Исследовательский проект по биологии "Аптека будущего"

Министерство  общего и профессионального образования Свердловской  области

Управление образования  Администрации Режевского городского округа.

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Основная общеобразовательная школа № 28»

Аптека будущего.

Автор: Махмудова

Алина Зиявидиновна,

  7  класс

                                                         Руководитель: Мелкозерова

Ирина Васильевна,                                                        

учитель биологии

2018 г.

Содержание.

1.Введение

2.Основная часть

2.1. Характеристика сосны  обыкновенной

2.2. Лечебные свойства сосны обыкновенной

2.3. Источники содержания аскорбиновой кислоты.

2.4.Практическая часть. Изучение лечебных свойств хвои сосны

3. Заключение

4. Список литературы
Введение.

«Сосна – самое прекрасное и

свободное дерево России» (М.Пришвин).

Царицей северных лесов называют сосну, а ее подругами – других представителей хвойных растений: ель, лиственницу, пихту, можжевельник, тис, секвойю, кипарис и др. Всего к классу хвойных относится около 560 видов. По сравнению с цветковыми растениями это немного, но роль хвойных в природе и жизни человека очень велика.

Сосна - хвойное вечнозеленое дерево семейства сосновых (Pinaceae), родовое название — от латинского pin — скала, гора, латинское sylvestris — лесной от sylva — лес.

Древнегреческая легенда утверждает, что растение получило свое название по имени нимфы Питис. Сильно любила Питис веселого и озорного бога Пана, покровителя рыбаков и охотников. И так же сильно ревновал ее Борей, бог холодного северного ветра. Из ревности он превратил нимфу в красивое вечнозеленое дерево, получившее название Pinus. А Пана часто изображали с сосновым венком на голове.

У сосны древняя история. Она появилась на Земле 150 миллионов лет назад. За это время неоднократно менялся лик планеты: наступали и отступали ледники, появлялись на свет и исчезали многие виды растений и животных, а их современница — сосна — преодолела время, зацепилась корнями за землю и дожила до наших дней.    Уже в Древней Греции знали о лечебных свойствах сосны, используя её при лечении простудных заболеваний. Из сосновой смолы добывали скипидар, используемый в лечебных целях. В Древнем Египте смола использовалась для запечатывания саркофагов, ее использовали для бальзамирования трупов. Доказано, что эти составы до сих пор (через 3000 лет) не потеряли своих бактерицидных свойств. На Руси было принято жевать смолу сосны для укрепления зубов, десен, для дезинфекции полости рта. В древние времена на Руси смолокуры из сосновых поленьев добывали деготь, уголь, смолу, перерабатываемую затем на скипидар и канифоль.

На берегах Балтийского моря встречается янтарь — изумительной красоты окаменевшая смола древнейших сосен. Золотистые слитки окаменевшей смолы, отшлифованной морем, находят во многих местах, но именно страны Балтии считаются янтарным краем. В янтаре часто встречаются “законсервированные” в нем насекомые, жившие в те далекие времена. Такой янтарь ценится особо.

Гипотеза: можно ли считать сосну – деревом «лекарем» будущего.

Актуальность данной работы состоит в том, чтобы предложить в качестве заменителя лекарственных препаратов хвою сосны.

В связи с избранной темой была сформулирована цель исследования: изучить лечебные свойства сосны обыкновенной.

Исходя из цели исследования, были поставлены следующие задачи:

1.                 Изучить биологию сосны обыкновенной;

2.                 Выявить лечебные свойства сосны обыкновенной; 

3.                 Провести химический эксперимент по выделению и идентификации витамина С, содержащегося в хвое сосны; получить сосновую «шерсть».

4.                 Доказать, что сосна является – деревом «лекарем» будущего.

Предмет исследования: полезные для здоровья человека свойства хвойного растения.

