Проекты

Исследование влияния эфирных масел на рост микроорганизмов

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Микробиология и эпидемиология»

Направление работы: Микробиология
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2065
Предметы: Биология
Классы: 8 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

Эфирные масла известны очень давно, ещё в древнем Египте умели их добывать. Позже их начали применять как лекарственные и косметические средства, благовония, но из-за высокой цены они были доступны только знати.

Эфирные масла являются биологически активными веществами, проявляют антимикробные и противовоспалительные свойства, обезболивающую активность.

Масла применяют в пищевой и химической промышленности, используют в медицине, косметологии и ароматерапии. Эфирные масла сейчас активно используются и в народной медицине. Стало модно пользоваться ароматическими палочками и аромалампами, вдыхать ароматы с целью оздоровления.

Действительно ли эфирные масла могут замедлить рост микроорганизмов или даже их уничтожить и тем самым оказать оздоравливающий эффект на организм человека?

Цель

Исследовать влияние некоторых эфирных масел на развитие колоний микроорганизмов.

Задачи

1. Изучить информацию о влиянии эфирных масел на микроорганизмы.

2. Отобрать для исследования эфирные масла.

3. Научиться готовить питательную среду для микроорганизмов.

4. Провести эксперимент, позволяющий выявить влияние масел на микроорганизмы.

5. Изучить микроорганизмы, выросшие на питательной среде.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Микробиологическое оборудование
• Оптический микроскоп (Levenhuk) с цифровой камерой
• Питательные среды на желатине и агар-агаре
• Химические реактивы для окраски по Граму
• Эфирные масла эвкалипта, цитронеллы, мускатного шалфея, ели, мелиссы, чайного дерева и святое масло

Описание

Питательная среда была приготовлена 2 видов: с агар-агаром и желатином.

15 чашек Петри были залиты раствором желатина на высоту 1 см. В 7 чашек были добавлены эфирные масла в питательный раствор, а в 7 других чашек была приклеена фильтровальная бумага, пропитанная маслами. Одну чашку оставили без масла в качестве контроля.

Такой же эксперимент был заложен и в чашках Петри с раствором агар-агара.

Посев микроорганизмов осуществлялся 2 способами:

- для посева микроорганизмов из воздуха чашки Петри со средой держали открытыми в течение получаса;

- пробу из ротовой полости наносили в определённую часть чашки при помощи ватной палочки.

За ростом микроорганизмов велось наблюдение в течение 40 дней. Осуществлялась фиксация численности и размеров колоний в каждой чашке.

Для определения микроорганизмов в питательных средах готовили микропрепараты и рассматривали в микроскоп без окраски и с окраской по методу Грама.

Метод Грама – метод окраски микроорганизмов для исследования, позволяющий дифференцировать бактерии по биохимическим свойствам их клеточной стенки.

Результаты

Результаты на среде с желатином

Масло

Поверхность (фильтровальная бумага пропитана эфирным маслом)

В среде (эфирное масло добавлено в питательную среду)

Масло цитронеллы

Много мелких мутных колоний (1мм)

Прозрачные пузыри

Масло шалфея мускатного

Белые колонии (1мм)

Белые мелкие колонии (1 мм), мутные пузыри, содержащие колонии (1,5–2 мм)

Масло мелиссы

Мутные колонии (0,1 мм)

Беловатые колонии (0,1 мм)

Масло ели

Белые колонии (0,3–1 мм)

Мелкие колонии (1 мм)

Масло эвкалипта

Много белых колоний (1мм)

Множество мутных мелких колоний (1–2 мм)

Масло чайного дерева

Жёлтые мелкие колонии (1мм)

Множество серых колоний (1мм)

Святое масло

Много белых и желтоватых колоний (1мм)

Плесневые грибы, 7 больших и много мелких

Контроль

Множество мелких жёлтых колоний (около 30 на см2)

