Исследование влияния прополиса на жизнедеятельность микроорганизмов | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 сентября, печатный экземпляр отправим 11 сентября.

Опубликовать статью в журнале

Рубрика: Биология

Опубликовано в Юный учёный №1 (21) январь 2019 г.

Дата публикации: 18.12.2018

Статья просмотрена: < 10 раз

Библиографическое описание:

Ратькин И. В., Дорофеева Е. Д. Исследование влияния прополиса на жизнедеятельность микроорганизмов // Юный ученый. — 2019. — №1. — С. 31-38. — URL https://moluch.ru/young/archive/21/1350/ (дата обращения: 26.08.2019).



 

С давних времен мед и другие продукты пчеловодства вызывали неподдельный интерес человека. Их благотворное влияние на организм, захватывающее поведение пчел и их образ жизни обладают большой притягательной силой. Многие исследования биологов и врачей посвящены этой теме [1].

Одним из продуктов пчеловодства является прополис.

Цель нашего исследования — выявить влияние прополиса на жизнедеятельность микроорганизмов.

Задачи:

–                    изучить действие прополиса на образцы микроорганизмов из воздуха;

–                    изучить действие прополиса на образцы микроорганизмов из слюны человека;

                    изучить действие прополиса на процесс разложения биологического материала (гниения) и его сохранения (мумификации).

Гипотеза: предполагается, что прополис оказывает подавляющее воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов.

О прополисе

Прополис — один из продуктов пчеловодства. Это смолистое вещество, которое пчелы собирают с коры деревьев и почек растений, приносят в улей, обрабатывают с помощью своих ферментов и используют в качестве материала для заделывания щелей в улье, сокращения леткового отверстия в период холодов, дезинфекции ячеек сотов и изоляции посторонних предметов либо небольших животных и птиц, по разным причинам оказавшимся внутри пчелиного гнезда (рис.1). В переводе с греческого языка слово «прополис» означает «защита города».

Рис. 1. Прополис в улье

 

Прополис может быть разного цвета, в зависимости от вида растений, с которых он собран. Чаще всего он коричневый или темно-зеленый. Имеет приятный запах почек, воска, меда. При температуре ниже 15°С затвердевает, выше 60°С расплавляется.

Большой интерес представляет явление мумификации пчелами с помощью прополиса мелких животных (мышей) и птиц, которые пробрались в улей, чтобы полакомиться медом или пыльцой, однако, были зажалены пчелами и остались внутри. Пчелы не в состоянии вытащить из гнезда такой большой предмет, как мертвая мышь или птичка, а процесс разложения их тел представляет опасность для пчелиного расплода (личинок и куколок), т. к. является следствием деятельности гнилостных микроорганизмов. Поэтому, чтобы предотвратить гниение мертвых тел, пчелы тщательно заделывают их прополисом, превращая в мумии. В таком виде мышь или птица может долгое время находиться внутри гнезда, не разлагаясь и не представляя опасности для расплода.

Также известно, что древние египтяне использовали прополис для создания мумий фараонов.

Множество препаратов на основе прополиса, а также рецепты народной медицины по применению прополиса при разных болезнях, свидетельствуют о его влиянии на микроорганизмы и иммунитет человека [1,3].

В нашей работе мы экспериментально доказали подавляющее воздействие прополиса на жизнедеятельность микроорганизмов из воздуха, из слюны человека, и в домашних условиях смоделировали процессы разложения биологического материала (гниения) и его сохранения (мумификации).

Материалы и методы исследования

Исследование проводилось микробиологическим методом и методом биологического моделирования (рис.2).

Микробиологический метод исследования

Для определения наличия, количества и видов микроорганизмов ученые используют метод выращивания, или, как говорят, — культивирования, микробов. Выращивают микробов на специальной питательной среде — на мясных или рыбных бульонах и отварах. Микробы некоторых видов требуют особой питательной среды. В бульон добавляют желатин или агар-агар — в этом случае питательная среда приобретает вид студня. На поверхность студня с помощью специальных петель из проволоки либо ватного тампона помещают микроорганизмы. Эту стадию опыта называют посевом. Микробы, при определенной температуре, начинают размножаться на питательной среде и примерно через сутки вокруг места посева появляются скопления размножившихся микроорганизмов — колонии. Колонии разных видов микробов заметно отличаются друг от друга формой, окраской и плотностью [2].

Метод биологического моделирования

Для выявления и изучения свойств объектов, явлений или процессов в условиях, отличных от условий существования объекта, ученые создают модели. Например, можно воспроизвести (смоделировать) на животных какое-либо заболевание человека с целью изучения его течения и исхода. Моделируются и условия существования живых организмов, их органов и клеток. Существуют разные виды моделей в биологии: биологические, физико-химические, математические и др. В нашем исследовании мы создали благоприятные условия для размножения гнилостных микроорганизмов, создав экспериментальную модель процесса разложения биологического материала (гниения) и, с помощью этой модели, исследовали влияние прополиса на данный процесс.

