Учебный исследовательский проект «Мед природный антибиотик»

МБОУ Николо- Березовская СОШ

«Мед – природный антибиотик»

Подготовила:

Адамова Анна Витальевна

учащаяся 10 класса

МБОУ Николо- Березовской СОШ

Адрес ОО:347123

Ростовская область,

Милютинский район х. Николовка

пер. Школьный, 2

Руководитель:

Адамова Светлана Алексеевна

учитель биологии и химии

МБОУ Николо- Березовской СОШ

Адрес ОО:347123

Ростовская область,

Милютинский район х. Николовка

пер. Школьный, 2

тел. 8 (863)8945122

х. Николовка

2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение 3-4

Основная часть 5-8

Характеристика образцов пчелиного меда по содержанию ПВ 5-6

Исследование бактерицидной активности мёда 6-7

Измерение и анализ зон задержки роста культуры сенной палочки

(Bacillus subtilis) 7-8

Выводыи результативность 9

IV. Заключение 9

Список литературы 10

Приложения

I. Введение

«Мёд, пожалуй, самое древнее лекарство,

и по всем параметрам самое вкусное и полезное…

Проблема: среди исследователей нет единого мнения о природе веществ, обуславливающих антимикробное действие мёда. Предположительно к данной группе веществ относятся: сахара, кислоты, ферменты, фитонциды, но первостепенная роль отводится пероксиду водорода.

Цель: изучение бактерицидной активности меда различного ботанического происхождения.

Задачи:

Провести описание ингибирующего действия пероксида водорода в различных образцах пчелиного меда, в зависимости от его происхождения (1 образец – цветочный мёд, 2 образец – подсолнечный мед).

Изучить влияние количества пероксида водорода на бактерицидную активность мёда разного ботанического происхождения.

Измерение бактерицидной активности меда, путём нанесения на поверхность исследуемых образцов пчелиного мёда тест-культуры сенной палочки (Bacillus subtilis).

Провести анализ зон задержки роста тест-культур в чашках Петри с использованием образцов различного мёда.

Оценить зависимость между количеством пероксида водорода в мёде различного ботанического происхождения и степенью бактерицидной активности.

Актуальность: антимикробные свойства пчелиного мёда известны давно. В Древнем Египте, Ассирии, Древней Греции, Древнем Риме и других странах с помощью мёда консервировали продукты питания, бальзамировали тела умерших. В мёде хранили семена ценных растений, при правильных условиях он может храниться сотни лет, не теряя своих качеств. Наблюдениями и специальными лабораторными исследованиями установлено, что мед обладает бактерицидными свойствами. Из повседневной практики известно, что мед, хранящийся в открытой посуде, как правило, не портится и не плесневеет. Это указывает на то, что мед является продуктом, в котором не могут развиваться споры бактерий и грибков (плесеней), попадающие из воздуха. Бактерицидные свойства меда обусловлены его высокой сахаристостью (около 80%), кислой реакцией, наличием в нем органических кислот и перекисей, которые также препятствуют размножению бактерий и являются продуктом жизнедеятельности пчел. В настоящее время высокие консервирующие свойства этого продукта применяют повсеместно, и что примечательно мед используют в официальной медицине, например, в восстановительной хирургии для хранения костных, нервных тканей и сосудов. В данной ситуации актуальным является вопрос определения количества пероксида водорода в различных образцах и оценки зависимости бактерицидной активности меда разного ботанического происхождения.

Объект исследования: образцы пчелиного мёдаразличного ботанического происхождения (1 образец – цветочный мёд, 2 образец – подсолнечный мед).

Участники проекта: члены экологического объединения «ГУРАН».

Методы исследования: анализ литературных источников информации по проблеме; проведение эксперимента по определению бактерицидного действия меда разного происхождения и определение зон задержки рост тест-культур; анализ полученных данных путем оценки зависимости между количеством пероксида водорода в мёде различного ботанического происхождения и степенью бактерицидной активности.

Сроки проведения исследования: октябрь 2017 г.

II. Основная часть

Характеристика образцов пчелиного меда по содержанию ПВ

Изучение влияния количества пероксида водорода на бактерицидную активность меда различного ботанического происхождения я проводила с использованием двух образцов: 1 образец – цветочный мёд, 2 образец – подсолнечный мед (пробы отбирали согласно ГОСТ 19792-2001 «Мёд натуральный. Технические условия». Срок хранения образцов на момент исследования составлял для 1 пробы - 3 месяца и 2 пробы -2 месяца.

Количество ПВ определяется поэтапно с использование дорогостоящих реагентов и поэтому показатели по количеству пероксида водорода в различных образцах являются универсальными данными, которые выражаются мг/кг. Из материалов ИХФ РАН следует, что цветочный мёд содержит 10,9 мг/кг ПВ, а подсолнечный – 4,9 мг/кг (исследуемые образцы меда, собранные на территории Ростовской области) (Приложение № 1) и (Приложение № 3 рис. 1).

