Размещено на http: //www. allbest. ru/

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа № 1524»

Научно-исследовательская работа:

«Можно ли обойтись без "зелёнки", если поцарапала кошка? Противомикробные свойства растений»

Работу выполнили:

Фарафонова Елена Владиславовна

Агапова Дарья Дмитриевна

Руководители проекта: Фарафонова Анна Валерьевна

Киселева Ирина Викторовна

Москва 2018г.



Содержание

Аннотация

Введение

1. Обзор литературы

1.1 Виды ран

1.2 Изучение этапов лечения поверхностных ран

1.3 Фитонциды

2. Экспериментальная часть исследования

2.1 Приготовление отваров и настоек для эксперимента

2.2 Эксперимент №1 «Первая серия опытов. Посев с кошачьей лапы»

2.3 Эксперимент №2 «Вторая серия опытов. Посев с собачьей лапы»

Выводы

Заключение

Список литературы и используемых источников



Аннотация

Данное исследование направлено на развитие у детей желания более глубокого изучения окружающего мира, способности задавать вопросы, ставить перед собой задачи и пытаться найти нетрадиционные способы их решения. В ходе реализации проекта участники знакомятся с некоторыми аспектами фитотерапии, микробиологии, дерматологии. Участники провели эксперименты по выявлению противомикробных свойств у растений с помощью посева с лап животных. В результате анализа результатов, были сделаны выводы об уровне противомикробных свойств у испытуемых растений.

Исследование носит долгосрочный характер и стимулирует у детей интерес к естественным наукам.



Введение

Поранился? Приложи к ранке подорожник! Все мы много раз слышали эту фразу. У кого есть кошка часто бывали оцарапаны. Так что же делать, если тебя поцарапала кошка или ты получил ссадину на улице? Бежать домой за зелёнкой или приложить лист подорожника? А может подорожник и не нужен, а подойдёт листочек с любого другого растения?

К сожалению, родители нам не разрешили ставить эксперименты на себе, чтобы получить ответы на свои вопросы. Поэтому мы попытались найти ответы с помощью микробиологии.

Микробиология -- наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами или по-другому - микробами. Некоторые микробы для человека являются болезнетворными и попадая через ранку вызывают воспаление. [6]

Цель: Проверить наличие противомикробных свойств у некоторых растений.

Задачи:

1. Изучение литературы и интернет ресурсов по данной теме.

2. Освоение методов сохранения растений и приготовления из них лекарственных препаратов.

3. Изучение методики изготовления искусственной питательной среды для микроорганизмов.

4. Освоение методики выращивания микроорганизмов, посев микроорганизмов.

5. Выявление растений с наибольшей противомикробной активностью.

6. Приготовление препарата для использования.

Поставленные цель и задачи определили:

Предмет исследования - способность растений подавлять рост микроорганизмов

Объект исследования - высушенные растения и препараты из них (порошки, отвары, настойки), колонии микроорганизмов, выращенные на питательной среде.

Актуальность данной темы в данном контексте работы для нас определяется несколькими факторами:

• было очень увлекательно познакомиться с миром микробиологии;

• узнать много нового о целебных свойствах растений;

• на основе проведённых исследований мы смогли найти наиболее подходящий антисептик и приготовить его для использования.

Гипотезы:

• Действительно ли лопух, крапива, сосна, подорожник и ромашка замедляют рост микроорганизмов?

• Все ли растения обладают одинаково эффективными антимикробными свойствами?

• Какая форма приготовления антимикробного препарата эффективнее: порошки, отвары или настойки?

• Какие препараты наиболее эффективны в плане их бактериальной активности: аптечные химические или растительные?

Практическая значимость работы: полученные нами знания о растениях могут пригодиться во взрослой жизни.

