Главная / Цветы / Фитонциды – природные антибиотики. Главные свойства фитонцидов

Фитонциды – природные антибиотики. Главные свойства фитонцидов

Батурин Илья

Цель: изучить фитонцидную активность некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы.

Задачи: - изучить материал о фитонцидности растений, в том числе, комнатных растений;

Определить степень фитонцидности некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы, выявить растения с наибольшей фитонцидной активностью;

Предмет исследования: влияние тканевых соков и летучих фракций разных видов комнатных растений на культуру инфузорий.

Объект следования: некоторые виды комнатных растений; культура простейших организмов (инфузорий).

Скачать:

Предварительный просмотр:

РОССИЙСКАЯ НАУЧНО-СОЦИАЛЬНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ

МОЛОДЁЖИ И ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ»

ГОРОДСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ, ЮНИОР!»

Руководитель: Петрова Елена Александровна, учитель биологии первой квалификационной категории МАОУ «СОШ №5» г. Усть - Илимска Иркутской области

Российская Федерация

Иркутская область

город Усть-Илимск

2012 год

Введение _____________________________________________________________________ _3_

1.Литературная справка.

1.1Комнатные растения в жизни человека __________________________________________ _4_

2.История открытия фитонцидов__________________________________________________ _5_

3.Общие сведения о фитонцидах _______________________________________________ _6_

4.Фитонцидные свойства комнатных растений________________________________________8

5.Лечебное воздействие летучих выделений растений на человека ________________________9

Введение.

С глубокой древности человек стремился украсить свое жилище растениями. Интерьерное озеленение возникло как элемент культуры человека, отвечающий его эстетическим потребностям. Человек ощущал себя единым целым с природой, к ней он и обращался за исцелением, перенося частицу живой природы в свой дом. Стремление это было интуитивным. В настоящее время научный подход к интерьерному озеленению подразумевает сочетание эстетического восприятия красоты формы, окраски цветов и листьев растений с другой, полезной функцией растений, о которой было давно известно: живые растения улучшают состав воздуха и очищают атмосферу. Работая с литературными источниками, мы выяснили, что большинство растений, в том числе и комнатные , обладают бактерицидными и протистоцидными свойствами, т.е. способны вызывать гибель бактерий и одноклеточных организмов. Фитонцидные свойства выявлены более чем у 40 видов комнатных растений. Современные люди, в том числе и школьники, значительную часть времени проводят в помещении, где в оздух насыщен микроорганизмами, в том числе и болезнетворными. Поэтому знания по данной теме позволяют подобрать для озеленения учебных кабинетов, офисов, жилых комнат такие виды комнатных растений, которые могут способствовать оздоровлению воздушной среды помещений.

Цель: изучить фитонцидную активность некоторых видов комнатных растений по их влиянию на микроорганизмы.

Задачи: - изучить материал о фитонцидности растений, в том числе, комнатных растений;

Объект следования: некоторые виды комнатных растений; культура простейших организмов (инфузорий).

Литературная справка.

Комнатные растения в жизни человека.

В понятие «комнатные растения» входят все сорта и гибриды, которые удалось человеку в результате селекционной работы отобрать и вывести за века. А начиналась история комнатного цветоводства в далеком ХIII веке. Зимой 1240г. в Кельн прибыл голландский король Вильгельм, в его честь был устроен пышный прием в помещении, украшенном цветущими деревцами и кустарниками. Это был самый первый в Европе зимний сад, искуссно созданный выдающимся садоводом Альбертом Магнусом. Однако непривычность зрелища способствовала тому, что Магнуса обвинили в колдовстве. Тем не менее, первый эксперимент по созданию зимних садов оказался удачным и нашел поддержку.

Петр I выстроил в Петергофе небольшой павильон и содержал в нем цитрусовые. Их доставляли с большим трудом на парусных судах.

Первыми комнатными растениями были самые неприхотливые экземпляры луковичных и клубневых растений. В Ботаническом саду Санкт-Петербурга еще со времени Петра 1 есть специальный отдел, в котором можно приобрести любые выставленные растения и получить консультации по их выращиванию.

Зеленые растения стали неотъемлемой частью жизни людей, их изображения можно встретить на гербах, знаменах, тканях, картинах, посуде и других предметах. С помощью комнатных растений восполняется дефицит общения человека с природой, который возникает не только у взрослых, но и у детей, вследствие занятости в школе на уроках и дома у экрана телевизора или компьютера. То, что человек испытывает на уровне ощущений, ученые называют «видеоэкологией» - это область знаний, выясняющая взаимоотношения людей с тем, что находится перед глазами. Видеоэкологи утверждают, что глазное яблоко у человека периодически в какие-то моменты ищет, за что бы ему «зацепиться», что бы немного отдохнуть. Таким объектом, благоприятно действующим на глаза и соответственно на нервную систему, являются комнатные растения.

Человечество давно использует растения как живые фильтры. Комнатные растения способны нейтрализовать вредные вещества и газы, поступающие в ткани вместе с углекислотой.

Значение комнатных растений многогранно. Многие из них способны насыщать воздух ароматическими фитонцидными веществами, убивающими болезнетворные микробы и благотворно влияющими на жизнедеятельность человека. Некоторые способны помочь избавиться от болезни. Кроме того, комнатные растения просто красивы. Как сказал Иоанн Кронштадский: «Цветы - это остатки рая на Земле».

2.История открытия фитонцидов.

Фитонциды (от греч. phyton – растение и лат. caedo - убивают) образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов. 1

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 энциклопедия, Москва ООО «Мир книги» научное издательство. 2

Идейным отцом всех исследований по фитонцидам низших растений и бактерий является знаменитый русский биолог И.И. Мечников - один из основателей современной медицины. Учение о фитонцидах представляет собой особую страницу в медицине, в истории аромотеропии.

Летучие фитонциды высших растений впервые были обнаружены в 1928-1930 г.г. А.Г.Филатовой и А.Е. Тебякиной. Суть основного открытия, оказавшегося исходным в сознании биологического учения о фитонцидах, состояла в том, что высшие растения при их ранении продуцируют летучие антимикробные вещества.

Сам термин фитонциды - был предложен русским учёным Б.Т.Токиным в 1934 году для обозначения летучих веществ, обладающих антимикробными свойствами, которые выделяются растениями. Б. П. Токин в 1928 г. описал интересное наблюдение: если на предметное стекло нанести кашицу из растертого лука или чеснока, а рядом капельку воды, в которой плавают инфузории, то через несколько минут клетки погибнут. Подобные опыты были поставлены со многими растениями и различными микроорганизмами, и результат в той или иной степени повторялся.

Кроме того, Б. П. Токин обратил внимание на то, что пищевые продукты, приготовленные на восточных базарах, в антисанитарных условиях, не вызывают вспышек инфекционных заболеваний. Ученый предположил, что обилие восточных пряностей каким-то образом предохраняет пищу от порчи. Он исследовал вещества, содержащиеся в пряностях, и обнаружил, что антисептическое действие дают летучие компоненты. Эти «летучие яды растений» он предложил назвать фитонцидами.

В отношении высших растений получены многочисленные доказательства роли фитонцидов в их иммунитете в экспериментах школы Д.Д. Вердеревского. Любопытные наблюдения сделали М.Н. Ханин, А.Ф. Прокопчук, Л.А. Николаева, Л.В.Криволазова, Ю.И. Сметанин - работники Кубанского медицинского института. Фитонцидные свойства сначала были обнаружены лишь у немногих растений, но по мере изучения их круг расширился.

___________________________

1 Энциклопедия живой природы, том 9, стр.129

2 Большая Российская Энциклопедия», 2005год, стр.87

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

Расцвет в области изучения фитонцидов приходится на 1950-1980 гг. В эти годы в СССР были проведены обширные исследования антивирусного, противобактериального, иммунтропного и др. эффектов веществ, выделенных из растений при помощи экстракции и др. методов.

3.Общие сведения о фитонцидах.

С химической точки зрения фитонциды - это комплекс
газообразных и легко испаряющихся соединений, в состав которых могут входить как неорганические, так и органические соединения: простые соединения типа сильной кислоты и аммиака, предельные и непредельные углеводороды, летучие формальдегиды, спирты, эфиры низкомолекулярных жирных кислот, смолы. Таким образом, фитонцидные комплексы имеют сложный химический состав, который и обуславливает специфичность их действия на разные группы микроорганизмов.

Растения вырабатывают фитонциды для того, чтобы обеспечить себе защиту от бактерий, грибков и др. микроорганизмов, которые могут вызвать различные заболевания. Количество фитонцидов, выделяемых растение, изменяется в ходе онтогенеза, увеличивается при ранении растения. По словам профессора Б.П. Токина растение с помощью фитонцидов «само себя стерилизует». В здоровом растении фитонциды участвуют также в разнообразных обменных процессах.

