Фитонцидные свойства комнатных растений

Калининградская область
Администрация муниципального образования «Светлогорский район»
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа п.Донское»
Фитонцидные свойства комнатных растений
и их применение для очищения воздуха
помещений
Работу выполнила:
Желудкова Татьяна,
ученица 8 класса
Руководитель:
Баженова Наталья Юрьевна,
учитель биологии
2014
Содержание
I.Введение____________________________________________________3
1.1.Цель и задачи_______________
4
II.Литературный обзор
2.1.Фитонциды и их влияние на среду
4
2.2. Комнатные растения, обладающие фитонцидными свойствами
6
III. Материалы и методы исследования_____________________________10
IV. Обсуждение результатов
____12
V. Выводы
____13
VI. Рекомендации по использованию фитонцидных видов комнатных
растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений
____13
VII. Заключение
____14
VIII.Список использованных источников
____15
Приложение
____15
2
I.Введение
Большую часть жизни мы проводим в помещении, поэтому очень важно
заботиться о его экологическом благополучии. Изучая комнатные растения
на занятиях кружка по «Комнатному цветоводству» в нашей школе, меня
заинтересовал вопрос о том, губительно ли действуют фитонциды комнатных
растений на микроорганизмы? Познакомившись с литературой по данной
теме, я узнала, что многие комнатные растения улучшают не только
оформление помещений, но и их гигиеническое состояние.
Благодаря
фитонцидной деятельности комнатные растения создают благоприятные
условия для учёбы и отдыха учащихся, так как в школьных помещениях на
протяжении учебного дня пребывают дети с разным уровнем здоровья.
Выбранная мною тема напрямую связана с вопросами нашего здоровья.
Знания по данной теме позволяют подобрать для озеленения учебных
кабинетов, офисов, жилых комнат такие виды комнатных растений,
которые
могут
способствовать
оздоровлению
воздушной
среды
помещений. В моей работе рассмотрены некоторые виды комнатных
растений, обладающих фитонцидными свойствами.
Гипотеза: если комнатные растения обладают фитонцидными свойствами, то
их можно широко использовать для очищения воздуха жилых помещений.
1.1.Цель и задачи.
Цель работы: изучение фитонцидных свойств некоторых видов комнатных
растений по их влиянию на простейшие организмы.
Задачи работы:
1. Изучить источники информации о фитонцидности комнатных растений;
2.
Провести апробацию методики на выявление действия жидких
фитонцидов тканевых соков двух видов растений кабинета биологии;
3. Собрать данные по видовому составу комнатных растений в учебных
кабинетах нашей школы;
3
4. Подготовить
комнатных
рекомендации по использованию фитонцидных
растений
для
озеленения
учебных
кабинетов и
видов
жилых
помещений.
II. Литературный обзор
2.1.Фитонциды и их влияние на среду.
Фитонциды (от греч. phyton – растение и лат. caedo -
убивают)
образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или
подавляющие рост и развитие микроорганизмов.(1)
Фитонциды были открыты профессором Б.П. Токиным в 1928 году. Со
времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал
об антимикробных и противовирусных веществах
высших
растений.
Газовые выделения являются продуктами обмена растительной
средством
клетки,
активного воздействия на среду и в то же время,
предполагают
многие
авторы,
как
- регуляторами роста и развития самих
растений. Фитонциды – важный фактор иммунитета растений.
Одна из важнейших особенностей фитонцидов – специфичность их
действия. Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и
размножение одних микроорганизмов, стимулировать рост других и играть
существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и
воды.
Фитонцидная активность увеличивается при поранениях растений
(механических травмах, внедрении микро- и макропаразитов и т.д.).
Фитонциды
–
один
из
важнейших
факторов
естественного
иммунитета растений.
Выделения комнатными растениями
многих факторов:
возраста,
от
систематической
физиологического
летучих
веществ
принадлежности
состояния,
зависит
от
растений,
эколого-биологических
особенностей, условий выращивания.