Были использованы методы исследования:

• наблюдение

• эксперимент

• анализ

• сравнение



1. Обзор литературы

1.1 Виды ран

После того, как кошка сделала своё «плохое дело» и кого-то оцарапала, на коже возникает рана, или по-научному: механическое повреждение органов и тканей, сопровождающееся нарушением целостности кожи или слизистых оболочек (покровных тканей). Существуют различные виды ран. Их подразделяют по способу получения, по виду раневой поверхности, по глубине проникновения, по наличию в ране микроорганизмов.

Царапины или экскориации кожи и ссадины относятся к поверхностным ранам. При этом могут повреждаться оба слоя кожи (эпидермис и дерма). Наиболее частая локализация этих повреждений - пальцы, кисти, ладонь, области локтевых и коленных суставов. Так как происходит нарушение целостности кожных покров, микроорганизмы получают возможность попасть внутрь. Все раны, которые мы получаем на улице или во время игры с животными относятся к микробно-загрязненным ранам.

Микробно-загрязненная или контаминированная рана - это состояние, когда в рану попали микроорганизмы, но количество их небольшое и защитные силы организма способны сдерживать их размножение. В такой ране нет признаков микробного воспаления. Нет сильного отека, покраснения, пульсации, чувства жара в ране, гноя. Доказано, что при нормальной работе иммунитета организм может справиться с патогенными микробами в ране в количестве до 10000 - 100000 шт. в 1 г ткани.

Если же количество микроорганизмов больше, чем 100000-1000000шт в 1г ткани, то рана становится инфицированной.

Инфицированная рана - это рана, в которой происходит развитие инфекционного процесса, обусловленного нарушением равновесия между микробами, попавшими в рану и защитными силами организма, что проявляется клиническими симптомами воспаления. Рана краснеет, опухает, становится резко болезненной. Может появиться чувство жара, пульсация, неприятный запах, гнойные выделения или корки. При этом микробы начинают размножаться и проникать вглубь жизнеспособных тканей, в лимфатические и кровеносные пути. [8]

1.2 Этапы лечения поверхностных ран, и профилактика инфицирования раны

Исходя из вышесказанного, становится понятно, какие этапы необходимы для лечения раны, и чтобы препятствовать переходу из микробно-загрязненной раны в инфицированную.

1. Очищение раны - для уменьшения количества попавших в рану микроорганизмов

2. Закрытие раневой поверхности -для препятствия попадания новых микроорганизмов

3. Препятствие размножения бактерий - антибактериальная терапия

1.3 Фитонциды

противомикробный растение рана кошачий

В 1928 г. советский учёный, директор Государственного биологического института им. К. А. Тимирязева, Борис Петрович Токин сумел выделить из растений вещества, обладающие свойством убивать микроорганизмы и предложил назвать их фитонцидами. В своих экспериментах Б.П.Токин измельчал свежие листья некоторых деревьев, натирал хрен, редьку и репчатый лук на терке, смешивал их с водой, а затем под микроскопом наблюдал, как в такой среде ведут себя различные микроорганизмы. Бактерии меняли характер движения, форму и, наконец, погибали под действием этих растений. Было открыто, что выраженными антибактериальными свойствами обладают черешчатый дуб, тис, кипарис, сосна, береза, можжевельник и тополь. В годы Великой Отечественной войны, при нехватке медикаментов, Токин Б.П. рекомендовал применять кашицу, водные растворы тканевых соков, а также водную настойку наружных чешуй (20 г на 200 мл воды) лука и чеснока при лечении инфицированных ран и кишечных заболеваний. Токин утверждал, что под действием фитонцидов гибнут не только бактерии, но и микроскопические грибы и простейшие. Данное предложение Токина Б.П. широко использовалось в госпиталях в годы войны. [9]

В настоящее время, в связи с нарастающей резистентностью (сопротивляемостью) патогенных микроорганизмов к синтетическим антибиотикам, изучение противомикробных свойств растений вновь становится актуальным.



2. Экспериментальная часть проекта.