Ингибирующее действие перекисей впервые продемонстрировали американские исследователи. По их мнению, фактором бактерицидного действия меда является пероксид водорода (ПВ), образующийся под воздействием фермента глюкооксидазы, вырабатываемый глоточными железами пчелы. Однако в доступной зарубежной и отечественной литературе до сих пор отсутствуют данные о количественном содержании ПВ и его влиянии на бактерицидную активность меда разного ботанического происхождения. Поэтому исследование антимикробной активности мёда является интересной и заслуживающей внимания проблема с использованием научных подходов и методов анализа.

Основополагающий вопрос нашего проекта: влияет ли содержание количества пероксида водорода на бактерицидную активность пчелиного мёда? Нами был определен круг проблемных вопросов:

1. Каково содержание пероксида водорода в различных образцах пчелиного меда, действительно ли речь идет о зависимости антимикробных свойств от происхождения?

2. Какие методы исследования могут дать исчерпывающий ответ об бактерицидных свойствах продукта?

3. Можно ли судить об ингибирующем действии перекисей на развитие микроорганизмов?

4. Каково реальное действие различных образцов меда на развитие тест-культур?

5. Чем обусловлена антимикробная активность мёда разного ботанического происхождения?

Исследование бактерицидной активности мёда

Бактерицидную активность меда анализировала следующим образом. Мною была получена культура сенной палочки Bacillus subtilis по стандартной методике (Приложение № 2), как пример условно-патогенного микроорганизма (Приложение № 3, рис. 2). Полученную культуру (кусочки плёнки) стеклянной палочкой переносила с жидкостью в чашки Петри.

В первом варианте в стерильные чашки Петри наливала около 15 мл цветочного меда (исследуемый образец № 1).Затем стеклянной палочкой делала 4 лунки и капала в них тест-культуру сенной палочки. (Приложение № 3, рис. 3).

Во втором варианте в стерильные чашки Петри наливала около 15 мл подсолнечного меда (исследуемый образец № 2).Затем стеклянной палочкой делала 4 лунки и капала в них тест-культуру сенной палочки. (Приложение № 3, рис. 4).

Полученный материал инкубировали в течение 24 часов при температуре 37 градусов (Приложение № 3, рис. 5). Бактерицидное действие мёда оценивали по величине диаметра зоны задержки роста тест-культуры сенной палочки. Опыт проводился в трёхкратной повторности.

Измерение и анализ зон задержки роста культуры сенной палочки Bacillus subtilis

Бактерицидная активность мёда определялась по следующим показателям:

Неразведенный (нативный) образец цветочного мёда образовывал зоны задержки роста сенной палочки диаметром от 15 мм до 20 мм (Приложение № 3, рис. 6);

Неразведенный (нативный) образец подсолнечного мёда образовывал зону задержки роста сенной палочки диаметром от 35 мм до 45 мм (Приложение № 3, рис. 7).

Из данных видно, что диаметр зоны задержки роста микроорганизмов вокруг лунок с тест-культурами, приготовленный из мёда разного ботанического происхождения, неодинаковый и составляет от 45 мм (для подсолнечного меда) до 15 мм (для цветочного мёда). Таким образом, наибольшей бактерицидной активностью в отношении условно-патогенного микроорганизма характеризуется цветочный мед (диаметр зоны задержки роста – от 15 мм до 20 мм), содержащий 10,9 мг/кг пероксида водорода; низкой бактерицидной активностью обладает подсолнечный мед (4,9 мг/кг пероксида водорода) – диаметр зоны задержки роста – от 35 мм до 45 мм.

После учёта результатов чашки Петри с исследуемыми образцами пчелиного меда и нанесенными тест-культурами инкубировали для выявления вторичного роста микроорганизмов. Чашки Петри осматривали каждый день в течение 14 суток. Видимые признаки вторичного роста тест-культур не обнаружены, диаметр зон задержки роста не изменились (Приложение № 3, рис. 8).

По мнению некоторых исследователей, антимикробная активность мёда обусловлена не только наличием перекисей, но и присутствием сахаров и кислот. В связи с этим бактерицидная активность образцов мёда разного ботанического происхождения зависит и еще от общей кислотности и содержания сахаров (Приложение № 4).

Как видно из данных, концентрация сахаров в мёде разного ботанического происхождения неодинакова. В мёде с выраженным бактерицидным действием (цветочный мёд) глюкозы, фруктозы и сахарозы обнаружено больше, чем в подсолнечном, обладающего более слабой антимикробной активностью.