4
Изменения
фитонцидной
активности
растений
особенностями биологии, сезонной ритмикой растений,
обусловлены
накоплением
определённых веществ и изменением их состава.
Решающее значение для образования фитонцидов имеет местообитание
и соотношение элементов питания. Например, климатис, который рос на
почвах, богатых органическим удобрением, обладает фунгистатическим и
бактерицидным действием
в
большей
степени,
чем
исследуемые
растения, выращенные на обеднённых почвах.
Сильно влияет на образование фитонцидов освещённость. Изучая
биохимические особенности лавра благородного, М.П. Волошин и
А.П.
Дягерева установили, что эфирного масла больше в листьях растений,
произрастающих на открытых (солнечных местах), чем у тех, которые
растут на затенённых участках без ухода: у последних выход масла резко
снижается.
Процесс выделения фитонцидов зависит и от температуры воздуха. Так,
повышение
температуры
окружающего
воздуха
до
20
–
250С
способствует возрастанию концентрации этих соединений в 1,8 раза.
Понижение температуры воздуха отрицательно сказывается на выделении
растениями летучих веществ.
Значительное ослабление фитонцидной активности происходит и при
физиологической депрессии,
вызванной,
например,
дефицитом
влаги,
низким уровнем питания.
Таким
образом,
зная
фитонцидов от состояния и
зависимость
условий
интенсивности
выращивания
образования
растений,
можно
контролировать этот процесс. (2)
2.2. Комнатные растения, обладающие фитонцидными свойствами.
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
5
можно объединить в 3 группы:
1-я группа - растения, летучие выделения которых обладают выраженной
антибактериальной,
антивирусной,
антифунгальной
активностью
в
отношении воздушной микрофлоры. (Сансевьера трехполосная, 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.
Еще одна группа полезных, фитонцидных растений — кактусы и
другие суккуленты, особенно с длинными иголками, — выходцы из Перу,
Чили и горных районов Мексики. По мнению специалистов, эти растения не
только убивают микробов, но и снижают вредную ионизацию воздуха,
защищая нас от электромагнитного излучения. Место для этих цветов —
вблизи телевизора и мониторов компьютеров. Для нормального роста им
необходимо много тепла и света, но к прямым солнечным лучам их нужно
приучать постепенно.(4)
Для очистки и оздоровления воздуха в помещениях с успехом
используются
многие
комнатные
растения.
Например, мирт обыкновенный благодаря выделяемым фитонцидам снижает
количество болезнетворных микроорганизмов вдвое, а хлорофитум хохлатый
за 24 часа очищает воздух от микробов на 88%! Кроме того, это растение
6
поглощает многие вредные вещества, очищая воздух лучше, чем многие
воздухоочистители. Не случайно ученые предложили хлорофитум для
очистки
воздуха
в
космических
кораблях.
В домашних условиях хлорофитум рекомендуется ставить на кухне, причём
не ограничиваясь одним цветком, так как растение это очень маленькое
(идеальный вариант — 4-6 горшков, в зависимости от размеров помещения).
Хлорофитум быстро растет, редко болеет, неприхотлив, но любит
солнечный свет.
Аспарагус уменьшает количество вредных микроорганизмов в два раза,
красулла — почти в три раза. Особым противомикробным эффектом
обладают фикус, белопятнистая бегония, герань, аглаонема скромная
(несмотря
на
скромный
внешний
вид,
стрептококки).
Хорошими
фитонцидными
она
эффективно
цветами
считаются
убивает
также
монстера, молочай, циперус, мелкоцветная хризантема. Если же «поселить» в
комнате эвкалипт и мирт или инжир, то не только микробов, а даже мух и
комаров в помещении не останется.
С токсинами и другими пришельцами с улицы неплохо справляются
плющ, различные виды фикусов, филодендрон и обычный столетник (алоэ).
Эвкалипты (шариковый, прутовидный и пепельный) являются идеальным
средством для уничтожения вирусов.
