Материал: Антибактеріальна активність фітонцидів та гемоглютинуюча властивість лектинів деяких голонасінних рослин

Антибактеріальна активність фітонцидів та гемоглютинуюча властивість лектинів деяких голонасінних рослин

РЕФЕРАТ

На тему:

Антибактеріальна активність фітонцидів та гемоглютинуюча властивість лектинів деяких голонасінних рослин

Роботу виконав:

Даценко Євгеній Олегович

Студент групи БТЕК 1-3

ЗМІСТ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. Характеристика порядку Хвойні (Pinales)

1.1 Загальна характеристика порядку Pinales

РОЗДІЛ 2. Фітонцидні властивості та активність лектинів Picea abies і Pinus sibirica

2.1 Загальна характеристика фітонцидів та лектинів хвойних рослин

2.2 Значення фітонцидів та лектинів у житті рослини та людини

2.3 Ефірні олії та їх характеристика

2.4 Ялинова ефірна олія та її властивості

2.5 Ефірна олія кедра сибірського та її властивості

2.6 Опис бактерій що досліджувались

РОЗДІЛ 3. Практичне визначення фітонцидних властивостей та гемаглютинуючих властивостей Picea abies та Pinus sibirica

3.1 Методика визначення фітонцидних властивостей Picea abies та Pinus sibirica

3.2 Методика виявлення і виділення лектинів з рослинної сировини

3.3 Результати дослідження фітонцидних властивостей ефірної олії Рісеа abies

3.4 Результати дослідження фітонцидних властивостей ефірної олії Pinus sibirica

3.5 Результати дослідження гемаглютинуючої властивості Picea abies та Pinus sibirica

3.5 Методика САН

3.7 Вплив ефірної олії Picea abies на психоемоційний стан людини

3.8 Вплив ефірної олії Pinus sibirica на психоемоційний стан людини

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ

ВСТУП

ефірна олія фітонцид антибактеріальна

Актуальність теми. Люди споконвіку використовували лікарські рослини. Наукова медицина продовжує розвиватися на базі глибокого вивчення й використання різних речовин, які містяться у рослинах.

Поява синтетичних ліків, що є хімічними аналогами активних речовин, котрі містяться в лікарських рослинах, не зменшила ролі використання цих рослин у медицині. Інтерес до лікарських рослин зростає серед фармакологів, фізіологів, біохіміків, лікарів різного профілю, які прагнуть розширити арсенал лікарських засобів. В наш час широко застосовується більше 100 видів рослин, офіційно ж лікарськими визнано близько 240 видів. Чимало рослин не включено до державного реєстру, оскільки вони ще недостатньо досліджені науковцями, або ж запаси лікарських рослин в природних місцезростаннях невеликі. Інтродукція в культуру дикорослих рослин не є простою справою. У флорі України фармакологічна властивість притаманна не менше 1000 видам рослин.

У хімічному складі Picea abies та Pinus sibirica виявлено велику кількість вітамінів, фітонцидів, ефірних олій та мікроелементів, які позитивно впливають на організм людини. Тому вони здавна використовувалися у народній медицині. Для хвойних характерною є наявність у своєму складі терпентинів, що здавна використовуються для виготовлення кремів, призначених для лікування ран. Терпентини характеризуються антибактеріальними властивостями та протистоять проникненню в шкіру вільних радикалів, які негативно впливають на її стан. Тому велика кількість голонасінних рослин використовується в косметології для виготовлення кремів та масок, які сповільнюють процеси старіння шкіри.

В наш час важливим стало питання з'ясування сучасного рослинного покриву як на всій Землі, так і на окремих територіях (за період незалежності України економічно - соціальні умови та екологічний стан в нашій країні суттєво змінився, що обов'язково мало позначитися і на рослинному покриві), а також дослідження лікувальних властивостей окремих видів, зокрема перспективними є дослідження антибактеріальних властивостей хвойних. В наш час існує велика кількість різноманітних антибіотиків широкого спектру дії, проте не можна говорити про те, що інфекційні хвороби повністю ліквідовані. Так, в індустріально розвинутих країнах смертність від інфекційних хвороб складає 0,5 % від загальної кількості смертей. Крім того існує проблема алергійних реакцій деяких організмів на антибіотики, має місце також шкідливий вплив даних препаратів на організм, з подальшим ускладненням і без того ослабленого організму. Тому доцільним є пошук безпечних, природних препаратів рослинного походження для подолання даної проблеми.