Методы исследования: наблюдение и эксперимент

2.1. Характеристика сосны  обыкновенной

Сосна обыкновенная — вечнозеленое стройное хвойное дерево, достигающее 40 м высоты, 1,5 м в диаметре. Ствол покрыт красно-бурой, легко отслаивающейся корой и увенчивается пирамидальной кроной. Сосны, растущие на открытом месте, развивают широкую раскидистую крону.  Вся древесина сосны пронизана многочисленными крупными смоляными ходами, тянущимися в вертикальном направлении и сообщающимися между собой горизонтальными ходами, залегающими в сердцевинных лучах. Из естественных трещин коры и искусственных надрезов вытекает смола, заливающая нанесенные повреждения, в чем состоит ее биологическое значение. Вытекающая из раны смола называется живицей (от слов “заживлять”, “исцелять”). Ветви сосны несут длинные, темно-зеленые, жесткие, попарно расположенные иглы — хвои, сохраняющиеся 2—3 года.

Растет сосна быстро, особенно в молодом возрасте (до 30—40 лет). Прирост в высоту в благоприятных почвенно-климатических условиях достигает 70—80 см в год. Доживает сосна обыкновенная до 350—400 лет. Цветет в мае—июне, семена созревают на второй год.

Сосна — одна из основных лесообразующих пород нашей страны. Сосновые леса занимают площадь около 120 млн. га. Растет на песчаных, супесчаных, подзолистых, дерновых, глеевых и торфяно-болотных почвах.

2.2. Лечебные свойства сосны обыкновенной

С Давних времен люди используют полезные и целебные свойства сосны в народной медицине для предотвращения и лечения многих заболеваний и недугов. Уже в Древней Греции знали о лечебных свойствах сосны. На Руси было принято жевать смолу сосны для укрепления зубов, десен, для дезинфекции полости рта. 
Сосна - одно из ценнейших хвойных деревьев. Воздух соснового леса чист и ароматен. Если листья сосны потереть в руках, то остается приятный хвойный аромат. 
Хвоя сосны является сырьем, богатым витамином С, содержит, так же как и сосновые почки, эфирное масло. Эфирные масла обладают свойством уничтожать бактерии и вирусы. Немаловажной способностью масел является то, что они поднимают настроение и снимают стресс, активизируют защитные силы организма. Все эти свойства сосны активно используются в медицине.
Медицинские свойства всех хвойных растений в первую очередь обусловлены теми веществами, которые входят в их состав. В основном это эфирные масла. Именно поэтому хвойные растения так любят банщики и приверженцы ароматерапии. В хвое содержатся: дубильные вещества (около 5%), эфирное масло (до 0,3%), алкалоиды, смолы, жиры (около 3%), крахмал (около 20%), каротин, сахара, горько-пряные вещества, минеральные соли (особенно железа), витамины К, Е, С (до 0,3%). В хвое в 6 раз больше витаминов, чем в лимонах и апельсинах. В медицинских целях используются многие другие части этого растения. Это и хвоя, и молодые почки, и пыльца и, самое главное – смола.

Витамин С, содержащийся в хвое повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Препятствует образованию вредных веществ, возникающих при биологическом окислении, входит в состав ферментов, участвующих в образовании антител, препятствует разрушению стенок кровеносных сосудов кожи. Одно из интересных и полезных свойств сосны - способность очищать воздух от вредных бактерий. Установлено, что в воздухе соснового леса в 10 раз меньше бактерий, чем в лиственном лесу.

В природе есть все!

Натуральные зубные щетки, точнее будет сказать, палочки для чистки зубов есть в лесу.

Возможно, если бы человечество меньше изобретало зубных щеток и паст, меньше было бы и кариеса? Попробуйте набрать в поисковике «зубная щетка», будете удивлены огромному выбору предлагаемых ноу-хау в этой отрасли. Прямо пропорциональная зависимость! Чем больше зубных щеток и паст, тем больше кариеса и других заболеваний зубов и десен.