Фитонциды разных видов растений различны по своему составу и действию. 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. Кроме того летучие фитонциды вызывают появление отрицательных ионов в воздухе и снижают в нем содержание тяжелых положительно заряженных ионов, что хорошо влияет на самочувствие и здоровье человека

Активные фитонциды содержатся в луке и чесноке: пары и вытяжки из них убивают холерный вибрион, дифтерийную палочку, гноеродных микробов. По родовому латинскому названию чеснока – allium – его активное начало названо аллицином. Стоит пожевать несколько минут чеснок, как большинство бактерий, живущих в полости рта, погибают. 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.

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, который в очень малых концентрациях убивает простейших.

Устойчивость картофеля и моркови к грибковым 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. Фитонциды лука, чеснока, черёмухи убивают грибок фитофтору, который поражает картофель (гниль картофеля). Фитонциды горчицы, хрена, эвкалипта губительно действуют на бактерию, вызывающую заболевание хлопчатника. Чесночные луковицы полезно сажать между грядками садовой земляники. Фитонциды чеснока не дадут заболеть нежному растению серой гнилью. 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.

Ученые подсчитали: растения Земли ежегодно выделяют в атмосферу около 490 миллионов тонн фитонцидов, летучих веществ, убивающих или подавляющих рост и развитие микроорганизмов.

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. Работами Н. Г. Холодного, А. А. Чесовенной и д.р. было доказано, что фитонциды играют важную роль в аллелопатии, т.е. в химическом взаимодействии растений в фитоценозах. 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.

Фитонциды выделяются также микроорганизмами и низшими грибами. Они называются антибиотиками. На их основе готовят многие сильнодействующие лекарства.

4.Фитонцидные свойства комнатных растений.

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.

Известно, что гектар лиственного леса выделяет летом за день 2 кг летучих фитонцидов, хвойного – 5 кг, а можжевельника – 30 кг губительных для микроорганизмов летучих веществ. Комнатные растения также выделяют фитонциды и очищают воздух от содержащихся в нем микроорганизмов. Например, бегонии и герань снижают содержание микрофлоры в окружающем воздухе на 43%, циперус – на 59%, а мелкоцветная хризантема – на 66%.

В настоящее время ведутся исследования по подбору видов комнатных растений, обладающих бактерицидными и протистоцидными свойствами, способными вызвать гибель бактерий и одноклеточных организмов. Фитонцидные свойства выявлены более чем у 40 видов оранжерейных растений. 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 можно объединить в 3 группы:

1-я группа - растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибактериальной, антивирусной, антифунгальной активностью в отношении воздушной микрофлоры. (Сансевьера трехполосная, диффенбахия пятнистая, 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.

В конце 1970 – 1980-х гг. возникло направление, получившее название фитодизайна. Его основатель, А.М. Гродзинский, дал ему такое определение: «Фитодизайн – это использование растений для улучшения среды обитания в искусственных системах». Задачами фитодизайна являются: очистка и оздоровление воздуха помещений, увлажнение, ионизация и обогащение его веществами, благотворно влияющими на состояние здоровья человека, а также создание комфортной и эстетически приятной обстановки.

Для оздоровления воздушной среды помещений применяют растения, обладающие высокой фитонцидной активностью. Наиболее фитонцидно-активными являются следующие: хлорофитум хохлатый, фиалки, драцены, юкка, монстера, кофе арабика и аравийский, каланхое, гибискусы, лимоны и другие.

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.

При исследовании фитонцидной активности растений в течение суток, было установлено, что она максимальна днем и минимальна ночью. Имеются данные, что интенсивность производства фитонцидов связанна с интенсивностью дыхания – в темноте растения практически не выделяют фитонцидов. На выделение фитонцидов влияют также состав почвы и температура воздуха – плохое питание и понижение температуры снижают выделение растениями летучих веществ. Кроме того, некоторые авторы отмечают, что наибольшее влияние на количественное содержание фитонцидов оказывает температура. Ее повышение с 15 градусов до 20 приводит к значительному увеличению количества фитонцидов в воздухе. Повышение влажности воздуха отрицательно сказывается на выделении летучих фитонцидов, но дефицит влаги в засушливое время снижает фитонцидную активность. Изменение освещенности лишь незначительным образом отражается на содержании летучих фитонцидов.

5.Лечебное воздействие летучих выделений растений на человека.

Чемпионом среди цветов является хлорофитум. Одного этого растения оказывается достаточно, чтобы ослабить воздействие окислов азота в помещении, где несколько часов работала газосварка. Для поглощения же формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов, в квартире средней величины потребуется уже 40 хлорофитумов. Такое же количество растений практически полностью очистило воздух от патогенных частиц в 20-метровой жилой комнате. Причем, очистительные свойства цветов заметно усиливаются, если положить в цветочные горшки активированный уголь.
Хлорофитум обладает и значительным бактерицидным эффектом. Специалисты Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) выяснили, что за 24 часа этот цветок почти полностью очищает воздух от вредных микроорганизмов.
Растение это неприхотливое, оно хорошо растет как в прохладных комнатах, при температуре 10-12 градусов, так и в помещениях с центральным отоплением. Оно достаточно светолюбиво, но нормально переносит и затемнение. Летом хлорофитум требует обильного полива и в большом горшке может дать столько побегов, что кажется, будто растение раскинуло вокруг себя зеленый занавес.
Другое широко распространенное растение, которое выделяет биологически активные вещества (цитранелловое и гераниевое масла, а также ментол и терпентил, убивающие стрептококки и стафилококки), - это комнатная герань, или пеларгония. Вот почему этот цветок рекомендуют держать в спальне. Вдыхая эти целебные соединения, человек успокаивается, что очень важно при стрессах, неврозах и бессоннице.
Пеларгония - растение светолюбивое, хорошо себя чувствует на солнечном окне, почва ей нужна легкая и плодородная. Зимой цветок поливают умеренно, в феврале-марте обрезают. Удаленные верхушечные стебли используют как черенки: их слегка подсушивают и высаживают в ящики.
Еще одно фитонцидное растение для комнат - нарядная пестролистая диффенбахия. Она очищает воздух жилых комнат от токсинов, поэтому ее место в жилых помещениях, окна которых выходят на шумную автостраду или крупный завод, фабрику.
В комнате диффенбахию необходимо поставить в хорошо освещенное место (но прямые солнечные лучи она переносит плохо). Цветок любит тепло, интенсивный полив и опрыскивание мягкой водой комнатной температуры. При недостатке влаги растение вытягивается в длину и сбрасывает нижние листья, по мере роста верхушку нужно прищипывать. Пересаживать диффенбахию следует осторожно: сок ее может обжечь слизистые оболочки.
Фитонцидными свойствами обладают и такие комнатные растения, как фикусы, плющи, драцены, аглаонемы.

Фикус - комнатное растение с крупными кожистыми листьями. Хорошо растет в очень светлых комнатах, но не под прямыми солнечными лучами. Осенью или зимой фикус нередко сбрасывает здоровые зеленые листья. Чаще всего это происходит из-за чрезмерного полива. Поэтому опытные цветоводы советуют зимой не поливать растение, а только опрыскивать листья.
Хорошо растут в прохладных комнатах многочисленные разновидности плюща обыкновенного. Плющ теневынослив; для роста ему нужна опора. Весной необходимо обрезать побеги, желательно также регулярно опрыскивать растения и обмывать листья.

К числу наиболее неприхотливых полезных растений относится и драцена . Чаще всего выращивают драцену душистую - крупное растение со светло-зелеными листьями, волнистыми по краям. Более декоративны пестролистые драцены , но им необходима более высокая температура, повышенная влажность воздуха и светлое местоположение, в то время как обычное растение хорошо приживается в полутемных местах. Время от времени драцену следует купать под душем, удаляя с нее пыль.

Аглаонема - растение с кожистыми, узорчатыми листьями. К свету оно не требовательно, теплолюбиво и прекрасно зимует в комнате с центральным отоплением. Летом растение обильно поливают, зимой полив сокращают. После цветения могут появиться маленькие красные ягоды, но эти плоды ядовиты.
Лавр благородный - вечнозеленый кустарничек с кожистыми, ароматными листьями сейчас встречается в комнатах крайне редко, а зря: выделяемые им вещества убивают вирусы и бактерии, в том числе туберкулезную палочку. Особенно полезно держать это растение людям, страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями, спазмами кишечника и желчных путей. Лавр светолюбив и хорошо растет только на солнечном окне. Растение легко поддается стрижке, обычно ему придают шарообразную форму. До поздней осени лавр может обитать на открытом воздухе.
И, наконец, 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.
С помощью цветов можно добиться и повышения влажности воздуха. Цветы, которым нужно много влаги, обычно возвращают ее через листья. Это фиалки, цикламены, разные папоротники.