Об'єкт дослідження - ефірні олії, лектини та фітонциди хвойних рослин Рісеа abies та Pinus sibirica.

Предмет дослідження - антибактеріальна (фітонцидна) активність Рісеа abies та Pinus sibirica по відношенню до таких мікроорганізмів як Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosa, та активність лектинів даних хвойних.

Мета дослідження - визначення фітонцидних властивостей та дослідження впливу ефірних олій Рісеа abies та Pinus sibirica на психоемоційний стан людини, вивчення гемаглютинуючої активності лектинів Рісеа abies та Pinus sibirica

Завдання дослідження:

.) проаналізувати наукові джерела з теми дослідження;

.) дослідити фітонцидні властивості сировини Picea abies та Pinus sibirica;

.) експериментально перевірити вплив ефірних олій Picea abies та Pinus sibirica на показники САН (самопочуття, активність, настрій) людини;

.) виділити лектинову фракцію з дослідної сировини;

.) провести експеримент з визначення гемаглютинуючих властивостей лектинів в данній сировині.

Методи дослідження:

вивчення та аналіз літературних джерел з метою встановлення рівня розв'язання проблеми дослідження;

спостереження, бесіди, тестування, анкетування респондентів за методикою САН, що дає змогу виявити практичний стан впливу ефірних олій на самопочуття людини;

метод паперових дисків для вивчення антибактеріальних властивостей сировини досліджуваних рослин.

метод виявлення лектинів за допомогою гемаглютинації еритроцитів.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше досліджені антибактеріальні властивості Picea abies та Pinus sibirica по відношенню до мікроорганізмів Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Escherichia coli, Staphylococcus aureus. Вперше оцінено вплив ефірних олій кедра сибірського та ялини європейської на параметри САН. Вперше відбувалася комплексне порівняння Picea abies та Pinus sibirica для визначення позитивнішого впливу на організм.

Практичне значення одержаних результатів.

.) результати теоретичного дослідження особливостей фітонцидів та ефірних олій мають цінність для використання їх при проведенні занять у середніх та вищих навчальних закладах;

.) результати практичного дослідження фітонцидної активності Рісеа abies та Pinus sibirica можуть бути використаними при лікуванні хвороб спричинених такими мікроорганізмами як Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, Escherichia coli, Staphylococcus aureus;

.) Результати дослідження по впливу ефірних олій на САН можуть бути використаними шкільним психологом при індивідуальному підході для роботи з учнем а також для нормалізації психічного стану.

.) Результати дослідження гемаглютинуючих властивостей Рісеа abies та Pinus sibirica можуть бути використаними при індивідуальному підборі ефірних олій при ароматерапії та фітотерапії.

РОЗДІЛ 1. Характеристика перспективних видів порядку Хвойні (Pinales)

1.1 Загальна характеристика порядку Pinales

Всі сучасні представники порядку Хвойні (Pinales) - дерева або кущі, які характеризуються наявністю насіння і насінного зачатка, які лежать відкрито на лусочках мегаспорофілів. Насіння в основному представлене горішками зі шкірястою чи твердою оболонкою, яйцеподібні або довгасті, часто сплющені, нерідко крилаті.

У голонасінних досконаліші провідні й покривні тканини, добре розвинутий камбій, котрий сприяє росту стебла в товщину. Пагони можуть бути видовженими або вкороченими. Стовбур з мало розвинутою серцевиною. У старих стовбурах серцевина ледь помітна. Стовбур хвойних міцний, адже потовщується внаслідок розростання деревини, основна маса клітин якої мертва. В багатьох видів у корі і деревині є смоляні ходи, заповнені ефірними оліями, смолою та іншими речовинами. Взагалі, шар деревини добре розвинутий, з кільцями приросту без судин. Складається переважно з витягнутих клітин (трахеїд) з великими однорядними, рідше багаторядними порами на радіальних стінках і дрібних серцевинних променів, часто зі смоляними ходами.- вічнозелені рослини. їхні листки (хвоя) живуть тривалий час, опадають поодинці, а не водночас. Хвоя покрита товстим шаром кутикули. Занурення продихів у тканину хвої зменшує випаровування води. Хвоя, як правило, багаторічна, опадає рідко. Але в модрини, метасеквої, таксодіума хвоя опадає кожної осені. Хвоїнки спіральні, супротивні, рідше мутовчасті, голкоподібні з центральною жилкою. Ростуть поодиноко або на вкорочених пагонах, часто є лусковидними, рідше широкими з численними жилками.