2.1 Материал и методы исследований

Мы приготовили различные препараты из растений и экспериментально проверили их способность замедлять рост микроорганизмов. Для контроля в работе использованы два популярных аптечных препарата:

Ш раствор 1% спиртовой бриллиантового зелёного - обладает антисептическими свойствами и образует струп( корочку) на поверхности раны, закрывая ее.

Ш стрептоцид - порошок для наружного применения - антибиотик, действующий на множество болезнетворных микроорганизмов и применяемый для лечения инфекций кожи.

2.2 Приготовление отваров, настоек и твердой среды для эксперимента

Подготовка растений.

Для исследования в качестве антимикробных свойств были использованы препараты крапивы, лопуха, подорожника, ромашника и сосновой хвои в трех основных формах: отвары, настойки и порошки. Так как исследование планировалось проводить осенью, необходимо было сохранить собранные растения; с этой целью были использованы два способа: высушивание и приготовление спиртовой настойки.

Приготовление питательной среды для выращивания бактерий :

Для приготовления питательной среды мы подготовили мясопептонный агар, который представляет собой плотную студнеобразную массу для выращивания микроорганизмов. Для его приготовления сварили мясной бульон и добавили в него агар-агар.

Заполнение чашек Петри средой:

С помощью медицинского стерильного шприца чашку Петри заполняли на треть питательной смесью и тут же закрыли её крышечкой.

2.3 Результаты собственных исследований

Эксперимент №1. «Первая серия опытов. Посев бактериального материала с кошачьей лапы».

В первой серии опытов мы с помощью ватной палочки провели посевы с кошачьей лапы в приготовленные чашки Петри.

Открываем чашку Петри. Берем ватную палочку, с небольшим усилием прокручиваем ее по подушечке и между пальцами кошачьей лапы и штрихообразным движением прикасаемся к поверхности среды. Крышку чашки Петри закрываем сразу же после посева

Через 10 минут после посева мы обработали чашки Петри нашими препаратами.

• 4 чашки - обработали порошком из растений: крапивы, подорожника, ромашки, лопуха

• 5 чашек - с помощью глазных пипеток добавили несколько капель отвара из тех же трав, плюс отвар сосны

• 2 чашки - контрольные, без добавок, только питательная среда

• 1 чашка - капля бриллиантового зеленого «зеленки»

• 1 чашка - порошок «стрептоцид».

Выращивание микроорганизмов:

Мы выбрали правильную среду для выращивания микроорганизмов. Для того чтобы микробы росли в лабораториях используют специальные термостаты, где поддерживается постоянная температура 34-35 градусов цельсия.

Мы же поместили наши чашки Петри за морозильной камерой на 3 суток, там температура 29-30 градусов. Результаты мы оценивали через сутки и через 3 суток.

Через первые и третьи сутки были получены следующие результаты:

Название препарата	1 сутки	3 сутки
Порошок ромашки	Не изменился	Немного плесени, неприятный запах
Порошок подорожника	Не изменился	Не изменился
Порошок лопуха	Немного плесени	Вся поверхность покрыта плесенью
Порошок крапивы	Не изменился	Единичная плесень
Отвар ромашки	мутный	Мутный, неприятный запах
Отвар подорожника	прозрачный	Слегка мутный
Отвар лопуха	мутный	Очень мутный, неприятный запах
Отвар крапивы	прозрачный	Слегка мутный
Отвар сосны	прозрачный	Слегка мутный
Контроль 1	Появление белых точек	Рост колоний
Контроль 2	Появление белых точек	Рост колоний
Зелёнка	Не изменился	Не изменился
Стрептоцид	Не изменился	Не изменился

3 сутки: порошок из подорожника и лопуха.

Рис.1



Рис.2

В первой чашке Петри (Рис.1) с порошком подорожника мы видим чистую поверхность порошка без посторонних включений. По краям чашки в некоторых местах видно среду, и она прозрачная. В чашке с порошком лопуха (Рис.2, Рис.3) наблюдается активный рост предположительно плесневых грибов. Вывод: порошок подорожника препятствует росту микроорганизмов, а порошок лопуха нет.