6.Профилактика респираторных заболеваний.

Уровень заболеваемости детей и взрослых острыми респираторными заболеваниями в настоящее время остаётся высоким. Особенно остро эта проблема стоит в детских организованных коллективах. При длительном пребывании даже практически здоровых детей в закрытых помещениях увеличивается общая обсемененность воздуха микроорганизмами.

Некоторые растения служат фильтром для вредных веществ, действуя как «зелёная печень». Они могут аккумулировать из атмосферы большинство поллютантов, особенно соединения серы, азота, углерода, формальдегида, фенольные соединения, некоторые металлы и использовать их как источник макро- и микроэлементов для построения ряда структурных и функциональных систем. В большинстве случаев – это тропические растения, обладающие повышенной воздухоочистительной способностью в связи с эколого-биологические способности:

Быстрорастущие растения с большим количеством устьиц на листьях, например, фикус Бенджамина;

Растения, которые размножаются вегетативно при помощи «деток», например, хлорофитум хохлатый.

Растения – эпифиты, которые имеют специальные воздушные корни, например, некоторые орхидеи, или особые чешуйки – трихомы на листьях, например, некоторые бромелиевые.

Фикусы эффективно очищают воздух в квартире от ядовитых формальдегидов, причём они не только связывают ядовитые вещества, но и питаются ими, превращая их в сахара и аминокислоты. Установлено так же, что фикусы успешно отфильтровывают из воздуха и другие ядовитые вещества, например, продукты испарения бензола, трихлорэтилен, пентахлорфенол.

Хлорофитум – известное неприхотливое комнатное растение. Полагают, что оно очищает воздух гораздо лучше, чем специальные технические устройства. Результаты подтвердили, что хлорофитум имеет выраженную способность поглощать газы. Было установлено, что одно растение среднего размера с ампельными побегами, заканчивающимися детками с воздушными корнями, может полностью нейтрализовать первичную концентрацию ксенобиотиков толуола и бензола (437 – 442 мг/м 3 ) через 216 часов.

К возможным факторам риска экспертами Всемирной организации здравоохранения причислены электромагнитное и ионизирующее излучения дисплеев, электростатическое поле, шум, ультрафиолетовое излучение экрана. Растения могут снимать статическое электричество. Например, если к растению поднести наэлектризованную эбонитовую палочку, то произойдёт разряд. Сотрудник института экологии человека и гигиены и окружающей среды к.б.н. Л.М. Тешкеева рекомендуется для снятия статического электричества регулярно проводить влажную уборку своего рабочего места, использовать растения или установить на рабочем столе маленький аквариум. Следует уточнить значение для этих целей широко разрекламированного кактуса. Кактус не поглощает излучение – это ему не нужно!!! Электромагнитное поле, которое создаёт вокруг себя компьютер, а так же любые электробытовые приборы для нас куда более привычно, чем для кактуса. Однако, как объясняют физики, иголки – «приёмники» кактуса могут брать «заряды» электростатического поля, но иголки в этом случае должны быть мокрыми. Однако, частый полив и опрыскивание принесут кактусам вред!

В целом, мне кажется, что количество растений в нашей школе следует увеличить, особенно на третьем этаже. Это поднимет настроение учащихся, повысит успеваемость и работоспособность.

7. Получение культуры простейших (инфузорий), необходимых для исследования.

Первоначально необходимо получить культуру сенной палочки, которая является пищей для инфузорий. Для этого в чистую посуду надо положить немного лугового сена (без цветов) из расчета 100 г на 1 л воды и кипятить его в течение 15-20 минут до получения крепкого настоя. Когда он остынет, его надо профильтровать с помощью воронки и ватки. Затем банку с профильтрованным настоем укрыть марлей. Через пару дней на поверхности появится бактериальная пленка, за счет которой будут кормиться инфузории.

Для получения культуры инфузорий в полученный ранее настой с бактериями сенной палочки нужно внести культуру инфузорий, которую можно взять из естественного водоема. Для этого предварительно в пробирку набрать воды из придонного слоя пруда, которую нужно просмотреть под микроскопом. Если в пробе кроме туфельки окажутся и другие инфузории, надо разбавлять воду взятой из пруда чистой водой до тех пор, пока в ней останутся только туфельки. Верх банки надо укрыть куском марли, сложенным вдвое, чтобы в нее не попали цисты других простейших. Через пять - семь дней инфузории начнут обильно размножаться, и их можно будет рассматривать под микроскопом при увеличении в 30-40 раз. Вначале в сенном настое развиваются различные инфузории, но постепенно начинают преобладать инфузории туфельки.

Кроме описанного выше способа получения культуры инфузорий , мы попробовали получить культуру этих простейших, добавив в остывший отвар сена воду из аквариума. «Старая» вода, в которой почти не происходят процессы гниения, для закладки культуры непригодна. Воду следует брать из аквариумов с регулярной частичной подменой воды. Из таких же аквариумов полезно собирать подгнившие листья и стебли растений, отжимая с них в питательную среду большие количества инфузорий. Смесь отвара с аквариумной водой должна иметь цвет густого чая.

Для развития культуры требуются минимальный свет и температура не выше 18-20°С. Сильный свет и тепло ускоряют процессы гниения, а в банке-инкубаторе они должны происходить в замедленном темпе.

Через 1-2 дня после закладки культуры, вода в банке сильно мутнеет и начинает издавать гнилостный запах. Постепенно запах исчезает, а спустя 5-6 дней в верхних слоях воды, наиболее богатых кислородом, появляются скопления инфузорий.

7.1. Влияние тканевого сока некоторых видов комнатных растений на культуру инфузорий

Мы использовали вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной Б.П. Токиным. В этом случае определяется активность фитонцидов, входящих в состав тканевого сока растений.

Оборудование: листья комнатных растений с черешками, микроскоп, ступка с пестиком, пипетка, предметные и покровные стёкла, сосуд с культурой инфузорий, ткань для протирания микроскопа и предметного стекла, чистая вода для промывания, секундомер.

Выполнение работы: подготовка оборудования к работе: получили тканевый сок из растений при помощи приготовления кашицы, растирая листья растений с помощью пестика и ступки. Отжали через марлю несколько капель сока исследуемого растения.

Нанесли капли с культурой инфузорий на предметное стекло, наблюдали за активностью инфузорий под микроскопом. Затем нанесли капли сока растения рядом с каплей с инфузориями, соединили две капли. Наблюдали за изменением активности инфузорий, до их гибели, отмечая время с помощью секундомера. Опыты проводились по два раза. Данные заносились в таблицу. (Приложение1)

Фитонцидность растений рассчитывается по формуле: А=100:Т,

где А – фитонцидная активность (%); Т - время гибели микроорганизмов (в минутах). Примеры расчетов представлены в приложении 2.

Вывод: разные виды комнатных растений проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой, герани зональной, хлорофитума хохлатого, каланхое. Наименьшую фитонцидную активность из исследуемых видов комнатных растений проявили - фуксия, фикус Бенджамина. Многие выявленные нами виды фитонцидно - активных комнатных растений совпадают с литературными данными.

7.2. Определение дистанционной фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений.

В этом случае определяется влияние летучей фракции фитонцидов на простейших. Для исследования взяли растения, которые по результатам предыдущего эксперимента проявили наибольшую фитонцидную активность: хлорофитум хохлатый, герань зональная, бегония тигровая, каланхое.

Листья этих растений измельчили в ступке до состояния кашицы. На предметное стекло поместили каплю воды с простейшими (инфузориями) и на расстоянии нескольких миллиметров от нее - кашицу из исследуемого растения. Наблюдали под микроскопом за изменением подвижности инфузорий. Фиксировали время, за которое все они перестают двигаться. Данные занесли в таблицу 2 (приложение 2).

Вывод: время воздействия на простейших увеличилось; летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции, но медленнее. Фитонцидность летучей фракции исследуемых растений не полностью совпала с фитонцидной активностью клеточного сока этих же видов растений. Наибольшую активность летучих фитонцидов можно отметить у герани зональной и хлорофитума хохлатого, наименьшую (из исследуемых видов) – у герани зональной (Приложение3).

Заключение.