Результаты на среде с агар-агаром

Масло

Поверхность (фильтровальная бумага пропитана эфирным маслом)

В среде (эфирное масло добавлено в питательную среду)

Масло цитронеллы

Мелкие мутные колонии, не больше 1 мм

Мелкие мутные колонии (0,5–1 мм)

Масло шалфея мускатного

3 плесневых гриба

Серые колонии (1 мм)

Масло мелиссы

Серые колонии (1 мм)

Серые колонии (0,5–1 мм)

Масло ели

8 серых плесневых грибов (1–2 мм)

4 плесневых гриба (1–2 мм)

Масло эвкалипта

11 крупных белых плесневых грибов

13 плесневых грибов и 1 мутный пузырь

Масло чайного дерева

7 крупных белых плесневых грибов

и 1 чёрный

11 белых плесневых грибов

и 1 светло-зелёный

Святое масло

Около 14 белых плесневых грибов и 1 чёрный

5 серых плесневых грибов

и 1 чёрный

Контроль

1 тёмно-зелёный (6 мм) и 20 белых плесневых грибов (5 мм)

Количество грибковых колоний в средах на агар-агаре

Масло

 

Поверхность (фильтровальная бумага пропитана эфирным маслом)

В среде (эфирное масло добавлено в питательную среду)

Всего

Масло чайного дерева

8

12

20

Святое масло

15

6

21

Масло цитронеллы

0

0

0

Масло ели

9

5

14

Масло эвкалипта

11

14

25

Масло мелиссы

0

0

0

Масло шалфея мускатного

3

0

3

Контроль

21

21

42

По итогам исследования видно, что наибольшее ингибиторное влияние на развитие микроорганизмов в целом оказали масла цитронеллы и мускатного шалфея.

Масло ели и святое масло мало подавляли развитие микроорганизмов.

Масла цитронеллы и мелиссы полностью подавили развитие плесневых грибов.

Была подсчитана эффективность действия масла (ЭФ), то есть процент подавления роста колоний от их количества, выросших в контроле.

Расчёт производился по формуле: ЭФ= 100% - О*100%/К

В контроле 21 колония (К), принимали её за 100%-ю возможность развития колоний.

В образцах количество колоний обозначали (О).

Эффективность действия масел на рост плесневых грибов

Масло

Поверхность (фильтровальная бумага пропитана эфирным маслом)

В среде (эфирное масло добавлено в питательную среду)

Средняя

Масло чайного дерева

62

43

53

Святое масло

29

71

50

Масло цитронеллы

100

100

100

Масло ели

57

76

67

Масло эвкалипта

48

33

41

Масло мелиссы

100

100

100

Масло шалфея мускатного

86

100

93

Контроль

0

0

0

В питательных средах при рассматривании в микроскоп были обнаружены следующие микроорганизмы: бактерии и плесневые грибы. В основном преобладали грамотрицательные бактерии.

Выводы

1. Эфирные масла разных растений оказывают различное влияние на рост и развитие микроорганизмов. Все изученные масла показали ингибиторный эффект и в питательной среде, и на её поверхности.

2. В наименьшей степени ингибиторное влияние на рост микроорганизмов, выросших на питательных средах, оказали масла: святое, эвкалипта, мускатного шалфея, ели. Их эффективность подавления роста плесневых грибов составила 41–53%.

3. Наилучшим ингибиторным действием на данные микроорганизмы обладают масла цитронеллы и мелиссы, у которых 100%-я эффективность подавления роста плесневых грибов.

4. Гипотеза о том, что масло чайного дерева обладает уникальным антибактериальным, антивирусным и антигрибковым свойством не подтвердилась.

Перспективы использования результатов работы

Благодаря результатам работы можно расширить использование масел в некоторых отраслях.

Мнение автора

«Во время выполнения работы я получила много новых знаний, освоила новые методики, получила интересные результаты.

Участие в конференции «Старт в медицину» принесло мне огромный опыт»