ECOLOGY AND ENVIRONMENT - Shushu.bg/sites/default/files/izdaniq/Seventh Student... · 2019-09-19 · Student Scientific conference “Ecology and environment” held in April 20,

Seventh student scientific conference “Еcology and environment” April 20, 2019

01

KONSTANTIN PRESLAVSKY UNIVERSITY OF SHUMEN

FACULTY OF NATURAL SCIENCES

DEPARTMENT OF BIOLOGY

ECOLOGY

AND ENVIRONMENT

PROCEEDINGS

OF THE SEVENTH STUDENT SCIENTIFIC CONFERENCE

Volume 6

Konstantin Preslavsky University Press

Shumen, 2019


02

KONSTANTIN PRESLAVSKY UNIVERSITY OF SHUMEN

FACULTY OF NATURAL SCIENCES

DEPARTMENT OF BIOLOGY

ECOLOGY

AND ENVIRONMENT

PROCEEDINGS

OF THE SEVENTH STUDENT SCIENTIFIC CONFERENCE

Volume 6

Bulgaria, Shumen

2019


03

Editorial board:

Tzveteslava Ignatova-Ivanova

Petinka Galcheva

Nikolay Natchev

Asya Dragoeva

Vanya Koleva

Darina Bachvarova

Zheni Dimitrova

Teodora Koynova

Sevginar Ibryamova

Dimitar Dimitrov

Production Coordinator and composition:

Vanya Koleva

Asya Dragoeva

Konstantin Preslavsky University Press

Shumen, 2019

ISSN 2367-5209


4

WITH THE FINANCIAL SUPPORT OF:

STUDENTS COUNCIL OF KONSTANTIN

PRESLAVSKY UNIVERSITY OF SHUMEN

COMPLEX MINALIAT VEK

[email protected]

Lavena AD

http://lavena.bg/bg/

mailto:[email protected]



5

Contents PREFACE ................................................................................................................................... 8

The Blotched Snake (Elaphe suaromates): An untold story regarding its biology, ecology and

life history // Marian Tudor ........................................................................................................ 9

Oral presentations. Section “Еcology and education” ............................................................ 10

Data on cold bloodied tetrapods collaterally captured during a long term monitoring of the

myriapods on the Liljack heights (NE Bulgaria) // Pilar Jimenez Santander, Dimitar Dimitrov,

Nikolay Nedyalkov, Aleksandar Doychinov, Darina Bachvarova, Nikolay Natchev ............. 11

Allelopatic activity of Hedera helix (Araliaceae) // Borislava Pavlova, Stefani Toshkova,

Zheni Dimitrova, Vanya Koleva, Asya Dragoeva ................................................................... 12

Use of game-based methods for increasing the students’ interest and activity in Chemistry and

environmental protection education in 7th grade // Sezen Mustafa, Petinka Galcheva,

Krasimira Dimitrova ................................................................................................................ 13

Environmental education as a process of forming environmental culture of modern school

children // D.G. Dzharullaev, G.G. Nedyurmagomedov .......................................................... 22

Environmental education of pupils in conditions educational process // G.G.

Nedyurmagomedov, T.M. Dzhamalutdinova ........................................................................... 30

Oral presentations. Section “Еcological microbiology, health and technologies” ................. 40

Functional Characterization of an Exopolysaccharide Produced by Lactobacillus plantarum

Ts Isolated from Bulgarian Wheat and Rye Flour // Sevginar Ibryamova, Ismail Ismailov,

Hasan Hasanov, Radoslav Ivanov, Tsveteslava Ignatova-Ivanova .......................................... 41

Of beer and men: short trip through the history, brewing methods and significance of the third

most loved drink of the human race // Miroslava Dimitrova ................................................... 42

Down syndrome phenotype // Veselin Zhechev, Kaloyan Kavrakov, Presiqn Donchev ......... 43

Europe – consumers with limits // Mihaila Toneva ................................................................. 50

Fake news and critical approach to information on the Internet // Miroslava Dimitrova,

Mariya Kaschieva ..................................................................................................................... 51

Pitzer approach based models for nitrate binary systems of the type 1-1 (HNO3-H2O, LiNO3-

H2O, NaNO3-H2O, KNO3-H2O, CsNO3-H2O, and NH4NO3-H2O), 2-1 (Mg(NO3)2-H2O,

Ca(NO3)2-H2O, Sr(NO3)2-H2O, and Ba(NO3)2-H2O), and 3-1 (Cr(NO3)3-H2O and (Al(NO3)3-


6

H2O) up to very high concentration at 298.15 K // Stanislav Donchev, Berna Hristova,

Kameliya Parvanova, Irina Atanasova, Christomir Christov ................................................... 52

Poster session. Section “Environmental ecology” .................................................................. 54

Analysis of radionuclides in soil and plants samples of the region of Shumen university //

Hristo Hristov, Mirena Petrova, Galin Tilkov, Atche Mudjuletova, Yozlen Nuridin, Ralica

Andreeva .................................................................................................................................. 55

Gama-spectrometric analysis of sands from the north region of Black sea's beaches of

Bulgaria // Sabina Vasileva, Zlatin Denev, Veneta Chobanova, Nail Nail, Irena Iordanova,

Hristo Hristov ........................................................................................................................... 56

Contribution to the Research of the myriapode fauna (Myriapoda: Chilopoda) on the

Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria // Liliya Pinteva, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Marina Marinova, Sevda Hamza ........................................................................... 57

Anthropocene – the New Epoch // Marina Marinova, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Sevda Hamza, Liliya Pinteva ................................................................................ 59

Contribution to the Research of the myriapode fauna (Myriapoda: Diplopoda) on the

Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria // Sevda Hamza, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Liliya Pinteva, Marina Marinova .......................................................................... 61

Harvestmen (Arachnida: Opiliones) from the region of Cape Emine // Iva Stamenova, Maria

Naumova, Teodora Teofilova, Nikolay Kodzhabashev ........................................................... 63

The environmental messages of the Bible // Yanjo Iliev Petranov .......................................... 64

Solubility in NH4Br-CaBr2-H2O system at T = (298.15 and 323.15) K // Stanislav Donchev,

Tsvetan Tsenov, Ismail Ismailov, Ivailo Parushev, Christomir Christov ................................ 65

Poster session. Section “Environmental ecology” .................................................................. 66

Strategy for integrated pest management in organic production of common wheat in South

Dobrudzha region // Plamen Chamurliyski, Galina Zapryanova ............................................. 67

Properties for pests control in organic production of orchards crops // Magdalena Koleva,