Мы провели определение фитонцидной активности некоторых видов комнатных растений, исследуя влияние фитонцидов клеточного сока и летучей фракции на культуру простейших организмов (инфузорий). За основу был взят вариант методики определения фитонцидной активности экстрактов растений, разработанной Б.П. Токиным.

Мы выявили, что разные виды комнатных растений проявляют различную фитонцидную активность клеточного сока. Наибольшую активность фитонцидов тканевого сока можно отметить у бегонии тигровой, герани зональной, хлорофитума хохлатого, каланхое. Наименьшую фитонцидную активность из исследуемых видов комнатных растений проявили - фуксия, фикус Бенджамина. Многие выявленные нами виды фитонцидно-активных комнатных растений совпадают с литературными данными.

Определяя активность фитонцидов летучей фракции наиболее фитонцидно-активных растений (по результатам наших исследований), мы выяснили, что время воздействия на простейших увеличилось; летучие фитонциды обездвиживают инфузорий на дистанции, но медленнее. Фитонцидность летучей фракции исследуемых растений не полностью совпала с фитонцидной активностью клеточного сока этих же видов растений. Наибольшую активность летучих фитонцидов можно отметить у герани зональной и хлорофитума хохлатого, наименьшую (из исследуемых видов) – у герани зональной.

Исследование, проведённое нами в школе №5, в которой мы учимся, показало, что большинство фитонцидных растений находится в кабинетах классов начальной школы. Это свидетельствует о том, что дети 1-4 классов более защищены от острых респираторных и других инфекционных заболеваний, чем ученики средней школы.

Нами было установлено, что на втором и третьем этажах очень мало фитонцидных растений, а в некоторых кабинетах их вообще нет (каб. № 311, 313, 303, 217, 218, 304). А ведь именно здесь они будут как нельзя кстати, так как там находятся кабинеты с большой информационной нагрузкой – математики, истории, русского языка, информатики. Много растений в кабинетах № 209 (русского языка), но мало растений с ярко выраженной фитонцидной активностью. Совсем нет растений в кабинетах информатики, хотя там они необходимы больше всего, потому что в этих кабинетах находятся компьютеры.

Особенно много растений в кабинете биологии, географии, иностранного языка, что свидетельствует о том, что в этих кабинетах хорошая экология.

Изучение степени экологического состояния воздушной среды классов школы показало необходимость ее дополнительного озеленения фитонцидными растениями. Процентное соотношение фитонцидных растений к общему количеству растений в школе составляет 27%.

На основании полученных результатов можно дать следующие рекомендации: 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. Кроме того, при подборе видов комнатных растений необходимо учитывать, например, ядовитость некоторых растений и способность вызывать аллергию.

Наиболее ценными растениями для озеленения помещений являются:

Хлорофитум, разные виды бегоний (в том числе бегония тигровая),герань зональная, каланхое (бриофиллум Дегремона) , пестролистная диффенбахия и др.

Работа по данной теме будет продолжаться. Планируется изучить фитонцидную активность взятых ранее растений для сравнения фитонцидных свойств в зимний и летний периоды, а также изучить фитонцидные свойства других растений.

Используя полученные результаты, мы рекомендуем:

Использовать для озеленения кабинетов и этажей растения, выделяющие фитонциды (хлорофитум, пеларгония, диффенбахия, лимон, драцена, монстера и т.д.)

Чаще проветривать кабинеты, где мало комнатных фитонцидоактивных растений

Каждую субботу производить генеральные уборки в кабинетах

Влажные уборки проводить в кабинетах тщательно, с моющими средствами

Донести до сознания каждого ученика среднего и старшего звена необходимость наличия сменной обуви

В уголках здоровья распространять рекомендации по использованию комнатных растений в эстетических и здоровьесберегающих целях.

Список литературы.

Антадзе Л.В. Фитонцидность листьев вечнозелёных растений в течение года // Материалы III Совещ. «Фитонциды в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности» (Киев, 22-25 июня 1959 г.). Киев, 1960. С. 21-23.
Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., 1981. 185 с.
Ведеревский Д.Д. Фитонцидные особенности растений – главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям // Материалы IV Совещ. по проблеме фитонцидов (Киев, 3-6 июля 1962 г.): Тез. докл. Киев, 1962. С. 16-18.
В. 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.
Цыбуля Н.В. Действие летучих выделений мирта обыкновенного (Myrtus communis L.) на бактерии воздуха в зависимости от сезона и от площади листьев // Сибирский биол. журн. 1993. №5. С. 91-93.
Цыбуля Н.В., Казаринова Н.В. «Фитодизайн как метод улучшения среды обитания человека в закрытых помещениях» // Растительные ресурсы. 1998. №3. С. 11-129.
Энциклопедия народных методов лечения.

Приложение 1. 3 мин.

Приложение 2.

Герань душистая

10 сек.- активное

2мин. 5 сек. – замедленное

2мин. 35 сек. – погибли частично (12-погибли, 3-живы)

3 мин. 25 сек. – погибли все.

А = ≈ 30,7

Хлорофитум хохлатый

Наблюдение за движением простейших:

25 сек. – активно

30 сек. – медленно

1 мин. 40 сек. – активно

3 мин. – погибли все.

А = 100/3 33,3

Толстянка

Наблюдение за движением простейших:

30 сек. – активно

1 мин. 10 сек. – медленно

1 мин. 30 сек. – погибли-11, живы-3

3 мин. – погибли все

А = 33

Приложение3

…помещается капля культуральной жидкости (очищенные инфузории). Далее к ним добавляется меньшая капля сока растения (сок готовится непосредственно перед опытом: в ступке разминается только что сорванный лист исследуемого растения) :

…и на секундомере засекается время:

повышения активности движения
замедления движения
гибели простейших

Зная время гибели простейших, фитонцидную активность можно рассчитать по формуле:

А = ,

где А – фитонцидная активность, а Т – время гибели простейших

Чтобы констатировать смерть простейших понадобится увеличительное стекло или микроскоп:

Под микроскопом простейшие выглядят так:

Все фотографии, использованные в работе, сделаны автором.

Ученые давно задумывались о способах и средствах защиты растений. И не из праздного любопытства. Обстоятельное изучение этой кладовой природы привело к открытию летучих соединений, так называемых фитонцидов, которые растительный мир выделяет в окружающую среду для защиты от бактерий, грибов, птиц, насекомых и животных.

Многие фитонциды были выделены в чистом виде, и установлена их химическая природа. Оказалось, что у одних растений фитонциды – органические кислоты, у других– эфирные масла, аминокислоты, алкоиды.

С 1928 г. благодаря работам Александра Флеминга людям стало известно об антибиотиках. С 1943 г. они вошли в массовое производство и широкое медицинское применение. Однако наряду с пользой открылись многие неприятные факторы их отрицательного воздействия на организм (аллергические реакции, расстройство микрофлоры кишечника, снижение естественного иммунитета до минимального предела и другие).

Возникает вопрос: неужели в природе не существуют естественные антибиотики, такие, которые создаются самими живыми организмами и не оказывают такого мощного губительного действия наряду с лечебным эффектом? Оказывается, существуют. И сравнительно недавно они были открыты и названы фитонцидами.

Понятие

Данные группы веществ - летучие соединения различной химической природы, которые содержатся в растительных организмах. Если рассматривать сам термин, то он складывается из двух компонентов: phyton - "растения" и caedo - "убивать". Отсюда становится ясным биологический смысл данных соединений - они способны угнетать другие растения.

Однако после более тщательных исследований стало ясно, что уничтожают они не только их, но и микроорганизмы, бактерии, простейших, грибки, некоторые вирусы. Таким образом, фитонцид - это направленного действия, формирующийся в естественных условиях.

Химическая природа

Для определения химического строения данных веществ было проделано множество опытов. Однако известно на сегодняшний день все равно мало. Дело в том, что фитонцид - это целый комплекс соединений летучего характера. Так, например, сюда можно отнести содержащиеся в растениях:

гликозиды;
терпены;
флавоноиды;
фенольные соединения;
катехины;
антоцианы;
фенолокислоты;
составляющие эфирных масел.

По строению - это сложные органические составляющие целые комбинации друг с другом. Свойства фитонциды проявляют вполне определенные - угнетающее воздействие на живые организмы микроскопического строения, а также на некоторые виды растений.

История открытия и изучения

Впервые о таких соединениях, как фитонциды, заговорили только с 1928 г. благодаря работам Б. П. Топкина. Именно он первым провел несложные опыты с кашицей из мякоти лука, которые показали, насколько губительно она действует на инфузории, бактерии и грибки.