Рис.4



Рис.5

В чашке Петри с отваром подорожника (Рис.4, 6) мы видим слегка замутненную поверхность среды с единичными мелкими колониями микроорганизмов и частичками травы подорожника. В чашке с отваром лопуха (Рис.5,7) наблюдается сильное помутнение среды и множественные крупные колонии микроорганизмов. Вывод: отвар подорожника частично затормозил рост микроорганизмов, а отвар лопуха не препятствовал росту микроорганизмов.

Из этих экспериментов мы видим, что лопух не справился с испытанием, и мы его заменили на спиртовую настойку сосны во втором эксперименте.

Эксперимент №2 «Вторая серия опытов. Посев с собачьей лапы»

Во второй сери опытов мы немного усложнили задачу:

• Вместо кошки, которая постоянно находится в доме, мы взяли собаку, которая выгуливается на улице.

• Вместо посева ватной палочкой, мы делали мазки отпечатка с лапы.

• Наши порошки и отвары мы добавили примерно через полчаса после посева.

• Проигравший в первой серии опытов лопух мы устранили. Вместо него ввели нового игрока - спиртовую настойку сосны.

Открываем чашку Петри. Аккуратно берем собаку за лапу и с небольшим усилием прижимаем ее подушечкой и пальцами к среде. Стараемся, чтобы поверхность среды не деформировалась. Крышку чашки Петри закрываем сразу же после посева

В итоге мы получили следующие результаты:

Название препарата	1 сутки	3 сутки
Порошок ромашки	Единичные плесневые грибки	Немного плесени, неприятный запах
Порошок подорожника	Не изменился	Единичные плесневые грибки
Порошок крапивы	Не изменился	Единичные плесневые грибки
Отвар ромашки	мутный	Мутный, неприятный запах
Отвар подорожника	прозрачный	Слегка мутный
Отвар крапивы	прозрачный	Слегка мутный
Отвар сосны	прозрачный	Слегка мутный
Спиртовая настойка сосны	прозрачный	Слегка мутный
Контроль 1	Появление белых точек	Рост колоний
Контроль 2	Помутнение, белые точки	Рост колоний
Зелёнка	Не изменился	Легкое помутнение
Стрептоцид	Не изменился	Не изменился???

Так как лапа собаки была довольно грязная, то ни одно растение не прошло испытаний.

Отвары крапивы, подорожника, ромашки, настойка сосны 3 сутки:

Рис.6



Верхняя чашка слева обработана отваром крапивы. Среда частично замутненная, колонии микроорганизмов не по всей поверхности. Верхняя чашка справа обработана спиртовой настойкой сосны. Среда сразу после посева приобрела белесоватый оттенок, относительно прозрачная. Единичные колонии только в месте прикосновения пальцев собаки. Нижняя чашка слева обработана отваром подорожника. Среда частично сохранила прозрачность, колоний не много. Нижняя чашка справа обработана отваром ромашки. Среда сильно замутнена, колонии микроорганизмов крупные, расположены по всей поверхности. Вывод: Спиртовая настойка сосны лучше замедлила рост микроорганизмов. Отвары крапивы и подорожника частично замедлили рост микроорганизмов. Отвар ромашки не замедлил рост микроорганизмов, т.к. количество и размер колоний сходно с контрольными чашками ( см. фото контрольных чашек Рис.11-13).

Порошки ромашки, крапивы, подорожника 3 сутки.

Рис.7

Рис.8



В верхней и левой чашках Петри с порошком крапивы и подорожника мы видим чистую поверхность порошка с единичным ростом предположительно плесневых грибов. В чашке с порошком ромашки, которая представлена на фото справа наблюдается активный рост предположительно плесневых грибов. Вывод: порошок подорожника и крапивы частично препятствует росту микроорганизмов, а порошок ромашки не препятствует.