Драцену и карликовую финиковую пальму рекомендуется ставить рядом
с компьютером, так как эти растения поглощают ксилол, выделяемый
мониторами. Считается также, что около компьютеров нужно ставить
кактусы, так как они способны поглощать вредные излучения. В помещении,
где курят, полезно выращивать сциндапсус
— он активно поглощает
никотин вместе с угарным и углекислым газом. Филодендрон (растение с
крупными листьями причудливой формы), а также диффенбахия и антуриум
благотворно влияют на водо- и газообмен, уменьшая сухость воздуха.
Папоротники также прекрасно увлажняют воздух, что особенно важно
зимой, когда работает отопление. Кроме того, папоротники нейтрализуют
7
формальдегид, выделяющийся из новой мебели и ковровых покрытий.
Оздоравливают атмосферу вокруг себя розы и орхидеи, к тому же они
красиво цветут и приятно пахнут. Воздух в комнате существенно очистится
уже через три недели, если украсить подоконник комнатным виноградом.
Недостаток кислорода в городской квартире может восполнить сансевиерия
(ее еще называют щучий хвост). Это растение можно сравнить с настоящей
кислородной установкой. Особенно продуктивно оно работает в дневное
время.
Кстати, для того чтобы сделать воздух в доме чище, вовсе не
обязательно
превращать
свою
квартиру
в
непроходимые
джунгли.
Достаточно 5-6 растений высотой не менее полуметра. И конечно, подбирать
их нужно с учетом своих потребностей.
Комнатные растения можно использовать и для лечения некоторых
заболеваний. Например, розмарин лекарственный помогает при хроническом
бронхите,
эмфиземе
легких,
катаре
верхних
дыхательных
путей,
бронхиальной астме и т. д. При повышенной склонности к заболеваниям
верхних дыхательных путей и легких полезно также поставить в помещении,
где проводится большая часть времени, комнатный лимон, бегонию
белопятнистую, пеларгонию, олеандр белый, примулу весеннюю, фикус
упругий или домашнюю герань. Воздух, насыщенный фитонцидами этих
растений, пойдет на пользу и здоровым людям: повысится функциональная
активность
организма,
возрастут
его
защитные
силы.
Лавр благородный помогает при спастических состояниях. Людям с
повышенной нервной возбудимостью рекомендуется выращивать в доме
душицу, змееголовник, лаванду, мелиссу, монарду, которые обладают
успокаивающим действием.
Герань избавляет от бессонницы, неврозов и некоторых других
заболеваний нервной системы, снижает давление. Кстати, сок герани
обладает фитонцидами, равными по своей силе фитонцидам лука и чеснока.
Фитонциды мяты перечной оказывают сосудорасширяющее действие. Это
растение способствует концентрации внимания, поэтому специалисты
8
советуют
ставить
горшочек
с
мятой
на
свой
рабочий
стол.
В домашних условиях можно выращивать некоторые хвойные растения,
например араукарию, кипарис и кипарисовик, тисе, сосны (гималайскую,
веймутову и другие), можжевельник, криптомерию, тую и туевик и пр. Их
фитонциды благотворно действуют не только на дыхательные пути, но и на
нервную систему. Они наполняют квартиру отрицательно заряженными
ионами, которые очень полезны для диабетиков, людей, страдающих
сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также для тех, кого мучают частые
головные боли. Кроме того, отрицательные ионы, выделяемые хвойными
растениями, нейтрализуют вредные воздействия бытовых приборов.(3)
III. Материалы и методы исследования.
Предмет исследования: влияние тканевых соков разных видов комнатных
растений на культуру простейших организмов.
Объект
следования:
комнатные
растения
(Хлорофитум
хохлатый
(Chlorophytum comosum), Нефролепис Грин Леди (Nephrolepis Green Ladi)),
наиболее
распространённые
в
нашей
школе;
культура
простейших
организмов.