Хотя известно издревле, что существует ряд растений, относящихся к лекарственным, которые обладают противомикробным, бактерицидным и лечебным, общеукрепляющим действием. Эхинацея, маралий корень, лук, чеснок, черника, хвойные деревья и прочие - вот те растения, которые использовались для лечения простудных и других заболеваний со времен развития человеческой цивилизации. Конечно, никто не мог объяснить с научной точки зрения, чем объясняется этот хороший лечебный эффект.

Но с течением времени появилась техническая возможность выделить и изучить компоненты, которые ответственны за это. Вот они и были названы фитонцидами. Сам термин предложил их открыватель, Б. П. Топкин, в том же 1928 году. Позже рядом ученых были сделаны выводы о свойствах, которыми обладают эти вещества. Стало ясно, что фитонцид - это происхождения. В 1937 году Г. Молиш изучал явление аллелопатии (угнетающего влияния одних видов существ на другие путем химического воздействия естественными составляющими). По сути, его работы сводились к изучению того, какие проявляют свойства фитонциды.

Еще ряд ученых (Грюммер, Винтер, Гродзинский) экспериментально в лабораторных условиях рассматривали явление аллелопатии. Но результатом стали выводы о том, что в условиях искусственных и естественных действие намного разнится по эффективности. Стали говорить даже об отсутствии экологической значимости фитонцидов. Однако эти взгляды поддерживают далеко не все. Например, в Японии, Китае, России большое значение по сей день уделяется лечебным процедурам, основу которых составляют растения. Фитонциды помогают бороться с рядом заболеваний, причем воздействие должно осуществляться именно в естественных условиях травяные поля, сады и так далее).

Значение для животных и человека

На что в первую очередь влияют растения, фитонциды, если говорить об организмах человека и млекопитающих животных?

Снижают количественное содержание микробов в воздухе до 250 раз на 1 м 3 . Поэтому прогулки в лесах, где растут подобные растения (хвойные, дубовые рощи, лиственные), улучшают состояние легких, нормализуют работу дыхательной системы. Они очень полезны для больных туберкулезом, другими заболеваниями в этой области. Хорошее бронхолитическое действие у липы, чабреца, березы.
Именно дубовые рощи обладают способностью нормализовать повышенное кровяное давление, поэтому такое лечение показано гипертоникам.
Многие травы, содержащие фитонциды и витамины, укрепляют иммунитет, действуют седативно, нормализуют сон и психическое состояние (мелисса, душица и другие).
Гипотоникам для повышения давления рекомендуются вещества сирени и тополя.
Многие фитонциды обладают сосудорасширяющим действием, благодаря чему избавляют от головных болей, спазмов (мята перечная).
Данные соединения ионизируют воздух, осаждают молекулы пыли, очищают и обеззараживают окружающую среду. Соответственно, улучшают общую атмосферу для нормального развития живых существ.
Ряд растений помогает в борьбе с простудными, инфекционными и вирусными заболеваниями (лук, чеснок, малина, черника, редька, горчица и другие).

Таким образом, значение фитонцидов для животных организмов и человека важно. С помощью них можно избавить себя от применения сильных антибиотиков, синтезируемых искусственно, не допустить формирования тех последствий, что они за собой влекут. Конечно, действие фитонцидов будет не таким быстрым, но зато более мягким, щадящим и эффективным.

Действие на растительные организмы

Многие исследования, в том числе опыт закоренелых огородников и садоводов, показали, что разные растения неодинаково способны сосуществовать рядом друг с другом. Так, например, действуют отрицательно друг на друга:

виноград и капуста;
бобовые и лук, шпинат, чеснок;
горох и помидоры;
капуста и картофель;
пастернак, хрен, сельдерей и капуста;
картофель и дыни;
горох и гладиолусы.

Поэтому фитонциды и другие летучие соединения, вырабатываемые растениями, могут угнетать рост и развитие друг друга, а часто, напротив, помогать в этом. На таких сочетаниях основано успешное плодоводство и овощеводство.

Фитонциды чеснока

Главным компонентом химического состава фитонцидов такого растения, как чеснок, был назван аллицин. Именно это соединение придает резкий специфический запах. Его заслугам принадлежит губительное действие на разные виды бактерий, грибки.

Фитонциды чеснока использовались с самой древности в разных цивилизациях и странах. Этим растением защищались от болезней, оберегали дом от вампиров, лечили желудочно-кишечные заболевания. У некоторых народностей чеснок был даже символом.

Сегодня существуют спиртовые вытяжки этого растения, лекарственные препараты на его основе. Пагубное воздействие на кишечные палочки, многие виды микроскопических грибков, палочку Коха, бактерии холеры и тифа обусловило широкое использование чеснока.

Фитонциды лука

Наравне с чесноком лук используется для лечения многих заболеваний с самой древности. Помимо фитонцидов, в его состав входят:

витамины;
органические кислоты;
минералы;
эфирное масло.

Все компоненты в сочетании делают лук весьма ценным растением для применения в пищевых и медицинских целях. Также вытяжки и кашицы из него ускоряют процессы заживления и затягивания ран.

Фитонциды лука входят в состав эфирного масла, которое имеет резкий характерный запах, при попадании на слизистые оболочки глаз вызывают раздражение и слезоточивость. Они способны побеждать палочки: холерную, туберкулезную, дизентерийную, золотистого стафилококка.

В гармоничном сочетании фитонциды лука и чеснока способны бороться с простудными заболеваниями, очищать от микробов воздух в помещении и улучшать здоровье людей.

Эфирные масла - источник фитонцидов

Одними из основных веществ, содержащих разные фитонциды, являются именно эфирные масла. Они входят в состав многих (практически всех) растений, только в разном количестве. Есть представители флоры, которые очень богаты этими соединениями, а следовательно, и фитонцидами. Например, мята, мелисса, хвоя деревьев, томаты, лук и чеснок, горчица, хрен, черемуха, редька, смородина и другие. Есть и те, в которых минимально содержание эфирных масел и фитонцидов, - это огурцы, хурма, бананы. Также места локализации эфирных масел неодинаковы в растениях. У кого-то их больше в листьях, у других - в корнях или стебле.

Хвойные деревья и их польза

Фитонциды деревьев являются основным воздухоочистителем на улицах. Особенно в этом отношении полезны хвойные, так как смола и эфирные масла их содержат большое количество данных соединений. Сосны, ели, лиственницы, пихты, кедры - прогулки по лесам, где они произрастают, чрезвычайно положительно сказываются на работе сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, нервной систем.

В Китае и Японии применяются методы лечения заболевших именно посредством влияния воздуха, содержащего фитонциды хвойных деревьев. Это дает свои положительные результаты.

Названия целебных растений

Перечисленные выделяющие фитонциды, - это далеко не весь список. Помимо названных, в их число входят:

лаванда;
зубровка;
мирт;
иланг-иланг;
все цитрусовые;
орхидные;
кипарис;
грецкий орех;
тюльпаны;
незабудки;
календула;
ромашка;
череда;
чистотел;
ландыш и многие другие.

Использование экстрактов перечисленных и прочих растений - основа нетрадиционной и традиционной медицины.

Фитодизайн

Фитонцид - это источник свежести, чистоты и пользы воздуха. Поэтому существует такое направление в ландшафтном строительстве, как фитодизайн. Оно подразумевает насаждения такого количества фитонцидсодержащих растений, которое способно справиться с загрязнителями воздуха и поддерживать его в достойном состоянии. То есть фитодизайн - способ улучшить экологическое состояние окружающей среды, укрепить здоровье людей и предотвратить развитие массовых микробных заболеваний.

Мы пользуемся данным веществом каждый день, даже не подозревая об этом. Фитонцид — это бесценный подарок человеку от окружающих его растений, оказывающий самое благоприятное воздействие на весь наш организм.

Определение

Если говорить простым языком, фитонцид - это биологически активное вещество, уничтожающее вредоносных микробов, которые приводят к развитию серьезных патологий (туберкулеза, брюшного тифа, дизентерии и других инфекционных заболеваний). Такие лекарственные вещества образуются следующими видами растений:

лиственные - акация, дуб, тополь, береза, черемуха;
хвойные - ель, пихта, сосна, можжевельник;
экзотические - самшит, цитрусовые, кипарис;
лекарственные виды растений - ромашка, алоэ, тысячелистник, шалфей, крапива, мать-и-мачеха и другие.

Но особенно губительными для микробов являются те растения, которые мы привыкли использовать в своих блюдах в качестве приправ. Это всем известные лук, чеснок, красный перец, горчица, хрен. Неплохо расправляются с вредоносными организмами помидоры, свекла, морковь, петрушка и сельдерей. Но это далеко не все положительные качества фитонцидов. Эти вещества способны активизировать большинство процессов в нашем организме, наладить работу пищеварительного тракта, нормализовать состав микрофлоры кишечника.