Еще мы приготовили контрольные чашки Петри без добавления растений и настоек, чтобы увидеть рост бактерий в естественной среде.

Рис.9

Рис.10

Рис.11



В контрольных чашках Петри мы наблюдаем множество различных по цвету и форме колоний микроорганизмов а также нити мицелия плесневых грибов.

«Зелёнка» и стрептоцид на 3 сутки.

Рис.12

Рис.13

На Рис.14 и Рис.15 слева посев, обработанный стрептоцидом. Из -за толстого слоя порошка не представляется возможность оценить наличие колоний и прозрачность среды, плесневые грибы отсутствуют. На правой чашке Петри посев, обработанный спиртовым раствором бриллиантового зеленого. В центре чашки изменение цвета среды - под зеленым проглядывается молочный оттенок. Две колонии размером до 1 мм. Вывод: данные аптечные препараты частично сдерживают рост микроорганизмов. Их действие по силе превосходит растительные неспиртосодержащие препараты.

После окончания экспериментов мы обеззараживали содержимое чашек Петри хлорсодержащим раствором и обнаружили загадку. В одной из чашек Петри происходило изменение цвета из мутно белого в красно -коричневый. Мы пока не можем ответить на вопрос: почему? Возможно эта загадка станет темой нашего следующего исследования.

Выводы

• Некоторые растения действительно замедляют рост микроорганизмов.

• Противомикробные свойства были сильней у подорожника, крапивы и сосны.

• Спиртовая настойка более эффективна, чем отвар и порошок.

• При быстром нанесении после посева растительные препараты помогают не хуже аптечных.

• При позднем нанесении после посева или очень загрязнённом образце однократного нанесения препарата не достаточно, как растительного, так и аптечного.



Заключение

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что растительными препаратами в качестве дезинфицирующих свойств можно и нужно пользоваться. При этом удобно пользоваться салфетками, пропитанными отваром подорожника, сосны или крапивы. Мы смогли проверить и подтвердить наличие бактериостатических свойств препаратов из растений. Однако идеального растительного препарата, который бы смог справиться со всеми 3 этапами лечения раны: очистить рану, закрыть раневую поверхность и обладать хорошими антибактериальными свойствами мы не нашли. Поэтому летом обязательно продолжим наше исследование.



Список литературы

1. Большая Медицинская Энциклопедия. Главный редактор Б. В. Петровский, издание третье, онлайн версия Бактериологические методики http://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%91%D0%90%D0%9A%D0%A2%D0%95%D0%A0%D0%98%D0%9E%D0%9B%D0%9E%D0%93%D0%98%D0%A7%D0%95%D0%A1%D0%9A%D0%98%D0%95_%D0%9C%D0%95%D0%A2%D0%9E%D0%94%D0%98%D0%9A%D0%98

2. Живой научно -популярный журнал Кот Шредингера https://kot.sh/statya/334/stroim-dom-dlya-bakteriy Строим дом для бактерий // КАК НАЙТИ ЖИЗНЬ НА КОНЧИКАХ СВОИХ ПАЛЬЦЕВ

3. Пино Флоранс. Тайная война микробов. Издательство: Пешком в историю 2016г.

4. Григорий Остер. Петька Микроб. Издательство «Малыш» 2014г.

5. Травник. Справочник лекарственных растений. https://www.ayzdorov.ru/tvtravnik.php

6. Википедия микробиология https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F

7. «Этиология раневой инфекции, ее клинические формы». Кафедра госпитальной хирургии ЮУГМУ 2017г

8. Портал Likarinfohttp://www.likar.info/zdorovye-vsey-semyi/article-49154-med-boretsya-s-nevospriimchivostyu-antibiotikov/

9. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD,_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81_%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87#cite_note-vernadsky-1

10. Фото для фона слайдов http://www.perkinelmer.com/product/pack-60-mm-soda-glass-petri-dish-qty-10-l9004574

Размещено на Allbest.ru

...