ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ РОДА ПОДОФИЛЛ В ПРОЦЕССЕ ОРГАНИЗАЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ СО ШКОЛЬНИКАМИ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Общая характеристика подофила шеститычинкового (Sinopodophyllum
hexandrum (Royle) T.S. Ying) 6
1.2 Общая характеристика подофилла щитовидного (Podophyllum
peltatum L.) 9
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 14
3.1 Определение содержания золы в плодах Sinopodophyllum hexandrum. . 14
3.2 Микрохимический анализ золы плодов Podophyllum hexandrum 15
3.3 Анатомические особенности корневища Podophyllum hexandrum 21
3.4 Фенологические наблюдения за подофиллом шеститычинковым 23
ГЛАВА 4. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В
РАМКАХ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА В ШКОЛЕ 36
4.1. Сущность научно-исследовательской работы в школе 36
4.2. Организация научно-исследовательской деятельности по биологии в
рамках факультативного занятия 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 44
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Общая характеристика подофила шеститычинкового (Sinopodophyllum
hexandrum (Royle) T.S. Ying) 6
1.2 Общая характеристика подофилла щитовидного (Podophyllum
peltatum L.) 9
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 12
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 14
3.1 Определение содержания золы в плодах Sinopodophyllum hexandrum. . 14
3.2 Микрохимический анализ золы плодов Podophyllum hexandrum 15
3.3 Анатомические особенности корневища Podophyllum hexandrum 21
3.4 Фенологические наблюдения за подофиллом шеститычинковым 23
ГЛАВА 4. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В
РАМКАХ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСА В ШКОЛЕ 36
4.1. Сущность научно-исследовательской работы в школе 36
4.2. Организация научно-исследовательской деятельности по биологии в
рамках факультативного занятия 37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 44
Актуальность темы. Одной из актуальных задач современной Российской фармацевтики является синтез лекарственных средств на основе отечественных материалов, полученных из сырья естественного происхождения или же путем химического производства.
Важными медикаментами для лечения опухолевых заболеваний различной дислокации являются препараты на основе подофиллина, большое количество которых производится за рубежом. Их активной фармацевтической субстанцией является либо сам подофиллин, либо его полусинтетические модификации. Многие из них являются препаратами, которые в первую очередь применяют при лечении онкологии [35].
Раньше в РФ из корневищ подофилла изготавливался подофиллин. Его использовали в качестве антивоспалительного и мочегонного препарата при заболевании почек и мочевого пузыря. На данный момент, в нашей стране, не смотря на востребованность на внутреннем рынке, не существует препаратов на основе подофиллотоксина. Это связано с кризисом ранее высокоразвитой сырьевой базы [27, 32].
В письменных источниках растение в первый раз упоминается в 1619 году. Краснокожие, населяющие Северную Америку, а вслед за тем переселенцы-колонизаторы успешно применяли подофилл в качестве слабительного, антигельминтного и вызывающего рвоту препарата, а также для лечения кожных новообразований [34, 44].
Благодаря ярко выраженному биологическому действию, подофил использовали при лечении различных заболеваний, таких как холера, брюшной тиф, гепатит, дизентерия, простатит ревматизм, венерические заболевания, даже тугоухость. В начале XIX века накопились достаточное количество сведений о растении, и его включили в американскую фармакопею, а затем в европейскую.
В 80-х годах XIX века появились неоднократные упоминания об успешном применении подофилла при терапии печеночных заболеваний. В частности, в Канаде века активно использовались «печеночные пилюли Картера», действующим веществом которых являлся подофил [30].
Несмотря на то, что профессор ботаники гарвардского университета А. Грей назвал плоды подофилла «пищей для свиней и мальчишек», они охотно употреблялись людьми в пищу на протяжении всей истории.
В Пензенском ботаническом саду им. И.И. Спрыгина произрастают два вида подофилла: подофил эмода или подофил шеститычинковый
(Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying; Podophyllum emodi i) и подофилл щитовидный (Podophyllum peltatum L.). Данные растения не типичны для флоры Пензенской области. В естественных условиях произрастают в Восточной Азии и Северной Америке [16, 21].
Корневища и корни подофилла служат первичным материалом для изготовления основного препарата смолы подофилла - подофиллина.
Тема работы является актуальной, потому что данное растение мало изучено и является уникальным. Подробные изучения данного растения могут стать хорошим толчком для возобновления выращивания и производства на основе подофилла - подофиллина.
Особенности биологии Podophyllum emodii в условиях, далеких от экологического оптимума, изучены недостаточно, что демонстрирует опыт его выращивания в Пензенском ботаническом саду. Подмеченное на протяжении продолжительного времени совпадение сроков тех или же других явлений природы и наступления конкретных фаз жизненного цикла у растений даст возможность заблаговременно определить более подходящие сроки посадки и схемы культивирования растений.