Оборудование:
листья
комнатных
растений
(Хлорофитум
хохлатый
(Chlorophytum comosum), Нефролепис Грин Леди (Nephrolepis Green Ladi)),
микроскоп, ступки с пестиком, пипетка, предметные и покровные стёкла,
сосуд с культурой простейших, ткань для протирания микроскопа и
предметного стекла, чистая вода для промывания, секундомер.
Время проведения эксперимента: октябрь 2013.
Методы
исследования:
Теоретический
(анализ
источников
информации); проведение эксперимента опытным путем; наблюдение.
За основу мы использовали методику определения фитонцидной активности
экстрактов растений, разработанную Б.П. Токиным. В этом случае определяется
активность фитонцидов, входящих в состав тканевого сока растений контактным и
бесконтактным путём.(5)
9
Опыт №1 (Методика контактного определения фитонцидной активности по
Токину Б.П.).
1. В керамической ступке растереть листья или хвою исследуемого растения,
действие фитонцидов которого необходимо проверить.
2. Отжать через марлю несколько капель сока исследуемого растения.
3. В небольшой стакан (50–100 мл) поместить комочек лесной почвы,
добавить немного воды, перемешать, дать осесть твердым почвенным
частицам. Взять пипеткой каплю воды из стакана, нанести ее на предметное
стекло и накрыть покровным стеклом.
4.Просмотреть препарат сначала под малым, а затем под большим
увеличением. Можно увидеть разнообразные виды почвенных простейших
организмов и их активное движение в капле воды.
5. Зарисовать различные виды почвенных простейших, обнаруженных в
препарате.
6. Добавить под покровное стекло каплю приготовленного сока из листьев
растений.
7. Наблюдать за движением простейших в течение нескольких минут.
Записать результаты наблюдений.
Выполнение работы:
 подготовили оборудование к работе (настройка микроскопа, подготовка
предметных стёкол);
 получили
тканевый сок из испытуемых растений
путём приготовления
кашицы, растирая листья растений с помощью пестика и ступки;
 отжали через марлю несколько капель сока исследуемого растения;
 нанесли каплю с культурой простейших на подготовленное предметное
стекло, мы увидели разнообразные виды почвенных простейших организмов
и их активное движение в капле воды, сначала под малым, а затем под
большим увеличением;
 затем нанесли каплю сока растения рядом с каплей с простейшими
организмами, соединили две капли;
10
 наблюдали за изменением активности инфузорий, до их гибели, отмечая
время с помощью секундомера;
 данные заносились в Таблицу 1. (Приложение 1)
 Фитонцидность растений рассчитывали по формуле: А=100:Т,
где А – фитонцидная активность (%); Т - время гибели микроорганизмов (в
минутах).
Опыт № 2 (Методика бесконтактного определения фитонцидной активности
по Б.П. Токину)
1. Листья исследуемого растения измельчить
2. На предметное стекло поместить каплю воды с простейшими и на
расстоянии нескольких миллиметров от нее – кашицу из исследуемого
растения.
3. Через 5, 10, 20 мин погибнут все простейшие, видимые под микроскопом.
Опыты показывают, что при использовании одинаковых объемов кашицы
время, за которое гибнут простейшие, зависит от вида взятого растения.
Выполнение работы:
 Первые этапы аналогично первому опыту (см.выше)
 Капля жидкости с бактериями находилась на расстоянии 4 мм от сока
исследуемого растения
 Фиксировали время, за которое все они перестают двигаться. Данные занесли
в таблицу 2 (Приложение 2).
IV. Обсуждение результатов
Наблюдая за движением микроорганизмов в поле зрения микроскопа,
видно, что сначала они быстро начинают двигаться,
потом замедляют
движение и затем гибнут. Это доказывает, что в испытуемых растениях
содержатся
фитонцидные
свойства
губительно
действующие
на
микроорганизмы. Разные виды комнатных растений проявляют различную
фитонцидную активность клеточного сока (Приложение 1). Наибольшую
активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у Хлорофитума
11
хохлатого. Наименьшую фитонцидную активность
проявил Нефролепис.
Выявленный нами вид фитонцидно - активного комнатного растения
совпадает с литературными данными.