Pavlina Velikova ...................................................................................................................... 77

Methods of biological control in organic farming // Elena Miteva, Krasimira Georgieva,

Albena Ivanova ........................................................................................................................ 86

Cinnamon – a spice or a drug? // Stefani Toshkova, Borislava Pavlova, Zheni Dimitrova ..... 87


7

Edelweiss (Leontopodium alpinum) - the white star of the mountains // Viktorya

Beshtepelieva, Albena Ivanova ................................................................................................ 88

The state of the rose production in Bulgaria from 2013 to 2018 // Mariya Kaschieva,

Desislava Krumova, Aylin Mitat ............................................................................................. 89

Isolation and characteristics of protein-bound polysaccharides produced by Trametes

versicolor from the region of the Shumen plateau // Dilyan Stoyanov, Gergana Manova,

Lyubomir Manov, Karamfil Kalchev ....................................................................................... 90


8

PREFACE

This volume contains the invated lecture, papers and posters presented at the Seventh

Student Scientific conference “Ecology and environment” held in April 20, 2019 at

Konstantin Preslavsky University of Shumen. The annual conference provides an excellent

opportunity to present the ideas and results in the field of ecology. The diversity of papers

reflects the importance of eco-thinking nowadays.

At the conference were presented studies by lecturers, PhD, undergraduate students

from Shumen University. Research works are presented by participants from Forestry

University (Sofia, Bulgaria), Institute of Biodiversity and Ecosystem Research (Bulgarian

Academy of Sciences) and researchers from abroad - Dagestan State Pedagogical University

(Russia), Ovidius University of Constanţa (Romania) and Universidad de Córdoba (Spain).

Our special guests are secondary school students.

Special thanks to all participants for their contributions for the success of the

conference. A very special note of thanks to pupils for the attractive art exhibition “Earth is

our home”. Finally, a word of thanks to our sponsors Students Council of Konstantin

Preslavsky University of Shumen, Complex Minaliat vek ([email protected]) and Lavena

AD (http://lavena.bg/bg/) for the financial support.

Department of Biology

Shumen University




9

The Blotched Snake (Elaphe suaromates): An untold story regarding its

biology, ecology and life history

Marian Tudor1*

1“Ovidius” University of Constanţa, Faculty of Natural and Agricultural Sciences,

Department of Natural Sciences, Aleea Universităţii nr. 1, corpul B, Constanţa 900470,

Romania

*E-mail: [email protected]

Abstract

Iconic species, Elaphe souromates has been rarely mentioned in literature. Its

distribution, in Dobrudja at least, has been limited to sporadic references to isolated

individuals, especially in the historical locations, places where the species has been mentioned

more or less continuously over the past 80 years. The distribution of the species raises several

question marks, especially since both the biology and ecology of the Blotched Snake are less

known and, consequently, the species detectability is extremely low. Moreover, the

bibliographical data are full of incomplete information, often contradictory, which leads to a

poor understanding of the activity pattern of this species, in direct correlation with the

detection probability.

Beginning with the autumn of 2012, and based on positive identifications of the

species at dates and locations never mentioned before in literature, we established an intensive

research program for Elaphe sauromates. This research resulted in a better understanding of

the ecology of the Blotched Snake, and subsequently in a more and more rapid accumulation

of data that have led us to the identification of over 150 individuals in no less than 82 new

locations.

Cumulated, our data show a much wider occurrence of this species in Dobrudja,

Moreover, the presence of individuals of both sexes, from all age groups, and even of hatched

clutches, leads us to believe that, in some of these locations, the persistence of viable

populations is more than probable.

Keywords: Blotched snake, Dobrudja, occurrence, new records, detectability, life

history



10

Oral presentations

Section “Еcology and education”

Data on cold bloodied tetrapods collaterally captured during a long term monitoring of the

myriapods on the Liljack heights (NE Bulgaria) - Pilar Jimenez Santander, Dimitar

Dimitrov, Nikolay Nedyalkov, Aleksandar Doychinov, Darina Bachvarova, Nikolay

Natchev

Allelopatic activity of Hedera helix (Araliaceae) - Borislava Pavlova, Stefani Toshkova,

Zheni Dimitrova, Vanya Koleva, Asya Dragoeva

Use of game-based methods for increasing the students’interest and activity in Chemistry

and environmental protection education in 7th grade - Sezen Mustafa, Petinka Galcheva,

Krasimira Dimitrova

Environmental education as a process of forming environmental culture of modern

schoolchildren - D.G. Dzharullaev, G.G. Nedyurmagomedov

Environmental education of pupils in conditions educational process - G.G.

Nedyurmagomedov, T.M. Dzhamalutdinova


11

Data on cold bloodied tetrapods collaterally captured during a long term

monitoring of the myriapods on the Liljack heights (NE Bulgaria)

Pilar Jimenez Santander1, Dimitar Dimitrov2, Nikolay Nedyalkov2, Aleksandar

Doychinov2, Darina Bachvarova2, Nikolay Natchev2*

1Universidad de Córdoba, Avenida Medina Azahara, Córdoba, Spain 14004

21Faculty of Natural Sciences, Konstantin Preslavsky University of Shumen, 115,

Universitetska Str., 9712 Shumen, Bulgaria


Abstract

We report on the urodelans, anurans and lizard captured during a long term monitoring

of the Myriapoda fauna from five localities near the town of Targovishte. The cold bloodied

tetrapods were obtained from the pit traps used for collecting of the invertebrates. The animals

were preserved in ethanol and transported for further studies to the laboratory. We

investigated the taxonomy of the vertebrates collected during the survey and identified the

ontogenetical status of all specimens. We were able to identify 69 vertebrates from six species

– three lizards, two anurans and one urodela species. Most of the specimens were subadult

(85%), nine percent were subadult and the adults were six percent. According to the initial

analysis we were able to identify a new information concerning the distribution of at least of

one of the investigated species. We plan to perform a detailed analysis concerning the

microhabitats where the cold bloodied vertebartes were captured and to perform dissections

for collecting additional data on the diet of the species. Additionally, we collected some ecto-

parasites found on the investigated specimens for further analysis.

Keywords: herpetology, biogeography, new locality

Acknowledgements: This work has been supported by the Bulgarian Ministry of

Education and Science, grant no. RD-08-104/01.02.2019.

Note: Dimitar Dimitrov, Nikolay Nedyalkov – PhD students, Pilar Jimenez Santander

- bachelor student.