Невидимое оружие

Фитонцид - это субстанция, которую растение выделяет в целях самозащиты. С ее помощью оно справляется с вредным воздействием насекомых, грибов и бактерий. Фитонциды представляют собой комплекс антимикробных веществ, состоящий из мощных химических соединений (альдегидов, эфиров, спиртов), способных подавлять развитие микроорганизмов или полностью их уничтожать.

Антибиотик натурального происхождения

Фитонцид - это вещество, которое обеспечивает естественный иммунитет каждого дерева, цветка, куста. Можно сказать точно, что выделяют данное вещество абсолютно все растения, просто в некоторых случаях оно остается полезным только для них самих, а в других приносит неоценимую пользу и человеческому здоровью.

Спектр воздействия этих биологически активных веществ необычайно широк. Некоторые растения выделяют фитонциды в больших количествах и тем самым обеспечивают хороший рост своих слабых собратьев. Так, в хвойном лесу воздух можно назвать практически стерильным. Он оказывает сильное лечебное воздействие на организм человека. Именно поэтому врачи рекомендуют чаще гулять на открытом воздухе и в парковых зонах, а дома держать достаточное количество комнатных растений, способствующих очистке воздуха от вредоносных бактерий.

Сила фитонцидов

Был проведен ряд исследований, в результате которых выяснилось, что фитонциды некоторых растений (лук, чеснок) способны убивать подвижных бактерий и даже туберкулезную палочку. Так, например, манник (злаковое растение) способен буквально за секунды уничтожить ряд многоклеточных организмов - слепней и мух.

Ароматная цветущая черемуха воспевается в песнях и радует окружающих своим благоухающим видом, но далеко не все знают, что она самым беспощадным образом расправляется с мелкими насекомыми. Подлетев к дереву в момент его пышного цветения, они не проживут и нескольких секунд. Самые живучие существа на земле - крысы, не могут находиться рядом с черемухой более нескольких минут, а, надышавшись ее фитонцидами, погибают буквально в течение получаса.

Механизм действия

Как работает это "химическое оружие"? Действие фитонцидов было исследовано еще в тридцатых годах прошлого столетия ученым Токиным. Он проводил простые, но максимально наглядные эксперименты, в которых использовался небольшой кусочек земли из леса. Его растворяли в воде и несколько капель такой смеси наносили на стекло. Из растения, также принесенного из лесной зоны, выжимался сок, который капали в центр земляного раствора. Наблюдения в микроскоп показывали, что уже через четверть часа большая часть живых микроорганизмов, находящихся в почве, погибала. Точно так же фитонциды расправляются со всеми простейшими микроорганизмами (сенной палочкой, инфузорией, амебой).

Значение для человека

Свойства фитонцидов очень ценны для нашего здоровья. Иногда они являются неплохой альтернативой более сильным, синтетическим антибиотикам. Их действие мягкое, щадящее, а вот эффект очень стойкий. Какие растения считаются наиболее полезными?

Мята - ее фитонциды помогают расслабиться, унять головные боли, понизить давление.
Ароматные растения (душица, мелисса, хвоя) - их фитонциды снимают стресс, успокаивают нервную систему.
Сирень - ее фитонциды способны быстро повысить артериальное давление.
Красный перец, лук, чеснок, хрен - их фитонциды губительны для болезнетворных бактерий и грибков.
Тополь - фитонциды подавляют активность и размножение золотистого стафилококка, повышают артериальное давление.
Дуб - его фитонциды, напротив, хорошо снижают давление.
Хвойные деревья - их фитонциды значительно повышают устойчивость организма к физическим нагрузкам, уничтожают палочку Коха, провоцирующую развитие туберкулеза, а также отлично повышают иммунитет.
Отвары из целебных трав оказывают мощное целебное действие на весь организм.
Эфирные масла хорошо обеззараживают, заживляют, дезинфицируют и ускоряют заживление.

Лук

Растения, выделяющие фитонциды, встречаются повсеместно, и одним из ярких представителей является лук. Он использовался в качестве мощного лечебного средства еще нашими предками и сегодня не сдает своих позиций. Лук широко применяют в народной медицине, а о его отличных бактерицидных свойствах знают практически все. Помимо фитонцидов, в составе присутствует много эфирных масел, минералов, органических кислот и витаминов, приносящих несомненную пользу нашему организму. Так, компрессы из кашицы лука применяют для быстрого заживления ран. Его фитонциды с легкостью расправляются с возбудителями дизентерии, туберкулеза и холеры.

Чеснок

В его химический состав входит аллицин, также фитонцид. Это вещество обладает резким специфическим запахом и губительно воздействует на разного рода грибы и бактерии. Чеснок издревле использовался в качестве мощного защитного средства. С его помощью оберегали дом от злых духов и лечили различного рода недуги. Сейчас он используется для нормализации кишечной микрофлоры, а спиртовые растворы на его основе с успехом справляются с палочкой Коха, возбудителями тифа и холеры. В гармоничном сочетании фитонциды растений (лука и чеснока) способны значительно улучшить здоровье человека, оградить его от различного рода вирусных инфекций и хорошо очистить воздух в помещении.

Зеленые целители

Учеными подсчитано, что все растения нашей планеты ежегодно пополняют атмосферу 490 миллионами тонн фитонцидов. Человек, вдыхая их, дезинфицирует легкие и весь организм в целом. Зеленые насаждения играют очень большую роль в нашей жизни, они создают своеобразную защиту от бактерий и вирусов. Кроме того, в них содержится бактерицидный сок, способствующий быстрому заживлению ран и общему оздоровлению. Именно поэтому так важно озеленять дворы и помещения.

Влияние фитонцидов на наш организм можно показать на самом простом примере. Достаточно оставить букет с ароматной черемухой, ландышами или лилиями у изголовья своей кровати. Вечером их аромат будет казаться волшебным, но уже на следующий день человек, вдыхающий его всю ночь, проснется с мучительной головной болью. Это говорит о мощном воздействии данных веществ на организм и их сильной концентрации в довольно небольшом растении.

Обычные комнатные цветы, такие как герань, хризантема или бегония, способны понижать концентрацию вредных микроорганизмов в воздухе на пятьдесят и более процентов. Сейчас стало модно заменять их экзотическими видами. Здесь лучше остановить свой выбор на мирте или эвкалипте, которые прекрасно очищают помещение от мух и комаров.

Каждый гектар леса за год выделяет определенное количество фитонцидов:

лиственный - два килограмма;
хвойный - пять килограмм;
можжевеловый - до тридцати килограмм.

Такого количества будет достаточно, чтобы полностью очистить от микробов город средней величины. Так, в березовом лесу на один квадратный метр приходится до 450 микробов, а в обычной современной операционной допустимые нормы на один квадратный метр составляют пятьсот неболезнетворных микроорганизмов. Воздух в лесах чист и целебен. Недаром именно в сосновых борах строятся знаменитые санатории. Такая наполненная полезными веществами среда положительно сказывается на нашем здоровье, а дети, прожившие рядом с сосновыми борами хотя бы несколько лет, впоследствии могут похвастаться сильным иммунитетом.

Практически у каждого человека в доме есть какие-либо комнатные растения. Мы давно привыкли к ним и почти их не замечаем. И уж точно не задумываемся, а что несёт нам соседство с растениями, пользу или вред? Конечно, есть . Но их немного и в общем-то они не способны принести значительный вред. Гораздо больше домашних растений, которые приносят неоценимую пользу человеку. Например, комнатные растения украшают интерьер, многие из них являются лекарственными, некоторые способны отпугивать вредных насекомых. Но одно из самых интересных свойств некоторых домашних растений — очищать воздух в помещении и улучшать микроклимат.

Такие растения называются длинным словом фитонцидоактивные .

[!] Фитонциды — это летучие активные вещества (органические и аминокислоты, эфирные масла, алкалоиды), выделяемые растениями.

Впервые фитонциды обнаружил российский биолог Борис Петрович Токин. Ученый обратил внимание, что готовая пища, продаваемая на восточных базарах и приготовленная в антисанитарных условиях, не вызывает массовых отравлений. Был сделан вывод, что восточные специи, содержащиеся в еде, обеззараживают её. Исходя из этого факта ученый предположил наличие в растениях особых летучих веществ, названных фитонцидами. Впоследствии к исследованию фитонцидов присоединились и другие ботаники, как российские, так и зарубежные.