Рис. 2. Автор статьи исследует свойства прополиса

 

Методика исследования

Методика исследования на питательной среде

Исследование на питательной среде проводилось с применением агара Хоттингера производства ФБУН Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, г. Оболенск, Московская область, РН 7,5, а также чашек Петри диаметром 90 мм. Следуя указаниям инструкции, мы выдержали флакон с агаром на кипящей водяной бане до полного растворения студня (примерно 25 минут), охладили до температуры 45º–50ºС (около 30 минут) и разлили половину флакона (100мл) в стерильные чашки Петри слоем 4–5 мм, после загустения (30–40 минут) подсушили чашки на батарее в течении 45 минут. Приготовленный раствор мы поставили в холодильник, где, согласно инструкции, он может храниться 10 дней. В оставшийся во флаконе раствор (100 мл) мы добавили 1 грамм прополиса и кипятили на водяной бане еще 20 минут. После также разлили раствор в стерильные чашки Петри слоем 4–5 мм, после загустения (30–40 минут) подсушили чашки на батарее в течении 45 минут и поставили в холодильник.

Рис. 3. Питательная среда без прополиса (слева) и с прополисом (справа)

 

Среда с прополисом приобрела более темный, в сравнении с «чистой» средой, оттенок. Часть прополиса растворилась, часть осталась в виде кусочков.

Таким образом мы получили два вида питательной среды: обычная («чистый» агар Хоттингера) и прополисованная (рис.3). Эти среды использовались нами при проведении экспериментов № 1 и № 2.

После нанесения образцов чашка обертывалась тонкой пленкой и сразу ставилась в теплое место. С целью создания наиболее благоприятной температуры для размножения микробов, мы использовали батарею центрального отопления. Измерив с помощью медицинского ртутного термометра температуру восходящего потока воздуха на батарее в детской комнате, мы выяснили, что она равна 30,9С. С помощью многократных измерений, мы выяснили, что, в зависимости от степени проветривания помещения, от расположения окружающих предметов, температура на батарее может меняться. С целью уменьшения колебаний температуры мы отгородили батарею комодом, приставив его задней стороной к батарее. Таким образом, используя предметы домашнего обихода, мы добились постоянства и нужного значения температуры на батарее.

Методика исследования методом биологического моделирования

Чтобы решить задачу изучения действия прополиса на процесс разложения биологического материала (гниения) и его сохранения (мумификации) и тем самым выявить его влияние на жизнедеятельность гнилостных микроорганизмов, мы смоделировали условия, при которых процессы гниения тел погибших животных и мумификации пчелами мышей и птиц с помощью прополиса протекают в природе. Для этого использовали образцы биологического материала млекопитающего животного (свиньи) в количестве 2 грамм (2 кусочка по 1 грамму) и 8 грамм прополиса. Указанные материалы использовались нами при проведении эксперимента № 3.

Экспериментальная часть

Эксперимент № 1

Целью эксперимента № 1 было изучение действия прополиса на микроорганизмы из воздуха. Эксперимент проводился с использованием двух видов питательной среды: с прополисом и без прополиса.

Чашка Петри с обычной средой (чашка № 1) и чашка Петри с прополисованной средой (чашка № 2) были выдержаны открытыми в комнате в течении 20 минут, за это время множество микроорганизмов из воздуха, несомненно, попали на поверхность питательного раствора, после чего их закрыли и поставили в теплое место с температурой 30°С на 72 часа.

Эксперимент № 2

Целью эксперимента № 2 было изучение влияния прополиса на микроорганизмы в слюне человека. Эксперимент проводился с использованием двух видов питательной среды: с прополисом и без прополиса, и с использованием прополиса в его первозданном виде — в виде кусочков, добытых из улья (Рис.4).

Рис. 4. Автор статьи с прополисом и питательной средой в чашке Петри

 

Эксперимент состоял из трех частей:

–                    в первой части автор (чашка № 1), встав утром после ночного сна, сразу, без какой-либо обработки ротовой полости, поместил образцы своей слюны на питательную среду без прополиса;

–                    во второй части эксперимента (чашка № 2) автор, также утром без обработки ротовой полости, поместил образцы своей слюны на среду с прополисом;

–                    в третьей части эксперимента (чашка № 3) автор, при тех же условиях (утром), в течении 20 минут жевал 1 грамм прополиса, после чего поместил образцы своей слюны на питательную среду без прополиса.

Все чашки с образцами слюны были выдержаны в теплом месте с температурой 30°С в течении 72 часов.

Эксперимент № 3

Целью эксперимента № 3 было изучение влияния прополиса на процессы разложения биологического материала (гниения) и его сохранения (мумификации). Для проведения эксперимента мы подготовили два образца биологического материала: образец № 1 — без обработки прополисом, и образец № 2 — обработанный прополисом.

Образец № 1 поместили в пустую чашку Петри, накрыли крышкой и оставили при температуре 25–27°С.

Образец № 2 обработали 8 граммами прополиса (облепили со всех сторон, наподобие того, как это делают пчелы), поместили в пустую чашку Петри, накрыли крышкой и оставили при температуре 25–27°С. Оба образца выдерживались в указанных условиях 24 часа.