12

Allelopatic activity of Hedera helix (Araliaceae)

Borislava Pavlova1, Stefani Toshkova1, Zheni Dimitrova1*, Vanya Koleva1, Asya

Dragoeva1




Abstract

Environmental pollution with agrochemicals is one of the most serious problems of the

modern world. The application of allelochemicals in agriculture provides a natural alternative.

Plants produce various secondary metabolites in order to protect themselves. These

compounds have a wide range of biological activities and are widely used in ethnomedicine.

Recently, different medicinal plants have been studied for their allelopatic potential. Hedera

helix is a medicinal plant growing wild in Bulgaria. Different species of Araliaceae family

have been reported to possess allelopathic activity. The present study aimed to evaluate

phytotoxic effects of Hedera helix on Triticum aestivum seeds in laboratory conditions. Water

extracts prepared from aerial parts of plant at concentrations in range 5 - 25 g/l were tested.

As a control served seeds treated with distilled water. The rate of seed germination and root

length of seedlings were observed after treatment. Results revealed dose-dependent

phytotoxic effects of water extracts. Root elongation was more affected than germination.

EC50 (value that reduces the root length by half) was calculated from the data collected – 15

g/l. In conclusion, results of the study indicate presence of water soluble allelochemicals in

Hedera helix aerial parts.

Keywords: Hedera helix, allelopathy, seed germination, root growth inhibition


Education and Science, grant no. RD-08-104/01.02.2019.

Note: Borislava Pavlova, Stefani Toshkova – Biology and Chemistry, bachelor

students.


13

Use of game-based methods for increasing the students’ interest and

activity in Chemistry and environmental protection education in 7th grade

Sezen Mustafa1, Petinka Galcheva1*, Krasimira Dimitrova2

1 Faculty of Natural Sciences, University of Shumen, 115 Universitetska str., Bulgaria

2Secondary School Joan Ekzarkh Bulgarian, 1 Preslav str., Bulgaria


Abstract

In the face of modern school education stands the task to form a cognitive interest and

to stimulate the activity of the students. It is necessary to improve the methods and forms of

training as a solution. Game-based methods, being part of the interactive methods, provide

great opportunities to reveal the attractive side of chemistry, to raise students’ interest in the

subject and their cognitive activity. They assist in the achievement of the educational process

objectives through its organization in a new and innovative way.

The current work’s goal is to present a part of our experience in increasing the interest

and activity of students in 7th grade Chemistry and Environmental protection education by

using game-based methods.

Keywords: interest, activity, game-based methods

Note: Sezen Mustafa – Pedagogy of teaching Chemistry and environmental

protection, bachelor student.

Въведение

Промените в учебните планове за основното и средното училище, довели до

намаляване на часовете за изучаване на природните науки, значително усложниха

реализирането на целите и задачите на химическото образование. В тази връзка стана

особено важно да се търсят и прилагат ефективни методически подходи, да се

усъвършенстват методите и формите на обучение, които да активизират познавателната

дейност на обучаваните и да повишават техния интерес.

В съвременното училище необходимостта от развитие на познавателните

интереси на учениците е особено актуална. Под тяхно влияние знанията се разширяват,

обогатяват и задълбочават, а активността на учениците нараства. Познавателните


14

интереси формират у обучаваните качества като целенасоченост, упоритост,

способност за преодоляване на трудности, системност и последователност.

Учебният предмет Химия и опазване на околната среда се определя от много

ученици като труден и неразбираем. Правилното съставяне на химични формули,

записването и изравняването на химични уравнения е създава сериозни затруднения на

голяма част от учениците. За да се преодолеят посочените трудности е необходимо

учителят да търси и използва в работата си такива подходи и методи на обучение,

които да предизвикват траен интерес у обучаемите и да стимулират тяхната

познавателна активност. Особено подходящи за тази цел са игровите методи на

обучение. Използването на игрови методи в процеса на обучение помага за

активизиране дейността на учениците, развива у тях инициативност, наблюдателност,

внимание, творческо въображение.

Всичко казано до тук определи целта на представяното изследване, а именно: да

се разработи и приложи в обучението по химия и опазване на околната среда в 7. клас

система от дидакически игри, с помощта на които да се повиши интереса и активността

на обучаваните.

Теоретична обосновка

Терминът „игра” в българския тълковен речник се разглежда като „забава,

развлечение; съвкупност от действия за развлечение, подчинени на определени

правила” .

Д. Б. Елконин я определя като “…. такава дейност, в която се пресъздават

социалните отношения между хората в неусловни, непосредствено вторични дейности”

(Елконин, 1884).

Влиянието на играта върху човешкото поведение в различни ситуации е обект

на книгата на Йохан Хьойзинха „Homo ludens“. В нея той я охарактеризира като

„действие или занимание извършвано доброволно, ограничено във времето и

пространството, изискващо спазването на доброволно приети, задължителни правила,

които по своята същност са самоцелни и придружени от чувството на напрежение и

радост от съзнанието за нещо различно от всекидневния живот.” (Хьойзинха,1932).

Играта, като метод на обучение, се дефинира и в българската педагогическа

литература. М. Андреев я определя като „особен начин на отражение и усвояване на

действителността чрез собствена дейност във въображаем план” (Андреев 1996:241).


15

Според И. Иванов „играта е вид симулация, изискваща активно участие с

прилагане на усвоените знания. Като метод на обучение представлява имитация на

реална действителност в една или друга изкуствено създадена ситуация. Тя

разнообразява често задавани упражнения, не притеснява участниците и е забавна и

привлекателна (Иванов, 2002).

Игрите правят процеса на обучение интересен и занимателен и улесняват

усвояването на учебния материал. Разнообразните игрови действия, с помощта на

които се усвояват нови знания, поддържат и засилват активността и интереса на

обучаваните към учебния предмет.

Един от критериите за ефективност на педагогическия процес е поддържането

на постоянен познавателен интерес у учениците. Според Л. Десев той е „…относително

трайна насоченост на субекта към определени предмети и явления в света, която се

изразява в редовно системно и ритмично съсредоточаване на вниманието и предимно

на познавателния стремеж върху тях.” (Десев, 2006). Щукина го разглежда като

„Мощен подбудител на активността на личността, под влияние на който всички

психически процеси протичат особено интензивно и напрегнато, а дейността става

увлекателна и продуктивна.” (Щукина, 2001).

Дидактическата игра, приложена в процеса на обучение, е ефективен метод,

който позволява на учителя да направи учебния процес привлекателен, да задържи

вниманието на обучаваните и да ги стимулира да работят с желание. Тя допринася за

активизиране на учениците, за стимулиране на развитие на творческите им

способности, за формиране на познавателни интереси и положителна мотивация за

учене.

