Влияние оптического излучения
на синтез полезных соединений в лекарственных растениях
Команда проекта
- Тумалевич Вералидер проектаученица МБОУ Лицей ТПУ
- Туранов Сергей Борисовичнаучный руководительк. т. н., доцент ОМ ИШНПТ
Проблематика
В настоящее время наблюдается увеличение спроса на натуральные лекарственные средства при ограниченности природных ресурсов. Основной проблемой для обеспечения спроса потребителя является низкая эффективности традиционных методов культивирования и необходимости повышения содержания целевых метаболитов в растениях.
Актуальность
- Растущий мировой спрос на фитопрепараты.
- Ограниченность природных ресурсов и угроза исчезновения видов.
- Потенциал повышения качества и количества целевых метаболитов
- Возможность создания инновационных технологий.
- Создание научной базы для разработки новых лекарств.
Цель
Изучить и выявить оптимальные параметры оптического излучения для максимального стимулирования синтеза целевых соединений в лекарственных растениях
Задачи
- ИзучениеИзучить отечественную и зарубежную литературу по теме проекта. Ознакомиться с методикой оценки состояния растений и их микроэлементного состава по спектрам поглощения, отражения и пропускания листьев
- ЭкспериментПровести серию экспериментов по выращиванию лекарственного растения при разных условиях освещения
- РазработкаРазработать спектрально-энергетический режим для эффективного синтеза полезных соединений в лекарственных растениях.
Стейекхолдеры проекта
Потенциальные партнеры проекта
- Сибирский ботанический садТомский государственный университет
- Агрокомплекс ТрубачевоГруппа компаний овощеводства, цветоводства и озеленения
Этапы работы над проектом
1
Подготовительный
01 - 30 октября 2024
Изучение литературы и методики оценки состояния растений методом видимой спектроскопии
Изучение литературы и методики оценки состояния растений методом видимой спектроскопии
2
Основной
01 октября - 30 ноября 2024
Проведение предварительного эксперимента
01-10 декабря 2024
Обработка результатов эксперимента
Проведение предварительного эксперимента
01-10 декабря 2024
Обработка результатов эксперимента
3
Заключительный
10 января - 28 февраля 2025
Проведение контрольного эксперимента
01-10 марта
Обработка результатов экспериментов
11-30 марта
Составление эффективного режима освещения
Проведение контрольного эксперимента
01-10 марта
Обработка результатов экспериментов
11-30 марта
Составление эффективного режима освещения
Используемое оборудование
Для изучения влияния оптического излучения на синтез полезных соединений в лекарственных растениях был проведен эксперимент по освещению мяты излучением разного спектрального состава. В работе использовались исследовательские ячейки со светодиодным излучением. Для анализа спектров применялось следующее оборудование:
1) Портативный фликер-спектрометр PST-SVM OHSP350LFA для измерения спектров излучения светодиодных облучателей;
2) Спектрометр Avaspec 2048 для измерения спектров отражения, пропускания и поглащения растений;
Итоги работы
По итогам первого эксперимента на основе спектров отражения проанализированы 30 вегетационных индексов. Полученные данные позволили сформировать спектрально-энергетический режим освещения мяты. Применение данного режима снижает стресс растения и увеличивает синтез пигментов.
Расчет вегетационных индексов
ARI
Agricultural Risk Index - помогает определить, насколько хорошо развиваются сельскохозяйственные культуры в определенных условиях.
По результатам видно, что в разные периоды роста, растения по разному реагировали на изменение внешних условий
По результатам видно, что в разные периоды роста, растения по разному реагировали на изменение внешних условий
CRI
Crop Risk Index - помогает отслеживать здоровье растений и предсказывать возможные проблемы с урожаем. Чем больше значение, тем больше риск потери урожая.
По результатам видно, что наибольший риск у образцов выращенных по ДНаТ лампами, а наименьший у 395 нм.
По результатам видно, что наибольший риск у образцов выращенных по ДНаТ лампами, а наименьший у 395 нм.
GM
Green Mass Index - помогает определить уровень зелёной массы растений, что важно для оценки их состояния и продуктивности
По результатам видно, что образцы 395 и 445 нм. имеют наибольшее количество зеленой массы
По результатам видно, что образцы 395 и 445 нм. имеют наибольшее количество зеленой массы
Человек и окружающая среда
Результаты проекта позволят сформировать эффективные режимы освещения лекарственных растений. Выращивание лекарственных растений, поможет профилактеке различных заболеваний в домашних условиях. Что положительно скажется на здоровье человека, а также снизит нагрузку на промышленное производство, что приведет к уменьшению углеродного следа.
Применение в профессии:
В ходе реализации проекта были развиты навыки научного исследования, включая планирование экспериментов, сбор и анализ данных, а также критическое мышление. Проект способствовал углубленному пониманию биологии, ботаники и светотехники.
Плюсы включают осознание важности растений в медицине и экологии, а минусы могут заключаться в необходимости длительного обучения и возможной нестабильности в научной карьере.
Проектная деятельность помогает определиться с будущей профессией, поскольку позволяет практиковать навыки, исследовать интересующие области и осознать свои сильные и слабые стороны через практический опыт.
Плюсы включают осознание важности растений в медицине и экологии, а минусы могут заключаться в необходимости длительного обучения и возможной нестабильности в научной карьере.
Проектная деятельность помогает определиться с будущей профессией, поскольку позволяет практиковать навыки, исследовать интересующие области и осознать свои сильные и слабые стороны через практический опыт.
Контакты
Лидер проекта:
Тумалевич Вера
Email: v.tumalevich@mail.ru
Научный руководитель:
Туранов Сергей Борисович
Email: turanov_sb@tpu.ru
Тумалевич Вера
Email: v.tumalevich@mail.ru
Научный руководитель:
Туранов Сергей Борисович
Email: turanov_sb@tpu.ru