РОЗДІЛ 2. Фітонцидні властивості Picea abies та Pinus sibirica

.1 Загальна характеристика фітонцидів та лектинів хвойних рослин

Фітонциди (від грец. phytyn - рослина і лат. caedo - вбиваю) - біологічно активні речовини, які виділяються рослинами і характеризуються бактерицидними, фунгіцидними і протистоцидними властивостями. Характерними представниками фітонцидів є ефірні олії, котрі екстрагуються з рослинної сировини промисловими методами. Фітонцидами називаються також секретовані рослинами фракції летких речовин, які практично неможливо зібрати в помітних кількостях.

Первинне значення слова «фітонцид» використовувалося тільки як характеристика суми (фракції) речовин рослини, що пригнічують розвиток мікроорганізмів. Але в подальшому сфера застосування терміну була поширена на всі види продуктів, що отримуються при переробці рослинної біомаси та володіють антимікробними властивостями, наприклад фітоалексини і коліни. В наш час фітонциди розглядаються не тільки як специфічні захисні речовини, а і як ті, що приймають участь в теплорегуляції, як стимулятор або інгібітор проростання пилку.

На користь ототожнення фітонцидів та ефірних олій мають значення такі факти:

. Фітонциди та ефірні олії є сильно летучими речовинами.

. Летучі фракції фітонцидів та ефірні олії слабо розчиняються у воді.

.Численними дослідженнями встановлено, що ефірні олії в
більшості випадків утворюються всіма частинами рослини, але кількісне
розподілення їх по рослині як правило різне.

. Рослини одного і того ж виду, вирощені в різних умовах, можуть давати
дещо відмінні один від одного фітонциди. Хімічні дослідження ефірних олій
говорять про ту ж закономірність.

. Встановлено, що не дивлячись на можливі коливання в продукції
фітонцидів, різні види одного й того ж роду строго специфічні по
відношенню продукції фітонцидів.

В результаті величезної кількості експериментів встановлено, що в більшості випадків лише свіжоприготовлена кашиця з рослин продукує летучі речовин, які характеризуються сильними фунгіцидними, протистоцидними та бактерицидними властивостями. Летучі фракції фітонцидів по мірі настоювання кашиці на повітрі зникають.

Летини( лат. Legere - вбирати) являють собою білки рослинного або тваринного походження, що здатні до специфічного впізнавання і зворотньої взаємодії з вуглеводами, навіть якщо останні входять до складу глюкопротеїдів. Сполучаючись з певними вуглеводами, що локалізовані в мембранах клітин, лектини здатні викликати їх аглютинацію(склеювання). Більша частина лектинів є глюкопротеїдами, у яких вміст вуглеводів коливається в широких межах: від 0.2 до 30 і навіть до 80%.

Леткини вперше почав досліджувати Г. Штільмарк у 1888 році. Приводом для цього став той факт, що неправильне зберігання насіння рицини було причиною численних отруєнь людей, а додавання його у корм тваринам призводило до масової їхньої загибелі. Вчений встановив що причиною смертей є токсиний протеїн - рицин. Штільмарк також виявив що рицин викликає аглютинацію еритроцитів і їх гемоліз. До складу вуглеводного компонента входять маноза, глюкоза, фукоза, галактоза, глюкозамін За рахунок вуглеводного компонента, лектини мають, як правило, відносно більшу термостабільність. Відомі лектини що повністю позбавлені вуглеводнів і є протеїнами: конканавалін А, лектин арахісу, аглютинін зародків пшениці.

.2 Значення фітонцидів та лектинів у житті рослини та людини

Б.П. Токін говорячи про роль фітонцидів схиляється до думки, що фітонциди є одним з факторів природного імунітету рослин.