Резултати и дискусия

За реализиране на целта на представяното изследване е направен анализ на

учебното съдържание по химия и опазване на околната среда в 7 клас и са определени

възможностите за използване на игрови методи в отделните методически единици.

(Боянова и колектив, 2018)

На основата на направения анализ в хода на изследването е приложена система

от дидактически игри. Част от тях са разработени от нас, други са преработени за

целите на експеримента. Използването им е подходящо във всеки етап на

макроструктурата на урока в съответствие със задачите, които учителят си е поставил.

Апробирането на разработената система се реализира с учениците от 7а клас на СУ

„Йоан Екзарх Български” в хода на текущата педагогическа практика и на


16

стажантската практики. Ще ги представим в хронологичен ред, съответстващ на

учебното съдържание.

Наши наблюдения показват, че учениците трудно усвояват знанията, свързани с

химичната символика. За да разнообразим учебното съдържание, да направим

информацията по-интересна и достъпна и да стимулираме учениците за активно

участие в часовете разработихме няколко дидактически игри. Дидактическите цели на

игрите са насочени към усвояване от учениците на знания за разпознаване на

химичните знаци на химичните елементи и умения за свързване на знаците със

съответстващите им наименования.

В темата Химични знаци предложихме игра-състезание.

Ход на играта: Класът се разделя на два отбора. Всеки отбор получава таблица,

върху която да работи. В таблицата са включени три задачи:

- да се попълнят пропуснатите букви в българските наименования на химичните

елементи;

- да се напишат латинските наименования на химичните елементи;

- да се открие и отбележи химичният знак на химичния елемент.

Победител е отборът, който първи попълни таблицата.

Таблица 1. Работен лист за играта-състезание.

Химичен

елемент

Латинско

наименование

Химичен знак на химичния елемент

Н С S Fе O N

С_р_

В_г_е_о_

_и_л_р_д

_е_я_о

_о_о_о_

А_о_

В упражнението Химични знаци използвахме гатанки, съдържанието на които

описва свойствата на различни химични елементи. Задачата на учениците е да

разпознаят кой е химичния елемент и да напишат химичния му знак. Печели ученикът

отговорил на най-много гатанки.

Например:

Той е въглища и диаманти.

Той стои в моливите като графит.

Грамотните хора ще разберат че това е...


17

(Въглерод)

Диша го всеки от нас

всеки момент и всеки час.

Без какво е мъртва природата?

Да, без ...

(Кислород)

С моя помощ балони

на партито ти ще летят.

Аз съм…..

(Хелий)

Разговорите с учениците за техните предпочитания и интереси показаха, че те

обичат да решават кръстословици. Затова за затвърдяване на придобитите знания в

темата Наименования на веществата включихме попълване на кръстословица.

(фиг.2.)

Al

Na

Ca

Аg Fe

F

Cu

Вr

S

Фиг. 1. Кръстословица

Задачата, която поставихме на учениците е следната: Попълнете

кръстословицата вертикално. Ако назовете правилно наименованията на химичните

елементи, в защрихованата област ще се изпише фамилното име на учения, който е

създал химичните знаци.


18

За темата Натриева основа разработихме игра „Домино“.

Представяме нейното съдържание.

Учителят подготвя картички, които се раздават на учениците. От едната страна

на всяка картичка има въпрос, отговорът на който е при друг ученик, а от втората

страна на картичката има отговор на друг въпрос.

Първият въпрос задава ученик, на чиято картичка пише 1. Ученикът при който е

отговорът го прочита и задава сладващия въпрос, който е на гърба на картичката му.

Въпросите и съответните отговори са подредени в логическа последователност, т.е.

този който отговори задава въпрос, логически свързан с предходния.

Например:

При попадане на натриева основа

върху кожата, мястото трябва

веднага да се ….?

Попие със суха кърпа, да се измие с

вода, с оцет и отново с вода. Ако

зачервяването е сериозно да се

потърси лекарска помощ.

Играта предизвика изключително голям интерес у учениците, провокира ги да се

готвят по-отговорно, да вземат по-активно участие в работата по време на следващите

часове и беше повторена в темите Свойства на калиевата основа и Солна киселина.

Учебното съдържание в обобщителните теми, свързани с изучаване на алкални и

халогенни елементи има за цел да се затвърдят, обобщят и проверят усвоените от

учениците знания. За да се разнообрази дейността по време на уроците и да се

провокират интересът и активността на обучаваните, след реализиране на предвиденото

обобщение бяха предложени две състезателни игри: „Квадратна игрословица“ и

„Минута е много“. Първата игра включихме в темата „Алкална група. Прости

вещества на алкалните елементи”. Тя изисква да се попълнят липсващите думи в

изреченията, а след това тези думи да се запишат в квадратите на игрословицата.

1. Простото вещество на калия е ……..

2. Най-лекият алкален елемент е………

3. При обикновени условия натрият образува с кислорода от въздуха динатриев

…………..

4. Парите на ……….. оцветяват пламъка във виолетово

5. Най-нискотопимият алкален елемент е …………..


19

Фиг. 2. Решение на игрословицата

Играта се проведе като състезание за бързина. Спечели ученикът първи решил

вярно поставените задачи.

Играта „Минута е много“ предложихме в темите „Алкална група. Химични

съединения на алкалните елементи” и „Халогенна група. Химични съединения на

халогенните елементи”.

За целите на играта се подготвиха ребуси, в които са включени наименованията

на 6 алкални/халогенни елемента и на 3 химични съединения на алкалните/халогенните

елементи. Печели играта ученикът, първи открил верните наименования.

К А М Х Т К Н А Т Р И Й Л М

К Х Ц Щ А С Х О Ж Щ К С Х Ц

Л Щ Ч Ю Б Й Щ Й У М С Ш К С

О Ф Щ Т К А Л И Й С О Х Л Ж

Х Р Я С Ю И Ч Л К А Н И И Я

Щ А Л Х Я И Е Т Х Б С Т Т С

К Н А Т Р И Е В Х Л О Р И Д

Я Ц Ж Д С Ю Щ Б О С К К Й Ю

Т И Ц Е З И Й Й К М Т Л К Х

Б Й Ю Т Щ Х Я С Й Ю Б Я Г С

К А Л И Е В А О С Н О В А О

Х Л И Т И Е В Х И Д Р И Д Б

Й Ф Е А Р У Б И Д И Й Л М Й

Фиг. 3 Ребус за темата „ Алкална група. Химични съединения на алкалните

елементи”

Отчитайки активността на учениците и желанието им да учат играейки, за

темите „Значение на алкалните елементи” и „Значение на халогенните елементи”

разработихме сценарии и проведохме ролевите игри „Пътешествие в страната

Алкалия” и „Пътешествие в страната Халогения”.