Таким образом, с помощью образца № 1 мы создали биологическую модель процесса разложения биологического материала млекопитающего животного, протекающего в природных условиях после смерти или гибели животного и имеющего причиной деятельность гнилостных микроорганизмов. А образец № 2 моделирует процесс сохранения биологического материала от гниения (мумификацию), который имеет место в природе в жизни пчелиной семьи, как описано выше.

Рис. 5. Микроорганизмы из воздуха на питательной среде с прополисом (слева) и без него (справа)

 

Результаты исследования

Результат эксперимента № 1 представлен на рис 5. Очевидна разница в количестве и форме колоний, которые можно было наблюдать на поверхности питательной среды с прополисом и без него: на среде без прополиса колоний образовалось больше, размер от 0,5мм до 1,5 мм, имели круглую форму, белый цвет; на среде с прополисом колоний меньше, размер от 0,5мм до 2 мм, форма неправильная вытянутая. Таким образом, влияние прополиса на развитие микроорганизмов из воздуха не вызывает сомнений.

Результат эксперимента № 2 представлен на рис 6.

Рис. 6. Исследование образцов слюны

 

Во всех трех чашках Петри: с «чистой» средой (чашка № 1), с прополисованной средой (чашка № 2) и после жевания прополиса (чашка № 3), выросли колонии. В чашке № 1 появилось наибольшее количество колоний микроорганизмов, они заняли наибольшую площадь в сравнении с колониями в чашках № 2 и № 3. Также колонии в чашке № 1 отличались по форме от колоний в чашках № 2 и № 3. Очевидно влияние прополиса на микроорганизмы в слюне человека.

В результате эксперимента № 3 (рис.7) мы установили, что образец № 2 не подвергся гниению по прошествии 72 часов с начала эксперимента: мы разломили защищавший его прополис и не обнаружили исходящего от мяса неприятного запаха и изменения цвета. Образец № 1 уже через 24 часа после начала эксперимента изменил цвет (потемнел) и начал издавать неприятный запах, что свидетельствовало о начале процесса его разложения. Следовательно, можно утверждать, что прополис воспрепятствовал развитию и деятельности гнилостных микроорганизмов в образце № 2, сохранив его от разложения. Даже через три недели с начала эксперимента, в образце № 2 не были обнаружены признаки разложения — он просто высох, превратившись в «мумию».

Рис. 7. Моделирование процесса гниения и мумификация с помощью прополиса

 

В результате проведенных экспериментов мы получили достаточно материалов, чтобы подтвердить выдвинутую гипотезу: прополис оказывает подавляющее воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов.

Выводы

На основании результатов нашего исследования, мы делаем следующие выводы:

–                    Прополис при контакте с микроорганизмами из воздуха влияет на их жизнедеятельность, подавляя развитие;

–                    Прополис оказывает влияние на микроорганизмы, которые находятся в слюне человека;

–                    Прополис оказывает подавляющее воздействие на жизнедеятельность гнилостных микроорганизмов.

Рис. 8. Пчела с прополисом

 

Заключение

В настоящее время в России и за рубежом широко проводятся экспериментальные и клинические исследования медицинского значения продуктов жизнедеятельности медоносных пчел. Большой объем информации уже накоплен благодаря работам наших соотечественников в 20 столетии: Котовой Г. Н., Виноградовой Т. В., Таранова Г. Ф. и других [3]. Уже существует множество препаратов на основе прополиса, пчелиного яда, маточного молочка. Можно использовать прополис в виде препаратов — настойки, мази, можно вешать дома прополисованные холстики из улья, чтобы оздоравливать воздух в помещении, можно просто жевать кусочки прополиса. Причиной многих заболеваний являются микроорганизмы, а прополис — наш надежный помощник в борьбе с болезнетворными микробами, что и демонстрирует проведенное нами исследование.

До середины 60-х годов прошлого столетия экспериментальные данные о влиянии прополиса на микроорганизмы отсутствовали, хотя многие говорили о прополисе как о дезинфицирующем веществе в улье, фактически признавая его антимикробные свойства. Первопроходцами в этом направлении исследовательской деятельности стали русские ученые В. П. Кивалкина, А. А. Барсков, М. М. Назипов, З. Х. Каримова [3]. Примененные в нашей работе методы и подходы позволяют сделать новые шаги по пути исследования влияния прополиса на жизнедеятельность микроорганизмов.

Рис. 9. Автор статьи за работой на семейной пасеке

 

Литература:

 

  1.                Пчеловодство. Новая энциклопедия / В.Королев, Г.Котова, Москва, Эксмо, 2010г
  2.                Детская энциклопедия, том 4, Растения и животные, Издательство Академии педагогических наук РСФСР, Москва, 1960г
  3.                Пчела и здоровье человека, под редакцией профессора Т. В. Виноградовой и профессора Г. П. Зайцева, Россельхозиздат, Москва, 1964


Задать вопрос