Проекты

Сравнительный анализ содержания натрия, калия и железа в проростках различных культур

Работа победителя открытой городской научно-практической конференции «Старт в медицину» в секции «Профилактическая медицина и гигиена»

Направление работы: Микробиология, Аналитическая химия
Авторы работы: ГБОУ Школа № 2036
Предметы: Биология, Химия
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Старт в медицину» 2020 года

Актуальность

В настоящее время большую популярность приобретает употребление в пищу проростков семян злаковых и бобовых культур. Считается, что пророщенные зёрна полезнее сухих, поскольку для прорастания активизируются сложные биохимические реакции, делающие многие вещества доступнее для усвоения.

Пророщенные семена имеют низкую калорийность, поэтому их рекомендуют диетологи тем, кто хочет сбросить лишний вес. Сторонники вегетарианства не представляют жизни без этого продукта. Проростки богаты клетчаткой, следовательно, употребление их в пищу способствует очищению кишечника и улучшению пищеварения, запуску процессов регенерации, подавлению очагов воспаления, укреплению сосудов. Особенность пророщенных семян состоит в том, что этот продукт можно получить самостоятельно и использовать круглый год. По содержанию макро- и микроэлементов пророщенные семена могут соперничать с зеленью и овощами.

Цель

Сравнить содержание натрия, калия и железа в пророщенных и сухих семенах разных культур методом пламенной фотометрии, а также условия прорастания семян.

Задачи

1. Изучить литературные источники по теме исследования.

2. Освоить метод пламенной фотометрии для химического анализа семян.

3. Определить содержание натрия, калия и железа в пророщенных и сухих семенах разных растений.

4. Изучить микробиологическую безопасность семян, пророщенных в разных условиях.

5. На основе проведённого исследования дать рекомендации по употреблению пророщенных семян в пищу.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Чашки Петри с питательной средой (мясопептонный агар)

• Спиртовка

• Микробиологическая петля

• Семена (пшеница, рожь, овёс, гречиха, маш, нут, горох, чечевица красная, чечевица зелёная, ячмень)

• Сушильный шкаф

• Ступка с пестиком

• Микроволновая печь MARS 5

• Автоклав HP-500

• Пламенный фотометр ФПА-2-01

• Оптический спектрофотометр Spekol-11

Описание работы

В начале исследования были пророщены семена 10 различных культур: овёс, ячмень, рожь, пшеница, нут, гречиха, маш, горох, чечевица красная и зелёная. Затем автор в сушильном шкафу при температуре 95 °С высушил проростки и сухие семена до постоянной массы и измельчил их в ступке. Для дальнейшей подготовки проб был изучен и применён метод автоклавного разложения с микроволновым нагревом в печи MARS 5 в автоклавах HP-500. Для микроволнового разложения почв проба массой 0,2 г помещалась в тефлоновый стакан автоклава HP-500 с добавлением азотной и серной кислот. Автоклавы помещались в микроволновую печь MARS 5, где проводилось разложение проб. В полученных растворах было определено содержание натрия и калия методом пламенной спектрофотометрии. При выполнении химического анализа проб автор использовал серию водных градуировочных растворов с известной концентрацией натрия и калия. В качестве контроля были использованы стандартные образцы ГСО 8922-2007 Травосмесь ТР-1 и ОСО 10-209-2015 Травяная мука бобовых.

Определение железа проводили с 2,2-дипиридилом на спектрофотометре Spekol-11 в соответствии с методикой, описанной в ГОСТ 4011-72. Разложение проб и химический анализ автор проводил на кафедре теоретической и прикладной химии Московского государственного областного университета.

Микробиологический анализ проводился на кафедре микробиологии ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К. И. Скрябина. Автор проращивал семена в чашках Петри и менял в них водопроводную и кипячёную воду с разной периодичностью: каждый день, через день и каждые 2 дня. По истечении нескольких дней был сделан микробиологический посев на питательную среду – мясопептонный агар. Затем чашки Петри выдерживались в термостате 2 суток при температуре 37 С для культивирования микроорганизмов.

Результаты

Химический анализ показал, что больше всего богаты калием проростки красной чечевицы (9,3 мг/кг), нута (9,6 мг/кг) и пшеницы (8,2 мг/кг). При этом в проростках калия обнаружено больше, чем в сухих семенах. Наиболее богата железом чечевица красная (0,9 мг/кг), при этом содержание железа в проростках и сухих семенах одинаково. Содержание и в проростках, и в сухих семенах было менее 0,5 мг/кг.

Выводы

1. Проращивание семян может увеличивать концентрацию калия в проростках, что благотворно влияет на здоровье человека в результате употребления данного продукта, поэтому он может быть рекомендован к употреблению в пищу в качестве источника калия.

2. Проращивание не отражается на изменении концентрации натрия и железа.

3. В результате исследования было выявлено, что наименьший рост микроорганизмов наблюдается в посеве, где кипячёная вода менялась каждый день. Следовательно, для проращивания семян лучше использовать кипячённую воду и периодически её менять, чтобы избежать микробиологического загрязнения.

Перспективы использования результатов работы

По результатам данной работы можно составить рекомендации по употреблению проростков в пищу и их безопасному проращиванию.

Сотрудничество с вузом при создании работы

  • Московский государственный областной университет
  • ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К. И. Скрябина

Мнение автора

«Проект «Медицинский класс в московской школе» даёт возможность заинтересованным школьникам попробовать себя в выбранной специальности. Я рада, что смогла принять участие в конференции «Старт в медицину», ведь это уникальная возможность открыть что-то новое для себя, а также донести эти знания людям»