1М Е Т А Л

2Л И Т И Й

3О К С И Д

4К А Л И Й

5Ц Е З И Й


20

Ще представим краткото съдържание на първата игра.

Подготовката обхвана период от три седмици. Формираха се 6 групи ученици за

предварително проучване на основните проблеми по темата.

Задачата на всяка група е да „посети” една страна, в която живее съответният

химичен елемент – литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. При посещението

си учениците от групата трябва да съберат информация за съответните елементи, като

отговорят на следните въпроси:

Как и кой е открил химичния елемент?

Къде и под каква форма се срещат химичните елементи?

Как са получени и къде намират приложение?

Какво е влиянието върху околната среда и здравето на човека?

Какво е значението им за растенията?

В съответствие с поставените задачи всяка група избира свои представители -

историк, геолог, химик, лекар и еколог.

В хода на урока се дава думата последователно на участниците от всяка група:

- историците разказват кой и как е открил съответния химичен елемент;

- геолозите представят къде се срещат съответните елементи;

- химиците дават информация за получаването и употребата на простото

вещество и химичните съединения на химичния елемент;

- еколозите проучват влиянието върху околната среда и значението им за

растенията;

- лекарите представят влиянието върху здравето на човека.

За да не загубят интерес в хода на урока, останалите ученици от класа също

получават задачи.

Първа задача: Въз основа на информацията съобщена от геолозите съставете

таблица и диаграма, за разпространението на химичните елементи.

Втора задача: Като използвате подготвена от химиците таблица за съдържанието

на Na+ и K+ в хранителни продукти и информация за свойствата им, отговорете

употребата на кои храни трябва да се ограничава, поради наличието на по-голямо

количество Na+.

Трета задача, която се поставя в началото на пътешествието: След изслушване

на всички групи отговорете на въпросите: Какво е значението на алкалните елементи,

техните прости вещества и химични съединения? Възможно ли е напълно да ги

изключим от нашия живот и до какво би довело това?


21

Играта „Пътешествие в страната Халогения” се проведе по аналогичен начин. В

нея участие взеха учениците, които не участваха в първата ролева игра.

Заключение

Експериментът ще продължи до края на учебната година. Предстои провеждане

на анкета за установяване отношението на учениците към игровите методи на

обучение. Наблюденията, които имаме на този етап, за активността на учениците по

време на часовете и желанието с което изпълняват поставените задачи и се включват в

разнообразните дейности показват, че използваните игрови методи стимулират

интереса и повишават тяхната активност.

Благодарност: Тази статия се публикува в резултат на финансиране по проект

№ РД-08- 94/01.02. 2019 г. от Фонд „Научни изследвания“ на Шуменския

университет „Епископ Константин Преславски“.

Литература:

1. Андреев М. Процесът на обучението. Дидактика, Университетско

издателство, С., 1996г.

2. Боянова Л. и колектив Химия и опазване на околната среда 7 клас,

Просвета плюс, С., 2018

3. Десев Л., Речник по психология, Булгарка, 1993

4. Елконин Д. Б., Психология на играта, НП, С., 1984

5. Иванов И. Диференциална педагогика, Юни експрес, Ш., 2002

6. Щукина Г. И. Проблема познавательного интереса в педагогике,

М.,Педагогика,2001 г.

7. Хьойзинха Й, 1938, Homo ludens, https://chitanka.info/text/17232-homo-

ludens

http://www.ivanpivanov.com/uploads/sources/2_Diferencialna-pedagogika.pdf

https://chitanka.info/text/17232-homo-ludens

https://chitanka.info/text/17232-homo-ludens


22

УДК 373.3.

Environmental education as a process of forming environmental culture of

modern school children

D.G. Dzharullaev1,2, G.G. Nedyurmagomedov1,2,3*

1 FSBEI HE “Dagestan State Pedagogical University”, Makhachkala, Dagestan, Russia;

2 SBEE APE “Dagestan Institute of Education Development” Makhachkala, Dagestan,

Russia;

3 SCEI RD “Novomaguruhskaya Secondary School of Charodinsk District”1, Uytash,

Dagestan, Russia


Abstract

The article discusses the relevance of school environmental education, the significance

and purpose of which derives from the growing global (planetary) environmental crisis - the

formation of environmental culture among students and its components. The definition of

environmental education is clarified, its features and essence are revealed, the approaches of

scientists to its implementation are considered, through the implementation of basic models of

school environmental education. Based on the analysis of the experience of teachers and their

own practice in secondary schools, the authors state the pedagogical conditions for the

formation of an ecological culture that have proven to be effective in secondary schools under

the conditions of the implementation of environmental education.

Keywords: global environmental crisis, environmental education, models of

environmental education, ecological culture, conditions for the formation of ecological culture

«Глобальный экологический кризис» на нашей планете начался в конце ХХ в. и

продолжает интенсивно развиваться в ХХI веке, что проявляется в разрушении

компонентов биосферы, и соответственно в ухудшении качества жизни не только

человека, но всех живых организмов. Экологический кризис – это «глобальные, часто

необратимые изменения окружающей среды (изменения климата, суши, океана, потеря

биоразнообразия и др.), происходящие вследствие бесконтрольного прагматического

(пользовательского) отношения человека к природе» (Гагарин А.В.) [1], т.е.



23

экологический кризис является следствием резкого конфликта между человеком и

природой. Мировое сообщество сегодня все еще недооценивает надвигающуюся

экологическую катастрофу (Моисеев Н.Н.). К сожалению, необходимо констатировать,

что остановить его в обозримой перспективе – невозможно. Более того – он будет

развиваясь усиливаться. Конечно, есть ряд кардинальных путей по уменьшению его

влияния (в частности – это создание единого государства на планете, применение

вооруженных сил ООН и др.), но в современных условиях человечество к их

применению - не готово. Наиболее реальным, но и в то же время сегодня -

неэффективным, является использование потенциала системы образования

подрастающего поколения, в частности школьного экологического образования, целью

которого является формирование экологической культуры личности и общества

(Недюрмагомедов Г.Г., Несговорова Н.П., Семчук Н.М., Тодорина Д.Л., Янакиева Е.К.