По сравнению с опытом №1 даже без соприкосновения с соком исследуемых
растений микроорганизмы через некоторое время стали гибнуть, но время
ответной реакции на воздействие фитонцидов увеличилось для каждого
исследованного вида (Приложение 2).
V. Выводы
Мы полностью убедились в выдвинутой гипотезе,
проведя опробацию
методики на влияние клеточного сока и летучей фракции на культуру простейших
организмов, и
выявили, что разные виды комнатных растений обладают
фитонцидными свойствами и проявляют их различную активность, поэтому
их можно широко использовать для озеленения жилых помещений.
Примечательно,
что
большинство
комнатных
растений
имеют
субтропическое и тропическое происхождение, поэтому сроки максимальной
продукции фитонцидов приходятся у них на зимне-весенний период. Это
очень ценно, т.к. именно в это время частота острых респираторных
заболеваний особенно высока.
На занятиях в школьном кружке «Комнатное цветоводство» мы определили
общий видовой состав комнатных растений в учебных кабинетах нашей
школы и выявили 21 вид, из них 11 видов, по данным литературных
источников, обладают ярко выраженными фитонцидными свойствами.
Большинство таких растений находятся в кабинетах 17,20,23,28,39,44,46,48.
Это свидетельствует о том, что на занятиях в этих кабинетах дети и
преподаватели более защищены от острых респираторных и других
инфекционных заболеваний. Совсем нет растений в кабинетах 33, 45, что
следует исправить.
VI. Рекомендации по использованию фитонцидных видов комнатных
растений для озеленения учебных кабинетов и жилых помещений
На основании полученных результатов можно дать следующие рекомендации:
12

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.

при подборе видов комнатных растений необходимо учитывать,
например,
ядовитость
аллергию
(к
этим
некоторых
растениям
растений,
относятся
способность
вызывать
Диффенбахия,
Молочай,
Амариллис, Кливия, Паслён перечный и др.), а также растения которые
имеют шипы и иголки (Кактусы, Лимонное дерево)
 Наиболее ценными растениями для озеленения помещений, с ярко
выраженными
фитонцидными
свойствами
по
данным
литературных
источников, являются:
- Хлорофитум хохлатый, разные виды Бегоний (в нашей школе Тигровая,
Белоточечная, Кленовидная),
Фикусы (Каучуконосный, Бенджамина),
Драцена, Сансевьерия, Хойя, Спатифиллиум, Традесканции и др.
VII. Заключение.
Работа по данной теме будет продолжаться. Планируется изучить
фитонцидную свойства других растений и на занятиях кружка постепенно
приступать к озеленению фитонцидными растениями кабинетов и рекреаций,
это намного повысит благоприятную экологическую обстановку в нашей
школе.
VIII. Список использованных источников
1. Энциклопедия живой природы, том 9, стр.129
2. Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., 1981. 185 с.
3. natural-medicine.ru
4. Ведеревский Д.Д.,О фитонцидной активности некоторых оранжерейных
растений // Материалы VIII Совещ. «Фитонциды. Роль в биогеоценозах,
значение для медицины». (Киев, 16-18 окт. 1979 г.). Киев, 1981, С, 95-97.
5. Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах / Б.П. Токин. –
Лениздат, 1974. – 344 с.
13
Приложение 1.
Таблица 1.
Фитонцидная активность комнатных растений по контактному методу
№
п/п
Виды испытуемых растений:
Время гибели
простейших (мин.)
Фитонцидная
активность
растений (%)
1
Хлорофитум хохлатый
1 мин 30 сек
66
2
Нефролепис (папоротник)
6 мин 20 сек
15,9
Таблица 2.
Фитонцидная активность комнатных растений по бесконтактному методу
№
п/п
Виды растений:
Время гибели
простейших (мин.)
Фитонцидная
активность
растений (%)
1
Хлорофитум хохлатый
2 мин 58 сек
34,5
2
Нефролепис (папоротник)
13 мин 25 сек
7,5
14