместном влиянии перекиси водорода и эфирных масел мяты
перечной и сосны обыкновенной наблюдаются изменения в защитных
свойствах растений. Для большинства бактерии это совместное влияние
губительно.
Следовательно, гипотеза подтверждается – совместное влияние эфирных
масел и биофлавоноидов мяты перечной и сосны обыкновенной влияют на
численность микроорганизмов в природных биоценозах.
Литература
1. Биохимия растений / Под ред. к.б.н. Л.А. Красильниковой. Ростов н/ Д:
феникс, Харьков, 2002 г. – 376с.
2. Влияние
каротиноидов
на
взаимодействие
пигмент
–
белковых
комплексов в мембранах фотосинтезирующих бактерий. /А.А. Москаленко,
О.А. Торопыгина. - М.: Высшая школа, 2001 г. – 407с.
3. Градова Н.Б. Лабораторный практикум по общей микробиологии. – М.:
Дрофа, 2000 г. – 115с.
4. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. - М.: Дрофа, 1989г. 544с.
5. Золотов Ю.А., Иванов В.М. Химические тест - методы анализа. – М.:
Едиториал УРСС, 2006 г. 304с.
6. Нетрусов А.И. Микробиология. - М.: Академия, 2006 г. - 352с.
7. Полуденный Л.В., Соткин В.П. Эфиромасличные и лекарственные
растения. - Москва «Колос», 1979г. - 285с.
8. Тюкавкина Н.А. Биофлавоноиды. Химия, пища, лекарства, здоровье:
Актовая речь. – М, 2002г. – 56с.