и др.) [5; 9]. «Отцом экологического образования» считается Патрик Геддес (1854-1933

гг.), который первым отметил важную взаимосвязь между качеством окружающей

среды и качеством образования подрастающих поколений, высказал ряд интересных

идей о целях и задачах экологического образования, предложил ряд инновационных

методов и технологий обучения учащихся в природе и посредством природы [10].

Глазачев С.Н. считает, что экологическое образование это - «элемент общего

образования, связанный с овладением научными основами взаимодействия природы и

общества» [2]. Мамедов Н.М. трактует его как «непрерывный процесс обучения,

направленный на усвоение систематизированных знаний в области окружающей среды,

умений и навыков природоохранной деятельности». Мы, обобщая различные подходы,

считаем, что экологическое образование школьников – это непрерывный специально

организованный процесс обучения, воспитания и развития учащегося, направленный на

формирование системных научных и практических природоохранных и экологических

знаний об окружающей среде, умений и навыков экологической деятельности и

формирование основ экологической культуры в контексте концепции устойчивого

развития и эколого-гуманитарной картины мира [4]. Это связано с тем, что школа

охватывает практически все население в том возрасте, когда удачно сочетаются

любознательность с уже возникающими способностями к анализу явлений; а

длительность периода обучения школьников позволяет использовать разнообразные

методы, формы, средства и технологии опираясь на представления возрастной

психологии.


24

Общепризнанно, что феномен «культуры» личности и общества связан с

«отношением» к природе. Этимологически слово «культура» латинского

происхождения, и изначально обладает экологическим смысловым содержанием

(первоначальное значение термина связано с возделыванием, обработкой земли). В

дальнейшем в его содержание включается образование и воспитание, как ключевое

средство «культивирования» человеческой природы. Экологическая культура – это

органическая, неотъемлемая часть общей культуры. Культура сегодня пронизывает все

общество, его подсистемы и виды деятельности, в том числе и учебную деятельность,

являющейся главной у учащихся общеобразовательной школы. Ведущей в школьном

возрасте всегда была и является учебная деятельность, поэтому экологическая культура

– это и своеобразный критерий «учебной деятельности школьников», ее качества и

эффективности.

Учебная деятельность – это процесс приобретения личностью новых знаний,

умений и навыков или изменения старых; деятельность обучаемого по овладению

обобщенными способами учебных действий и саморазвитию в процессе решения

учебных задач, специально поставленных преподавателем, на основе внешнего

контроля и оценки, переходящих в самоконтроль и самооценку (Коджаспиров А.Ю.,

Коджаспирова Г.М.).

Ведущая роль учебной деятельности в процессе обучения в том, что она

опосредует всю систему отношений школьников с обществом (она общественна по

смыслу, по содержанию и по форме организации), в ней формируется - личность

школьника в целом (в том числе и основные компоненты экологической культуры).

Необходимо отметить, что понятие «экологическая культура» вошло в научный обиход

относительно недавно, поэтому в отечественной педагогической литературе пока нет

устоявшегося определения:

- ее рассматривают как динамическое единство экологических знаний,

положительного отношения к ним и реальной деятельности человека в окружающей

природе; как сложную черту личности, включающую: понимание человеком

ценностей правильного поведения в природной среде, осознание природы как

национального общественного достояния и умения предвидеть последствия

различных воздействий на нее, способность действовать в природе сообразно ее

законам (Суравегина И.Т.) [3];

- как сложное явление, включающее следующие элементы – знания, умения,

чувства; структурные элементы более высокого порядка: убеждения, идеалы,


25

отношения, полагая, что они находятся в тесной взаимосвязи (Пустовит Н.А.) и т.д.

[7].

Наиболее полно определение «экологической культуры» рассматривается в

Проекте федерального закона РФ «Об экологической культуре» (№ 90060840-3), где

под экологической культурой понимается «неотъемлемая часть общечеловеческой

культуры, включающая систему социальных отношений, моральных ценностей, норм и

способов взаимодействия общества с окружающей природной средой, преемственно

формируемая в общественном сознании и поведении людей на протяжении жизни и

деятельности поколений непрерывным экологическим образованием и просвещением,

способствующая здоровому образу жизни, духовному росту общества, устойчивому

социально-экономическому развитию, экологической безопасности страны и каждого

человека» [8].

Экологическая культура, рассматриваемая как один из способов противодействия

«глобальному экологическому кризису» и сохранения «современной природы» к

которой адаптирован человек современного биологического типа (Homo sapiens),

представляет собой своеобразный механизм, выполняющий определенные функции, к

числу которых можно отнести следующие, это: освоение и преобразование мира

(развитие материальных и духовных условий жизни), коммуникативная (речевой

канал), накопление и хранение информации, регулятивная (или нормативная),

гедонистическая и безопасности (Глазачев С.Н. и др.) [2].

Однако на практике формирование экологической культуры личности

осуществляется стихийно, поэтому перед школьным образованием стоит задача

подготовки школьников с сформированной экологической культурой, способных

осознать отрицательные последствия вмешательства человека в природные процессы и

учитывать их в своей будущей деятельности. Экологическое образование необходимо

на всех уровнях среднего (школьного) образования, и оно успешно реализуется при

следующих условиях:

- признание приоритетности экологического образования как определяющего

характер и уровень подготовки школьников к жизни, в непредсказуемо меняющихся

природосоциальных условиях;

- принятие общей, одинаково трактуемой участниками учебно-воспитательного

процесса цели современного экологического образования в старшей школе;


26

- уточнение содержания обучения экологических дисциплин («Окружающий

мир», «Экология растений», «Экология животных», «Экология человека», «Общая

экология» и «Экология Дагестана») [6];

- коррекция компонентов методической системы, обеспечивающих развитие

экологического образования;

- изменение подходов в диагностике результатов экологического образования

школьников [4].

Ключевой ступенью экологического образования является старший школьный

возраст, поскольку в этот период формируются основы «личностной (базовой)

культуры», соответствующей кругу «общечеловеческих ценностей». В старшей школе,

при систематической и целенаправленной эколого-воспитательной работе в процессе

учебной деятельности, можно эффективно формировать систему научных

экологических знаний, ценностных экологических ориентаций, положительную

мотивацию по отношению к экологической деятельности, ответственное отношение к

природной среде, что является факторами становления и развития базовых

компонентов экологической культуры школьников (эмоционально-эстетический,

ценностно-смысловой, когнитивный и деятельностный).