Каждое растение выделяет фитонциды и они могут обладать самыми различными свойствами, антибактерицидными, антифугальными (противогрибковыми), протистоцидными (активными в отношении простейших одноклеточных). Некоторые фитонциды были полностью изучены и выделены искусственным путём, другие — пока остаются загадкой для человека. И всё-таки никакая химия не в состоянии заменить растения, этот природный источник здоровья.

Домашние растения с высоким содержанием фитонцидов

Научные эксперименты, проводимые с домашними растениями, выявили самого активного поглотителя вредных веществ в помещении. Им оказался . Несколько растений способны почти полностью очистить помещение в 20 квадратных метров за 24 часа. Хлорофитум может поглощать такие вещества, как угарный газ, формальдегид (вещество, выделяемое новой мебелью из ДСП), аммиак, никотин, ацетон. Различные патогенные бактерии и микробы, живущие в воздушном пространстве квартиры также боятся хлорофитума. Для усиления очистительных свойств хлорофитума в плошку с растение рекомендуется положить активированный уголь.

Хлорофитум

Еще одно популярное домашнее растение активно участвующее в оздоровлении воздушного пространства помещения — или пеларгония. Наиболее активно фитонциды, выделяемые геранью, борются с анаэробными бактериями, такими, как стафилококки и стрептококки. Эти бактерии вызывают множество заболеваний: различные инфекции дыхательных путей, инфекции кожи, пищеварительного тракта, мышц и костей. Поэтому, очень важно очищать микроклимат в помещении, в том числе и с помощью пеларгонии. Кроме этого эфирные масла герани помогают снимать усталость и головную боль, повышают умственную и физическую активность человека.

Герань

Диффенбахия — растение, в соке которого содержится . Но вместе с тем, диффенбахия способна принести ощутимую пользу. Дело в том, что это эффектное растение прекрасно очищает воздух в помещении. Особенно хорошо диффенбахия справляется с выхлопными газами, поэтому разумнее всего расположить растение в комнате, окна которой выходят на оживленную автостраду. Другие ядовитые вещества — бензол, формальдегиды, ксилен также нейтрализуются фитонцидами диффенбахии.

Диффенбахия

Как и диффенбахия, достаточно ядовитое растение, что неудивительно, ведь эти растения принадлежат к одному семейству. Но, вместе с тем аглаонема успешно справляется с бытовыми воздушными загрязнителями — трихлорэтиленом, формальдегидом, бензолом — и делает воздух в квартире гораздо чище. Также, как и герань, аглаонема способна справиться со стрептококковыми бактериями.

Аглаонема

Отдельная группа растений, обладающих высокими фитонцидными свойствами — кактусы . Кактусы с успехом справляются со многими видами вредных бактерий и микроорганизмов. Существует мнение, что кактусы способны бороться с вредными излучениями компьютерных мониторов, однако никаких научных подтверждений этой теории нет.

Плющ — эффектное ампельное растение, часто встречающееся в наших квартирах. Не все знают, что плющ — одно из самых сильных фитонцидных растений. Он очищает воздух и успешно борется со спорами плесневых грибков, тем самым спасая нас от аллергии. Плющ рекомендуют размещать и в курительных комнатах, так как растение прекрасно поглощает и нейтрализует табачный дым.

Плющ

Сансевиерия или «щучий хвост» — весьма распространенное домашнее растение. И неудивительно: это одно из самых . А еще сансевиерия прекрасно очищает воздух в помещении, в котором находится. Особенно хорошо растение справляется с табачным дымом и вредоносными бактериями.

Сансевиерия

Растение, которое не так давно вошло в моду — . Наверное все согласятся, красота драцена бесспорна. Но, при этом драцена обладает способностью очищать микроклимат в помещении, успешно нейтрализуя такие вредные вещества, как толуол, бензол, формальдегид и многие другие.

Драцена

Итак, как вы видите, домашние растения способны не только украсить наши помещения и подарить эстетическое удовольствие, но и оздоровить воздушное пространство и уничтожить множество вредных веществ. Уход за растениями в основном не сложен, но сколько пользы и красоты приносят эти частички природы в наши дома!

И в заключение, таблица основных домашних растений, очищающих воздух

Опасное вещество	Промышленные источники	Источники в помещении	Влияние на организм человека	Нейтрализу- ющие растения
Аммиак	Легкая промышленность (производство тканей), пищевая промышленность (производство соды, сахара, органических красителей), канализация	Компьютерная техника, табачный дым	Раздражает слизистые оболочки человека и дыхательные пути. В большой концентрации может вызвать отек легких и гортани	Антуриум Дендробиум Хризантема
Ацетон	Фармацевтическое производство, химическая промышленность (производство лаков, красок, пластмасс)	Свеже- окрашенные поверхности, растворители,	Поражает центральную нервную систему	Спатифиллум Дендробиум
Бензол	Химическая промышленность, производство мебели	Лаки, краски, табак, ковровые покрытия, принтеры и картриджи	Поражает печень, почки, центральную нервную систему. Может вызвать отдышку, судороги, Головную боль, расстройства психики	Аглаонема Драцена Плющ Сансевиерия Спатифиллум Сциндапсус Фикус Хамедорея Хризантема Шеффлера
Толуол	Лакокрасочная промышленность, легкая промышленность	Пятновыводите ли, средства для очистки тканей, другая бытовая химия, клеи, краски, лаки	Поражает печень, почки, центральную нервную систему, кожные покровы. Сильный канцероген.	Драцена Плющ Сансевиерия Спатифиллум Фикус Хамедорея
Трихлор- этилен	Лакокрасочная промышленность, легкая промышленность	Пятновыводите ли, средства для очистки тканей, другая бытовая химия, клеи, краски, лаки	Поражает печень, почки, центральную нервную систему, кожные покровы. Сильный канцероген	Драцена Плющ Сансевиерия Спатифиллум Фикус Хамедорея
Формаль- дегид	Предприятия по переработке бытовых отходов, сточные воды, выхлопные газы	Табачный дым, клеи, лаки, мебель из ДСП и ДВП, бытовой пластик	Аллергия, астма, поражает кожные покровы	Алое Антуриум Гузмания Дендробиум Диффенбахия Драцена Каланхое Калатея Пуансеттия Сансевиерия Спатифиллум Сциндапсус Традесканция Фикус Филодендрон Хамедорея Хлорофитум Шеффлера

Кто из нас не испытывал на себе благотворное влияние леса, парка, сада, поля - наших давних и верных зеленых друзей, по праву называемых царством жизни и красоты.

Растения не только снабжают нас пищей и энергией, не только пополняют запасы кислорода в атмосфере, которые отнюдь не беспредельны, они исцеляют нас от самых разнообразных болезней. О целебном действии многих растений знал еще первобытный человек. На использовании лекарственных растении основана народная медицина. Известна старая русская поговорка «лук от семи недуг». Во многих странах простудные заболевания и сейчас часто лечат домашним способом путем вдыхания распаренных растений, например лаванды, картофельной кожуры, шелухи овса и т. д. Многим эмпирическим наблюдениям народных лекарей сейчас дано научное обоснование. Современная медицина широко использует растения для получения разнообразных лекарств. И тем не менее далеко не все лечебные свойства растений еще раскрыты, многие из них продолжают оставаться тайнами живой природы.

В конце 20-х годов нынешнего столетия важное открытие сделал профессор Борис Петрович Токин. Его исследования показали, что растения выделяют вещества, способные задержать развитие и даже убивать микроорганизмы, вызывающие болезни животных и самих растений. Он назвал эти вещества фитонцидами (от греческого фитон - растение и латинского цедере - убивать) и охарактеризовал как «продуцируемые растениями бактерицидные, фунгицидные, протистацидиые вещества, являющиеся одним из факторов их иммунитета и играющие роль во взаимоотношениях организма в биоценозах».

Сам автор открытия часто говорил, что фитонциды - его «незаконнорожденное дитя в науке». Дело в том, что он открыл их, уже будучи видным эмбриологом. Все эти годы, ведя фундаментальные исследования, ученый при активном участии многих исследователей и любителей природы успешно развивал и свое учение о фитонцидах, которые получили всеобщее признание в науке.

Подсчитано, например, что на 1 га лиственного леса выделяется летом 2 кг фитонцидов, хвойного - 5 кг, а можжевелового - даже 30 кг. Разумеется, дело не только в количестве, так как биологическая активность разных веществ далеко не одинакова. Например, бегония и герань снижали содержание микроорганизмов в окружающем воздухе на 43%, циперус - на 51%, мелкоцветная хризантема - на 66%. Выделение фитонцидов зависит от физиологического состояния растений. Так, многие из них больше всего выделяются во время цветения. Их общее количество, содержащееся в растениях на гектаре соснового бора, достаточно для того, чтобы оздоровить воздух от патогенных микробов среднего по величине города. В этом одна из основных причин благотворного действия воздуха вблизи растений.