Сосновая палочка идеальное, но к сожалению, забытое нами, средство для чистки зубов. Пользоваться ей просто, доступно и бесплатно. Надо взять и пожевать один конец веточки, она сразу становится мягкой. Можно прекрасно почистить зубы, межзубные пространства, помассировать десны. Вдобавок — весь спектр полезных веществ сосны будет благоприятно воздействовать на ротовую полость.
На молодых веточках всю зиму есть сосновые почки или зародыши молодых шишечек. Получается, что зубная палочка пропитанная витаминами.
Все знают, что корни сосны обладают особыми свойствами гибкости, прочности и мягкости, которые используются в плетении различных вещей мастерами — умельцами. Оказывается, что и в ветвях сосны частично сохраняются эти свойства, благодаря которым веточка превращается в мягкую и пушистую метелку.

Палочка из сосны прекрасно почистит и укрепит зубы, избавит от неприятного запаха и воспалительных процессов. Натуральная палочка из сосны для чистки зубов не содержит вредных веществ.

2.3. Источники содержания аскорбиновой кислоты.

Аскорбиновая кислота является одним из наиболее широко распространенных в природе витаминов. Она синтезируется растениями и подавляющим большинством животных. Животные продукты более бедны витамином С. По богатству витамином С выделяются плоды шиповника, цитрусовые, черная смородина, красный перец и квашенная капуста, хвоя сосны. Даже в северных лагерях системы ГУЛАГ СССР отвар хвои использовался как профилактическое средство и лекарство. Генерал армии, Герой Советского Союза, А.В.Горбатов, в конце 1930-х в находившийся в качестве заключенного на Колыме, в своих воспоминаниях писал: «Так что же делать? Объявить, что болен, нельзя: урежут хлеб, а чем будут лечить? От всех болезней одно лекарство — настой хвои. Тогда уж одна дорога — под бугор! Значит, тяни, пока можешь...». Типично блокадным продуктом стала «хвойная вода» — её изобрели в Спецлаборатории МПВО Порта в декабре 1941 года как лекарство от цинги. Хвойную настойку делали на Ленинградском ликероводочном заводе ЛИВИЗ. Это было превосходное лекарство с большим содержанием витамина С — памятки для ленинградцев даже утверждали, что в хвое его больше в шесть раз, чем в лимоне.

Суточная потребность человека в витамине С зависит от ряда причин:

возраста, пола, выполняемой работы, состояния беременности или кормления грудью, климатических условий, вредных привычек.

болезни, стрессы, лихорадка и подверженность токсическим воздействиям (таким, как сигаретный дым) увеличивают потребность в витамине С.

в условиях жаркого климата и на Крайнем Севере потребность в витамине С повышается на 30-50 процентов. Молодой организм лучше усваивает витамин С, чем пожилой, поэтому у лиц пожилого возраста потребность в витамине С несколько повышается.

Средневзвешенная норма физиологических потребностей составляет 60-100 мг в день. Обычная терапевтическая доза составляет 500-1500 мг ежедневно.

Рекомендуемые нормы потребления аскорбиновой кислоты, обеспечивающие оптимальное состояние зависящих от нее физиологических функций, составляют для детей до 3 лет – 30-50 мг, дошкольников – 50-60 мг, подростков (11-17 лет) – 70 мг, взрослых мужчин – 70-100 мг, женщин – 70-80 мг, во время беременности – 90-100 мг и при кормлении грудью – 110-120 мг в сутки. Потребность в аскорбиновой кислоте возрастает при курении, интенсивном физическом труде, нервно-эмоциональном стрессе, в условиях холодного климата.

Организм человека не способен сам синтезировать витамин С, и в нем нет сколько-нибудь значительных резервов витамина С, поэтому необходимо систематическое ежедневное поступление этого витамина с пищей.

Аскорбиновая кислота имеет следующую химическую формулу: (С6Н8О6).

Аскорбиновая кислота легко окисляется даже слабыми окислителями до дегидроаскорбиновой кислоты:

Это химическое свойство аскорбиновой кислоты имеет большое биологическое значение, в частности она участвует в окислительно-восстановительных процессах.

Аскорбиновая кислота играет в организме человека фундаментальную биохимическую и физиологическую роль. Недостаточное поступление витамина С с пищей проявляется в форме авитаминоза (цинги). Основные симптомы С-витаминной недостаточности в порядке их развития следующие: уменьшение концентрации аскорбиновой кислоты в плазме крови и лейкоцитах, повышенная ломкость кровеносных капилляров, общая слабость, апатия, повышенная утомляемость, снижение аппетита, задержка роста, повышенная восприимчивость к инфекциям, болезненность дёсен, их отечность, кровоточивость при чистке зубов.