Экологическое образование школьников в основном реализуется на основе трех

моделей (многопредметной, однопредметной и смешанной):

-многопредметная: каждый учебный предмет, и в первую очередь –

естественнонаучны дисциплины, раскрывают различные аспекты экологических

проблем (экологизация дисциплин); проблемы экологии должны быть подчинены

структуре и логике основной дисциплины;

-однопредметная - предполагает изучение «экологии» в рамках самостоятельной

дисциплины (рекомендован «Всемирной хартией охраны природы», однако это имеет –

положительные и отрицательные аспекты, необходим оптимальный объем и структура

содержания учебного материала в предмете);

-смешанная: предполагает усиление экологического компонента во всех

школьных учебных дисциплинах на межпредметной основе, а также введение в

учебный план школы - «экологических курсов» с 4-го по 10-й класс включительно,

выполняющих координирующую роль; это позволяет на базе всех естественнонаучных

школьных предметов глубже изучать глобальные, региональные и местные

экологические проблемы [5].


27

На базе ряда школ Дагестана экспериментально установлено, что «смешанная

модель» экологического образования школьников в современных условиях является

наиболее перспективной, однако в реализации данной модели сегодня возникают ряд

противоречий. Основное противоречие заключается в том, что школа должна

выполнить заказ общества по формированию экологической культуры школьников,

однако на практике его выполнение не может быть реализовано, так как не создана

система эффективных и адекватных педагогических условий (это подтверждает

актуальность возникшей еще в XIX веке рассматриваемой проблемы).

Экспериментальная работа, проводимая в общеобразовательных школах

Дагестана, показывает, что результативность процесса формирования экологической

культуры учащихся дагестанских общеобразовательных школ обеспечивается в

основном следующим комплексом социально-педагогических условий:

- создание компетентностной модели применения в образовательном процессе

общеобразовательного учреждения экологических курсов, в том числе и регионального

курса «Экология Дагестана»;

- обновление содержания школьных естественнонаучных дисциплин (их

экологизация), и уточнение структуры и содержания экологических курсов

(«Окружающщий мир», «Экология растений», «Экология животных», «Экология

человека», «Общая экология» и «Экология Дагестана»), служащих основой для

формирования базовых компонентов экологической культуры (интеграция в

экологических курсах необходимых знаний других региональных дисциплин);

- уточнение перечня понятий, знаний, умений, компетентностей и компетенций,

формируемых в процессе учебной деятельности школьников, при изучении

естественнонаучных дисциплин;

- создание образовательной среды школы, стимулирующей постоянный

творческий поиск и личностное развитие школьников;

- включение в образовательный процесс различных видов учебных заданий,

формирующих основные компоненты экологической культуры школьников;

- интеграция компонентов формирования экологической культуры школьников;

- опора на краеведческие принципы и процесс повышения экологического

содержания материалов урока, внеурочной и внеклассной деятельности;

- использование традиционных и компетентностно-ориентированных технологий

обучения;


28

- обеспечение усвоения экологических знаний в единстве их предметной и

операциональной сторон;

- системность и систематичность формирования экологической культуры

школьников;

- развитие положительной мотивационной сферы личности школьника на основе

экологических (общечеловеческих и других) ценностей;

- учёт личного опыта ученика, сформированного в быту, учебе и повседневной

деятельности; обязательное включение в образовательный процесс ученического

эксперимента;

- обеспечение регулярного контроля и оценки результатов обучения со стороны

учителя-предметника [4].

Таким образом, реализуя в общеобразовательной школе экологическое

образование, можно развивать базовые компоненты экологической культуры, как части

«общей культуры личности».


1.Гагарин А.В. Теория и менеджмент экологического образования. - М.: Изд-во

«Социум», 2002. - 160 с.

2.Глазачева А.О., Гагарин А.В., Глазачев С.Н. Экологическая компетентность

будущего специалиста в пространстве дизайн-образования. - М., 2011. - 180 с.

3.Ермаков Д.С., Суравегина И.Т. Экологическое образование: от изучения

экологии - к решению экологических проблем. - Новомосковск: НФ УРАО, 2005. - 142

с.

4.Недюрмагомедов Г.Г. Экологическое образование школьников в учебной

деятельности (на материале естественнонаучных дисциплин): Дис. …канд. пед. наук:

13.00.01. - Махачкала, 2008. - 237 с.

5.Недюрмагомедов Г.Г. Формирование экологической культуры как цель

экологического образования старшеклассников // Вестник Ставропольского

государственного университета. - 2007. - № 51. - С.105-111.

6.Недюрмагомедов Г.Г., Багирова И.А. Экология Дагестана (Западный

Прикаспий): 9 класс: Учебное пособие для 9-х (10-х) классов общеобразовательных

учреждений. - Махачкала: АЛЕФ (ИП Овчинников М.А.), 2014. - 266 с.

7.Пустовит Н.А. Экологическое воспитание школьников в процессе обучения

сельскохозяйственному труду: Автореф. дис. … канд. пед. наук: 13.00.01/ НИИ

педагогики УССР. - К., 1989. - 24 с.


29

8.Федеральный закон РФ "Об экологической культуре". Проект // Экос-информ. -

2000. - № 9-12 (том II). - С.13-34.

9.Янакиева Е.К. Методологически основи на екологическото възпитание. //

Педагогика. - 2002. - Кн.4. - С.18-28.

10.Environmental Education in the European Union. –Luxembourg: European

Commission, 1997. - 147 р.


30

УДК 373.3.

Environmental education of pupils in conditions educational process

G.G. Nedyurmagomedov1,2,3*, T.M. Dzhamalutdinova1

1FSBEI HE “Dagestan State Pedagogical University”, Makhachkala, Dagestan, Russia

2SBEE APE “Dagestan Institute of Education Development”, Makhachkala, Dagestan,

Russia

3SCEI RD “Novomaguruhskaya Secondary School of Charodinsk District”, Uytash,

Dagestan, Russia

E-mail: [email protected]

Abstract

The article discusses the role of modern environmental education of school children,

aimed at the formation of ecological culture. The features and essence of ecological education

are revealed, the approaches of various scientists to the essence of the concepts of ecological

education and ecological culture are considered. Based on the analysis of the work of

specialists and their own practice in general education schools, the authors present

organizational and pedagogical conditions for the effectiveness of environmental education in

the educational process when teaching natural science disciplines.