Исходя из полученных данных, можно судить о том, что цветочный мед обладает выраженной бактерицидной активность не только благодаря наибольшему содержанию пероксида водорода, но и общим содержанием сахаров.

III. Выводы и результативность по измерению бактерицидной активности пчелиного мёда

В процессе проведения исследования было установлено, что исследуемые образцы пчелиного мёда действительно обладают антимикробной активностью. Об этом свидетельствуют следующие характеристики: продукт имеет ингибирующее действие по отношению к микроорганизмам (наличие пероксида водорода, который вырабатывается глоточными железами пчёл); в результате использования разных образцов пчелиного мёда была выявлена задержка роста тест-культур (в опытах условно-патогенная микрофлора - культура сенной палочки Bacillus subtilis) без повторного развития; антимикробная активность меда различного ботанического происхождения обусловлена не только содержанием перекисей, но и содержанием общего числа сахаров (глюкозы, фруктозы и сахарозы).

IV. Заключение

В процессе измерения было установлено, что антимикробная активность мёда обусловлена не только наличием перекисей (чем больше ПВ в меде, тем сильнее его бактерицидная активность), но и присутствием сахаров и кислот.

Процентное и количественное содержание перекисей, сахаров и кислот варьирует в зависимости от ботанического происхождения меда, что влияет на степень его бактерицидного действия.

Эта работа позволила провести серьезную опытную работу в лаборатории, где была установлена зависимость между количеством ПВ в мёде различного происхождения и степенью бактерицидной активности, а так же по результатам работы была проведена серия увлекательных занятий с обучающимися 8-9 классов, изготовлены наглядные материалы о пользе меда (составлены рецепты блюд, с использованием продукта и предложены народные средства на основе меда для лечения различных болезней) (Приложение № 5, рис. 1-5).

Список литературы:

1. Аганин А.В. Мед и его исследования. – Саратов, 1985

2. Дустманин Я.Х. О противобактерийном воздействии меда – АПИАКТА – 1979. Т.14

3. Ивановский Ю.А Лечение медом и продуктами пчеловодства – М., 2007

4. Ярова О.А., Лобанов А.В. Применение метода определение содержания пероксида водорода для ветеринарно-санитарной оценки меда - 2012

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение № 1

Результаты количественного определения ПВ в различных медах

Приложение № 2

Методика приготовления элективной накопительной культуры

сенной палочки (Bacillus subtilis).

Накопительными элективными культурами называются такие, в которых создаются условия для роста микроорганизмов одного вида и подавляется рост других видов. В данной работе кипячение является фактором, убивающим неспороносные формы, вследствие чего Bacillus subtilis, ,имеющие устойчивые споры, получают преимущественные условия для размножения. Этому способствует и специфика используемых сред.

Оборудование и материалы: колба термостойкая на 250 мл, стеклянная палочка, ватно-марлевая пробка, сенная труха или солома, толченый мел, электроплитка или водяная баня, кипяток, ножницы, чашки Петри.

Ход работы:

Простерилизовать посуду.

Отвесить навеску 10-15 г сена или соломы.

Поместить в колбу. Залить кипятком, так, чтобы солома была полностью покрыта водой.

Засыпать 0,5 чайной ложки мела. Кипятить 15 мин.

Закрыть пробкой и поставить в термостат на 2-3 суток при температуре 25⁰ (на поверхности сенного отвара появляется сероватая пленка, состоящая из особей грамотрицательной сенной палочки). 

По окончании использовать по назначению(стеклянной палочкой переносят кусочек пленки с жидкостью в чашку Петри).

Приложение № 3

Рис.1. Исследуемые образцы меда

Рис.2. Приготовление культуры сенной палочки (Bacillus subtilis)

Рис.3. Нанесение тест-культуры в исследуемый образец мёда № 1

Рис.4. Нанесение тест-культуры в исследуемый образец мёда № 2

Рис.5.Инкубирование полученного материала

Рис.6. Зоны задержки роста тест-культуры в образце № 1

Рис.7. Зоны задержки роста тест-культуры в образце № 2

Рис.8.Инкубирование материала для выявления вторичного роста микроорганизмов (в течение 14 суток)

Приложение № 4

Содержание сахаров, общей кислотности и ПВ в различных медах

Приложение № 5

Рис.1. Занятие с обучающимися 9-10 классов по биологии «Приготовление накопительной культуры сенной палочки»

Рис.2. Занятие с обучающимися 9-10 классов по биологии «Изготовление и рассматривание препарата культуры сенной палочки»

Рис.3. Занятие с обучающимися 9-10 классов по экологии «Профилактика инфекционных заболеваний»

Рис.4. Мастер-класс с обучающимися 9-10 классов

«Приготовление пасты Амосова»

Рис.5. Изготовление наглядных материалов

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/297703-uchebnyj-issledovatelskij-proekt-medprirodny