Цель бакалаврской работы: изучить особенности фенологии Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина, описать анатомическое строение корневища подофилла шеститычинкового.
Задачи:
1) изучить научную литературу по теме исследования;
2) рассмотреть особенности биологии подофилла шеститычинкового и подофилла щитовидного;
3) определить содержание золы в плодах подофила;
4) провести микрохимический анализ состава золы, рассчитать содержание воды в плодах (семенах);
5) описать анатомическое строение корневища подофилла;
6) изучить особенности фенологии Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина;
7) изучить способы размножения подофилла шеститычинкового;
8) провести факультативные занятия в рамках написания научноисследовательской работы по биологии.
Важными медикаментами для лечения опухолевых заболеваний различной дислокации являются препараты на основе подофиллина, большое количество которых производится за рубежом. Их активной фармацевтической субстанцией является либо сам подофиллин, либо его полусинтетические модификации. Многие из них являются препаратами, которые в первую очередь применяют при лечении онкологии [35].
Раньше в РФ из корневищ подофилла изготавливался подофиллин. Его использовали в качестве антивоспалительного и мочегонного препарата при заболевании почек и мочевого пузыря. На данный момент, в нашей стране, не смотря на востребованность на внутреннем рынке, не существует препаратов на основе подофиллотоксина. Это связано с кризисом ранее высокоразвитой сырьевой базы [27, 32].
В письменных источниках растение в первый раз упоминается в 1619 году. Краснокожие, населяющие Северную Америку, а вслед за тем переселенцы-колонизаторы успешно применяли подофилл в качестве слабительного, антигельминтного и вызывающего рвоту препарата, а также для лечения кожных новообразований [34, 44].
Благодаря ярко выраженному биологическому действию, подофил использовали при лечении различных заболеваний, таких как холера, брюшной тиф, гепатит, дизентерия, простатит ревматизм, венерические заболевания, даже тугоухость. В начале XIX века накопились достаточное количество сведений о растении, и его включили в американскую фармакопею, а затем в европейскую.
В 80-х годах XIX века появились неоднократные упоминания об успешном применении подофилла при терапии печеночных заболеваний. В частности, в Канаде века активно использовались «печеночные пилюли Картера», действующим веществом которых являлся подофил [30].
Несмотря на то, что профессор ботаники гарвардского университета А. Грей назвал плоды подофилла «пищей для свиней и мальчишек», они охотно употреблялись людьми в пищу на протяжении всей истории.
В Пензенском ботаническом саду им. И.И. Спрыгина произрастают два вида подофилла: подофил эмода или подофил шеститычинковый
(Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying; Podophyllum emodi i) и подофилл щитовидный (Podophyllum peltatum L.). Данные растения не типичны для флоры Пензенской области. В естественных условиях произрастают в Восточной Азии и Северной Америке [16, 21].
Корневища и корни подофилла служат первичным материалом для изготовления основного препарата смолы подофилла - подофиллина.
Тема работы является актуальной, потому что данное растение мало изучено и является уникальным. Подробные изучения данного растения могут стать хорошим толчком для возобновления выращивания и производства на основе подофилла - подофиллина.
Особенности биологии Podophyllum emodii в условиях, далеких от экологического оптимума, изучены недостаточно, что демонстрирует опыт его выращивания в Пензенском ботаническом саду. Подмеченное на протяжении продолжительного времени совпадение сроков тех или же других явлений природы и наступления конкретных фаз жизненного цикла у растений даст возможность заблаговременно определить более подходящие сроки посадки и схемы культивирования растений.
Цель бакалаврской работы: изучить особенности фенологии Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина, описать анатомическое строение корневища подофилла шеститычинкового.
Задачи:
1) изучить научную литературу по теме исследования;
2) рассмотреть особенности биологии подофилла шеститычинкового и подофилла щитовидного;
3) определить содержание золы в плодах подофила;
4) провести микрохимический анализ состава золы, рассчитать содержание воды в плодах (семенах);
5) описать анатомическое строение корневища подофилла;
6) изучить особенности фенологии Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина;
7) изучить способы размножения подофилла шеститычинкового;
8) провести факультативные занятия в рамках написания научноисследовательской работы по биологии.
По итогам написания выпускной квалификационной работы можно сделать вывод, что цель и задачи, поставленные на 1 этапе работы, достигнуты.
Изучение научной литературы по данной теме, подтвердило необходимость изучать и исследовать растения, произрастающих в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина.