Кількість вироблених фітонцидів залежить від фізіологічного стану та умов росту рослини. В здоровій молодій рослині фітонцидів найбільше. Коли рослина починає псуватися або старіти, кількість фітонцидів у ній різко зменшується. Зберігання та термообробка сировини хвойних різко зменшує кількість фітонцидів у них. Продукування фітонцидів підсилюється при ушкодженні рослини і зупиняється при відмиранні рослини.

Загальноприйнятим фактом є той, що в природних біоценозах у рослин спостерігається менше хвороб, ніж у рослин культурних. Відповідь на це питання дає думка про те, що в умовах природних фітоценозів різні види рослин частково обслуговують одна одну своїми фітонцидами.

Летучі фітонциди, котрі виділяються Picea abies та Pinus sibirica - один з найважливіших регуляторів фізико - хімічного складу повітря. Вони підвищують кількість негативних іонів (наприклад в мішаному лісі їхня кількість в 5 - 10 разів вища, ніж в повітрі великих міст), є корисними для здоров'я людини і знижують кількість шкідливих позитивних іонів. Фітонциди збільшують біологічну активність кисню повітря. Але цим роль фітонцидів не обмежується: вони сприяють осіданню пилових часток та зменшують електричний показник забруднення повітря.

Фітонциди відіграють важливу роль в обміні речовин людини й тварини. До фітонцидів відносяться не лише летучі, а й нелетучі речовини рослин (катехіни, антоціани, феноло- кислоти, дубильні речовини). Все це є антибіотиками рослинного походження. Деякі з них знайшли застосування в медицині.

Хвойні рослини постійно виділяють фітонциди, які очищають повітря від мікроорганізмів. Підраховано, що в кубічному метрі лісового повітря в 150 -300 разів менше мікроорганізмів, ніж в тому ж об'ємі повітря міста. Отже, фітонциди сприяють профілактиці захворювань. Летучі фітонциди можуть відлякувати гризунів, комах, котрі є переносниками хвороботворних мікроорганізмів.

За даними фахівців, летучі фітонциди хвойного лісу в невеликих дозах позитивно впливають на діяльність серцево - судинної системи, однак, у високих концентраціях впливають негативно.

Проблеми вивчення фітонцидів з кожним роком стають все актуальнішими. На відміну від антибіотиків фітонциди не є мутагенами, а тому не сприяють не сприяють мутагенезу та еволюції мікроорганізмів.

Застосування летких фітонцидів для боротьби з інфекційними хворобами є досить ефективним. За силою впливу на мікроорганізми деякі рослини не мають собі рівних серед антибактеріальних засобів, що застосовуються в сучасній медицині.

Говорячи про лектини треба сказати, що вони містяться у всіх частинах рослини (насіння, коріння, листки тощо). Вважають, що лектини виконують функції запасаючого і зв’язуючого матеріалу насіння; відповідають за транспорт вуглеводів, регулюють концентрацію і накопичення цих речовин у клітині. Забезпечують зараження коренів бобових рослин певними видами азотфіксуючих бактерій. Лектини беруть участь у процесах статевого і нестатевого розмноження. Стимулюють ріст і поділ клітин, що підтверджується наявністю великої концентрації цих речовин у гіфах грибів. По мірі росту листя активність лектинів в них спадає, з початком повноцінного функціонування зростає, спадає восени. Вегетативні органи рослин містять лектини, що за вуглеводною специфічністю відмінні від лектинів насіння. Лектини забезпечують фіксацію пилку на приймочках та проростання лише специфічних для даного виду рослин пилку. Вони забезпечують взаємодію сперматозоїда з яйцеклітиною.

.3 Ефірні олії та їх характеристика

Ефірні олії - це маслянисті органічні сполуки, які є сумішшю ароматичних речовин. Чисті ефірні олії - природні оздоровчі засоби, нетоксичні, як правило, не володіють побічними ефектами, не порушують роботу органів та систем органів людини. В поняття «ефірні олії» різні автори вкладають різний зміст. Відомо, що за хімічним складом ефірні олії досить часто є складними сумішами різноманітних речовин: вуглеводів, спиртів, фенолів, альдегідів, кетонів, складних ефірів, кислот, амідо -, імідо -та тіосполук. А тому вони тісно пов'язані з фітонцидами.