Наиболее часто встречаются С-гиповитаминозные состояния. При этом часто имеются лишь субъективные признаки, которые выражаются в понижении общего тонуса организма. Люди с гиповитаминозом С более подвержены заболеваниям, причем эти заболевания протекают, как правило, длительно и тяжело.

Аскорбиновая кислота необходима для нормального развития соединительной ткани, процессов регенерации и заживления, устойчивости к различным видам стресса, обеспечения нормального иммунологического статуса организма и поддержания процессов кроветворения.

Одна из важнейших функций аскорбиновой кислоты – ее участие в процессах созревания соединительно-тканного белка коллагена и эластина кровеносных сосудов, с чем связана повышенная их ломкость и склонность к кровоизлияниям при дефиците витамина С.

Аскорбиновая кислота также необходимый участник в процессах обезвреживания и выведения из организма токсичных продуктов обмена, чужеродных веществ, лекарств и ядов.

Аскорбиновая кислота блокирует образование канцерогенных веществ.

Аскорбиновая кислота обладает выраженными антиоксидантными.

Важное значение аскорбиновой кислоты для системы клеточного иммунитета связанно также с ее антиоксидантными свойствами и защитой мембраны фагоцитов от разрушающего действия продуцируемых этими клетками свободнорадикальных форм кислорода и хлора.

Аскорбиновая кислота является поставщиком водорода для образования ядерной ДНК.

Аскорбиновая кислота принимает участие в биохимических превращениях других витаминов.

Аскорбиновая кислота необходима для образования и обмена гормона адреналина.

Аскорбиновая кислота повышает устойчивость организма к различным инфекционным заболеваниям, т.к. недостаток витамина С приводит к снижению иммунобиологической сопротивляемости организма. В своей книге «Витамин С и здоровье» лауреат Нобелевской премии Л. Полинг предлагает принимать витамин С в больших дозах- до 10 г в день для профилактики и лечения простудных заболеваний. При первых же признаках простуды целесообразно принять 1-1,5 г аскорбиновой кислоты в виде таблеток или порошка, через 4 часа еще столько же - и так в течение первых суток (есть сведения о том, что аскорбиновая кислота активирует действие интерферона, который защищает нас от вирусов). Если эффект налицо, то лечение продолжают и в последующие сутки (1 г витамина С 4-5 раз в день), а затем в течение нескольких дней постепенно снижают дозы до обычных. Но если после первых суток лучше не стало, то это значит, что патологический процесс зашел слишком далеко, защитные барьеры дали «сбой» и физиологическое лекарство - витамин С тут уже бессилен. В таком случае принимают обычные лекарственные препараты и витамины в обычных дозах.

Витамин С оказывает влияние на активность лейкоцитов.

Витамин С способствует лучшему усвоению железа и тем самым усиливает образование гемоглобина и созревание эритроцитов.

Аскорбиновая кислота не только активизирует защитные силы организма, но и способствует обезвреживанию токсина, выделяемых патогенными микроорганизмами.

Витамин С применяется в хирургической практике как средство, ускоряющее заживление ран, срастание костей и послеоперационных швов.

2.4. Практическая часть. Изучение лечебных свойств хвои сосны

Обнаружение витамина С в вытяжке из хвои.

Анализ ассортимента аптек показал, что в продаже имеются следующие медицинские препараты:

Название препарата	Популярность у покупателей
Капли для носа «Пиносол»	Покупают в любое время года
Жидкий экстракт«Абисиб»	Покупают в период простудных заболеваний
Натуральный хвойный комплекс «Феокарпин»	Покупают в любое время года
Мазь «Доктор Мом», «Суприма –  плюс»	Покупают в период простудных заболеваний
Сибирская жвачка «Таёжная смолка»	Покупают в любое время года

Из беседы с фармацевтом я узнала, что наиболее востребованными являются: Капли для носа «Пиносол», натуральный комплекс «Суприма – плюс»,

мазь «Доктор Мом».