Уже в первых опытах было установлено, что грибы, бактерии и даже лягушки и мыши погибали в атмосфере разрезанного лука. Но гибель каждого из них наступала в разное время и зависела от продолжительности воздействия выделений, их концентрации и многих других факторов. Летучие фитонциды ряда растений, вызывающие смерть лягушки в течение нескольких минут, не могли убить некоторые инфузории даже в течение нескольких часов. Подобные различия в действии зависели от того, в какой мере подавлялись важнейшие процессы жизнедеятельности того или иного организма.

Видный советский фитопатолог Д. Д. Вердеревский, много занимавшийся изучением роли фитонцидов, пришел к выводу, что в иммунитете растений они имеют столь Яле важное значение, как и фагоцитоз у животных. В самом факте более сильного выделения этих веществ пораненными растениями заложен глубокий биологический смысл. Мы уже говорили, что поранения как бы открывают ворота для проникновения микроорганизмов в растительную ткань, а интенсивным выделением фитонцидов растение перехватывает патогены еще на лету, создавая против них первую линию обороны. Ведь в природных условиях растения в той или иной степени непрерывно повреждаются от ветра, дождя, града, насекомых, птиц и т. д.

Однако далеко не все фитонциды являются летучими, имеются н нелетучие. Сосредоточены они в основном в покровных тканях растений и создают как бы вторую линию обороны против проникновения чужеродных пришельцев.

Ядовитость растений по нраву рассматривается как такое же важное приспособление к их выживанию, как и другие защитные реакции. Но фитонциды не только яды, но и лекарства. Ведь недаром книга о них названа «Целебные яды растений…». Все зависит от дозы. Известно, что лекарственные вещества при повышенных концентрациях тоже могут стать ядами. Еще во времена средневековой медицины писалось: «Все есть яд, и ничто не лишено ядовитости, одна лишь доза делает яд незаметным». Так, выделения лука в малых концентрациях не только не вызывают гибель микроорганизмов, но даже стимулируют их рост. Поскольку различные организмы сильно различаются между собой по чувствительности к фитонцидам, то легко понять, что этим веществам принадлежит важная роль в биоценозах, т. е. в сообществе живых организмов, населяющих однородный по условиям жизни участок природы и связанных друг с другом определенными взаимоотношениями.

Итак, все антибиотические вещества растений являются фитонцидами. Однако они настолько разнообразны по составу, свойствам и местонахождению, что в целях упорядоченности должны быть систематизированы. Многие исследователи неоднократно предпринимали попытки систематизировать антибиотические вещества высших растений, и к настоящему времени существует несколько классификаций, разделяющих их по химическому составу, активности, механизму действия и другим признакам. Для целей настоящей книги, наверное, наиболее интересна классификация, основанная на способности этих веществ оказывать защитное действие против фитопатогенов. Именно на этих свойствах антибиотиков и построил свою систему Ипгхем, который разделил все антибиотические вещества высших растений на 4 группы:

1) конституционные ингибиторы, содержащиеся в интактных (неповрежденных) растительных тканях в количествах, достаточных для подавления роста патогена;

2) полуконституционные ингибиторы, которые содержатся в интактных тканях в количествах, недостаточных для ингибирования патогенов, но накапливаются в них в ответ на повреждение до токсических концентраций;

3) полуиндуцированные антибиотики, которые отсутствуют в неповрежденных растительных тканях, но возникают в них в ответ на повреждение в результате распада более сложных нетоксических или малотоксических соединений;

4) индуцированные антибиотики ничем, кроме происхождения, не отличающиеся от веществ третьей группы: они так же, как и предыдущая группа, отсутствуют в интактных тканях растений, возникают в ответ на инфицирование, однако своим образованием обязаны не гидролизу сложных веществ, а, наоборот, синтезу антибиотических веществ из более простых (к ним относятся фитоалексины).

Так что же представляют собой антибиотические вещества высших растений? Они представлены широким набором низкомолекулярных соединений, принадлежащих к различным химическим группам. Как правило, это вещества вторичного происхождения, природа которых определяется систематической принадлежностью растений, их продуцирующих.

Известно, что к первичным веществам относятся соединения, встречающиеся в каждой живой клетке, интенсивно превращающиеся в основном обмене веществ. Это прежде всего углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты. Но наряду с ними встречаются и более редкие, не повсеместно распространенные вторичные вещества, которые образуются в процессах вторичного обмена и не имеют значения ни как источники энергии, пи как запасные вещества. У растений существуют тысячи таких вторичных веществ, у животных они встречаются реже. Как правило, у растений они образуются из первичных продуктов, возникающих в процессе фотосинтеза.

К антибиотикам растений принадлежат алифатические и ароматические соединения, хиноны, гетероциклические вещества, гликозиды. Сюда относятся терпеноидные соединения. многие из которых летучи, н именно они создают фитонцидное облако вокруг хвойных пород, предохраняя их древесину от древоразрушагощих грибов. Некоторые терпепоидные соединения входят также в состав воска кутикулы на поверхности листьев и плодов. Большую группу антибиотиков растений представляют различные гликозиды, молекулы которых состоят из сахарного остатка, соединенного с веществом неуглеводной природы, называемой агликоном. В качестве агликона могут выступать фенолы, спирты, гетероциклические соединения и другие вещества.

Агликоны гликозидов часто бывают высокотоксичными не только для патогена, но и для живой клетки, в которой они находятся. Поэтому гликозиды и ферменты, их расщепляющие (гликозидазы), находятся в различных частях клетки: гликозиды - в вакуоли, а гликозидазы - в цитоплазме. При повреждении целостности клетки ферменты и их субстраты приходят в соприкосновение, в результате чего высвобождаются чрезвычайно токсичные агликоны.

Терпеновые гликозиды содержат в качество агликонов тритерпены и стероидные соединения. К их числу относятся многие сапонины и гликоалкалоиды (последние встречаются у растений семейств пасленовых н лилейных). Эти соединения, особенно их агликоны, нарушают свойства клеточных мембран.

Цианогенные гликозиды, обнаруженные не менее чем у 200 видов растений, содержат циан в качестве агликона, который и накапливается в клетках после разрыва гликозидной связи и освобождения агликона. Поскольку циан является дыхательным ядом, то патогены, устойчивые к этим ядам, обладают способностью переключать свое дыхание на обходной альтернативный путь, нечувствительный к циану.

Наибольшую группу составляют фенольные гликозиды, агликонами которых служат фенольные соединения. Последние вообще играют исключительно важную роль в устойчивости растений к фитопатогенам, особенно основанной на СВЧ-ответе. Фенолы были первыми антибиотиками, наличием которых исследователи пытались объяснить устойчивость растений к болезням. Им посвящено бесчисленное число работ. Была предложена даже фенольная гипотеза устойчивости (1929 г.), которая сейчас представляет скорее исторический интерес.

Фенольные соединения всегда присутствуют в тканях здоровых растений. Их количество обычно сильно возрастает в поврежденных тканях (инфицированных, механически пораненных, облученных УФ-лучами или подвергнутых воздействию какого-либо химического агента). Многие фенольные соединения, ранее отсутствующие в растениях, возникают в них заново, либо за счет разложения гликозидов, либо в результате образования из простых предшественников. Таким образом, фенольные соединения имеются во всех 4 группах антибиотиков по классификации Ингхема.

Отличительным свойством фенольных соединений является их способность к окислению с помощью ферментов, носящих название полифенолоксидаз, активность которых также резко возрастает в ответ на повреждение растительной ткани. Первым продуктом, возникающим при окислении полифенолов, являются хиноны - высокотоксические, крайне реакционноспособные вещества, имеющие в силу этого короткий период жизни, которые затем быстро полимеризуются.

Фенольные соединения в здоровой растительной клетке находятся в вакуоли, тогда как полифенолоксидазы - в цитоплазме.

Иными словами, субстраты и превращающие их ферменты в клетке пространственно разобщены, и поэтому их окисление, если и происходит, то в ограниченных количествах. Последнее контролируется проницаемостью тонопласта - мембраны, окружающей вакуоль. К тому же процессы окисления в клетках компенсируются процессами восстановления, и поэтому продукты окисления фенолов не накапливаются.

В погибшей или погибающей в результате реакции СВЧ клетке проницаемость мембран нарушается, а затем они разрушаются совсем. В результате фенолы бесконтрольно и необратимо окисляются полифенолоксидазами, в конечном счете образуя меланины, присутствием которых в основном н объясняется темный цвет некротизированных клеток.