В процессе работы мы ознакомились с разнообразием видов в ботаническом саду имени И.И. Спрыгина. Нами было выявлено и описано два вида данного растения: Подофилл Эмода или подофилл шеститычинковый (Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying) и Подофилл щитовидный (Podophyllum peltatum L.). Были описаны следующие фазы и возрастные состояния подофилла Эмода: 1) начало вегетации; 2) бутонизация; 3) цветение; 4) плодоношение; 5) окончание вегетации.
В ходе фенологических наблюдений параллельно было изучены способы размножения подофилла шеститычинкового. Было установлено, что применение вегетативного размножения обуславливает лучшее приспособление растения к условиям Пензенской области. Кроме этого, было установлено, что при укосе листьев подофилла Эмода на этапе конца цветения - начала плодоношения случается их повторное отрастание к концу вегетативного сезона.
Изучено анатомическое строение корневища подофила
шеститычинкового.
Была проделана практическая работа по определению содержания золы в плодах подофила шеститычинкового и выявлению микрохимического анализа полученной золы, на основании чего можно сделать вывод, что содержание золы в плодах не превышает 5%, а в полученном после сжигания материале содержится большое количество макро и микроэлементов. Мы рассмотрели анатомическое строение корневища подофила щитовидного,
которое имеет ряд особенностей (слоистая перидерма, проводящий пучок радиального типа, диагностическое значение имеют простые и сложные (из 2-15 зернышек) крахмальные зерна различной величины и формы, а также локализованные в паренхимных клетках коры и сердцевины друзы кальция оксалата).
Занятия, в рамках выполнения научно-исследовательской деятельности по изучению особенностей роста и развития растений рода подофилл учащейся 10 класса, были успешно выполнены. Научно-исследовательский проект был представлен на школьных и городских конференциях г. Пензы. Было принято участие Региональном чемпионате «Молодые профессионалы», где учащаяся 10 класса получила сертификат победителя. Так же были написаны и опубликованы две статьи на тему: «Фенологические особенности Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду им. И. И. Спрыгина» и «Фенологические наблюдения за Podophyllum emodi в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина».Было принято участие в Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки».
Подробные изучения данного растения могут стать хорошим толчком для возобновления выращивания растения рода Подофилл и возобновления производства на основе подофилла - подофиллина на территории Российской Федерации.
Изучение научной литературы по данной теме, подтвердило необходимость изучать и исследовать растения, произрастающих в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина.
В процессе работы мы ознакомились с разнообразием видов в ботаническом саду имени И.И. Спрыгина. Нами было выявлено и описано два вида данного растения: Подофилл Эмода или подофилл шеститычинковый (Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying) и Подофилл щитовидный (Podophyllum peltatum L.). Были описаны следующие фазы и возрастные состояния подофилла Эмода: 1) начало вегетации; 2) бутонизация; 3) цветение; 4) плодоношение; 5) окончание вегетации.
В ходе фенологических наблюдений параллельно было изучены способы размножения подофилла шеститычинкового. Было установлено, что применение вегетативного размножения обуславливает лучшее приспособление растения к условиям Пензенской области. Кроме этого, было установлено, что при укосе листьев подофилла Эмода на этапе конца цветения - начала плодоношения случается их повторное отрастание к концу вегетативного сезона.
Изучено анатомическое строение корневища подофила
шеститычинкового.
Была проделана практическая работа по определению содержания золы в плодах подофила шеститычинкового и выявлению микрохимического анализа полученной золы, на основании чего можно сделать вывод, что содержание золы в плодах не превышает 5%, а в полученном после сжигания материале содержится большое количество макро и микроэлементов. Мы рассмотрели анатомическое строение корневища подофила щитовидного,
которое имеет ряд особенностей (слоистая перидерма, проводящий пучок радиального типа, диагностическое значение имеют простые и сложные (из 2-15 зернышек) крахмальные зерна различной величины и формы, а также локализованные в паренхимных клетках коры и сердцевины друзы кальция оксалата).
Занятия, в рамках выполнения научно-исследовательской деятельности по изучению особенностей роста и развития растений рода подофилл учащейся 10 класса, были успешно выполнены. Научно-исследовательский проект был представлен на школьных и городских конференциях г. Пензы. Было принято участие Региональном чемпионате «Молодые профессионалы», где учащаяся 10 класса получила сертификат победителя. Так же были написаны и опубликованы две статьи на тему: «Фенологические особенности Sinopodophyllum hexandrum (Royle) T.S. Ying в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду им. И. И. Спрыгина» и «Фенологические наблюдения за Podophyllum emodi в условиях интродукции в Пензенском ботаническом саду имени И.И. Спрыгина».Было принято участие в Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки».
Подробные изучения данного растения могут стать хорошим толчком для возобновления выращивания растения рода Подофилл и возобновления производства на основе подофилла - подофиллина на территории Российской Федерации.