Цель работы: Доказать, что в состав хвои сосны входит витамин С.

Оборудование:  Хвоя сосны, таблетка аскорбиновой кислоты, 2 штатива, склянка, колба, пробирка, раствор перманганата калия, раствор иода.

Методика проведения работы

Аскорбиновая кислота легко вступает в окислительно-восстановительные реакции.

Ход эксперимента: обнаружение витамина С проводила в настое хвои. В качестве образца для сравнения я использовала раствор медицинского препарата аскорбиновая кислота.

Опыт 1. К 1 мл раствора марганцовки добавляем по каплям исследуемый раствор. Обесцвечивание подтверждает наличие витамина С.

Опыт 2. К 1 мл раствора йода добавляем по каплям исследуемый раствор. Обесцвечивание подтверждает наличие витамина С.

Аналогичные опыты были проведены с аскорбиновой кислотой. Были получены те же результаты.

	исследуемый настой	раствор аскорбиновой кислотой
раствора марганцовки	Обесцвечивание	Обесцвечивание
раствора йода	Обесцвечивание	Обесцвечивание

Результат эксперимента: В настое хвои сосны содержится витамин С. Проведенные опыты, подтверждают эффективность использования настоев из хвои в качестве витаминного препарата.

Приготовление сосновой шерсти из хвои сосны

Цель работы:  приготовить сосновую шерсть из хвои сосны.

Оборудование:  Хвоя сосны, электрическая плитка, кристаллизатор, раствор щелочи, фильтровальная бумага, резиновые перчатки.

Методика проведения работы

Хвою прокипятили в воде, поместили в крепкий раствор щелочи (гидроксида натрия)  и кипятили на водяной бане еще 20—30 минут. Затем  хвою промыли горячей водой и просушили фильтроваль­ной бумагой. Прокатывая хвоинки между ладонями, получили тонкие волоконца.

5. Заключение.

 У любого человека обязательно должен быть выбор  — кому доверить свой организм, когда с ним начинает происходить что-то неладное, разумеется, если это что-то неладное (по заключению врачей) не угрожает его жизни. Применять для лечения химические лекарственные препараты или лекарственные растения право выбора каждого.

Я считаю, что применение в будущем лекарственных растений как средства лечения народной медицины, в цивилизованном мире имеет право существовать, тем более что многие ее методы активно используются в фармакологической промышленности при изготовлении лекарственных препаратов очень широкого профиля. Но лечить ее методами могут только те люди, которые имеют медицинское образование, которые могут успешно совмещать все достижения науки и многомиллионный опыт, собранный на протяжении длительного периода нашими предками.

Человек — часть Природы и только она может сохранить его здоровье и знает, как это сделать.

Таким образом, в ходе проведенного исследования я выяснила, что:

1. В хвое сосны содержится витамин С, что можно доказать с помощью качественной реакции.

2. Из хвои сосны можно приготовит сосновую шерсть, используемую  для снятия болей и улучшения циркуляции крови в организме

3.Благодаря проделанной работе я доказала, что сосну не зря называют деревом «лекарем»  и ее можно смело назвать аптекой будущего.
5. Список литературы

1. Сборник по народной медицине и нетрадиционным способам лечения. Составитель Минеджян Г.З.; Москва, «Техноэкос», 1991

2. Сотник В.Ф. Кладовая здоровья; Москва, 1990

3. Артымышев Л. Л. Природные целебные средства; Бишкек: Кыргызстан, 1991

4. Токин Б. П. Губители микробов — фитонциды. Москва, 1960

5. Изучение лекарственных растений (методические рекомендации учителю биологии по руководству ботаническим кружком). Кострома, 1991

Краткое описание документа:

Исследовательская работа по биологии, содержит интересный материал о применении сосны обыкновенной в качестве заменителя медикаментозных средств в будущем. Ученица определила экспериментальным путем содержание витамина С в хвое сосны обыкновенной, кроме того она получила в условиях школьной лаборатории сосновую "шерсть".