Keywords: global environmental crisis, environmental education, environmental

education, environmental culture, pedagogical conditions

В XXI веке в педагогической теории получило закономерное признание

«образование», составными частями которого является, во-первых - «обучение» и, во-

вторых - «воспитание». Приоритет в «образовании» на практике всегда отдавался и

отдается – «обучению», которое является ведущим компонентом образовательной

деятельности, вторым компонентом тесно связанным с «обучением», является –

«воспитание» (Гербарт И.Ф., Дистевег А.Ф., Каптерев П.Ф.). Еще во второй пол. ХХ

века, Лернер И.Я., Краевский В.В. и многие др. признали, что обучение и воспитание –

подсистемы единого процесса, который интерпретируется как «образование».

Внимание к «процессу воспитания» в российском обществе всегда усиливалось в

условиях возникновения и нарастания в обществе различных негативных социальных и



31

иных тенденций, что обусловлено различными факторами, в том числе и - снижением

«качества образования».

Специалисты отмечают, что поскольку под «обучением подразумевается

научение некоторому содержанию», то оно формирует - свойства личности. Обучение

знаниям и способам деятельности при условии их значимости для личности развивает

ее чувства, в том числе и нравственно-экологические. Воспитание же означает

формирование не только свойств личности, но и усвоение системы знаний об

окружающем мире, о социальных нормах, обучение умению этими знаниями

пользоваться, воспитание ценностного к ним отношения (воспитывающее обучение).

Последнее связано с развитием у школьников эмоционального восприятия этих знаний

и норм, формированием у них потребностей, присущих личности XXI века. Это же

относится и к воспитанию экологических чувств, имеющих своим основанием

получение информации об эстетических явлениях природы, обучение умению

воспринимать красивое и формирование отношения к нему как к личной ценности.

Следовательно, «воспитание» - это специально организованная деятельность учителей-

предметников и учащихся для реализации целей образования в условиях учебно-

воспитательного процесса.

Зимняя И.А. считает, что:

- воспитание неотрывно от обучения, в процессе которого оно осуществляется,

через - содержание, формы, средства обучения (воспитывающее обучение);

- воспитание осуществляется в «образовательном процессе» (и в

«образовательной среде») общеобразовательной школы [1].

Следовательно, «воспитание» - это специально организованная деятельность

учителей-предметников и учащихся для реализации целей образования в условиях

учебно-воспитательного процесса. Воспитательный процесс характеризуется

определенной структурой, выражающей взаимосвязь основных элементов воспитания:

целей и содержания воспитания; методов и средств воспитания; результата воспитания.

Каждый элемент воспитания и в целом все воспитание связаны с познавательной

деятельностью учащихся. Такая взаимосвязь всех элементов воспитания и

деятельности обеспечивает успех воспитания при обучении «экологии» (и

естественнонаучных дисциплин).

Основной причиной экологического воспитания является – глобальный

экологический кризис. Нарастающее развитие «глобального (планетарного)

экологического кризиса» требует осмысления новых подходов к выстраиванию


32

взаимодействия «природы» и «общества» с учетом реализации глобальной концепции

устойчивого и безопасного развития (Рио-де-Жанейро, 1992). Ф.Майор (Генеральный

директор ЮНЕСКО) отмечал, что важнейшими факторами решения экологических

проблем являются образование и воспитание, от направленности и эффективности

которых сегодня во многом зависят перспективы развития человечества. К сожалению,

сегодня экологические проблемы (глобальные, региональные и местные) занимают

последнее место в рейтинге проблем актуальных для россиян [3-5]. Продолжается,

начавшийся в стране еще в конце 1980-х годов социальный кризис, который формирует

устойчивые негативные стереотипы поведения граждан (в том числе и школьников)

по отношению к окружающей социоприродной среде – жадность, недальновидность,

эгоизм, стремление обогатиться любой ценой и др. Опасной тенденцией этого является

- безликая застройка городов, засорение ландшафтов, появление многочисленных

пустырей, свалок, уничтожение лесов и биоразнообразия, появление «мертвой зоны»

(«чернобыльская зона», высохшее «Аральское море», таяние вечной мерзлоты в

Сибири и на Севере, наступление пустынь в Средней Азии и др. регионах и т.д.). Это

приводит к нарастанию «психологического загрязнения сознания» у личности,

постепенно привыкающего к жизни в разрушенной «социоприродной среде» с

вытекающими последствиями. Следовательно, основной смысл экологического

воспитания на современном этапе должен заключаться в преодолении потребительской

психологии и в усвоении школьниками новых социокультурных установок в

отношении с «Природой».

Воспитывающий характер обучения в школьном экологическом образовании

обусловлен целями и содержанием предметной области «экологии». В школьном

экологическом образовании воспитание должно проводиться планомерно, в системе, в

связи с учебно-познавательным процессом и зависит от содержания и

аксиологического освещения учебного материала, методов и форм его изучения [7].

В конце 1980-х годов рядом ученых (Дежникова Н.С., Зятева Л.А., Суравегина

И.Т., Семчук Н.М., Цветкова И.В. и др.) «экологическое воспитание» было выделено

как относительно самостоятельное направление педагогической науки. Однако и

сегодня в современной «теории экологического образования» нет однозначного

понимания понятия «экологическое воспитание», считается что это:

- целенаправленное, систематическое и идеологическое воздействие социальных

институтов на экологическое сознание личности, систему его экологических позиций,

установок и ценностных ориентаций (Захаров А.В.);


33

- представляет собой систематическую педагогическую деятельность,

направленную на развитие экологической образованности и воспитанности детей:

накопление экологических знаний, формирование умений и навыков деятельности в

природе, пробуждение высоких нравственно-эстетических чувств, приобретение

высоконравственных личностных качеств, твердой воли в осуществлении

природоохранной работы (Лисниченко В.В., Лисниченко Н.Б.);

- это система регулярного педагогического воздействия, которое направлено на

формирование экологической воспитанности и образованности у учащихся, а также на

развитие знаний, умений и навыков относительно деятельности в природе;

- это формирование экологического мировоззрения, нравственного облика

личности, развитие потребности активно защищать природу, способствовать

приумножению ее богатств (Горохова В.А., Чилингарова А.Н.).

Можно выделить следующие особенности процесса экологического воспитания,

это:

- ступенчатый характер:

- формирование экологических знаний, представлений;

- развитие экологического сознания и чувств;

- формирование убеждений в необходимости экологической деятельности;

- выработка навыков и привычек поведения в природе (экологическая

деятельность);

- преодоление в характере учащихся потребительского отношения к природе и

т.д.

Исследователи выделяют разные цели экологического воспитания: воспитание

экологического сознания, осознанно-правильного отношения к природе, подготовку

экологически грамотного человека. Однако многие ученые целью школьного

экологического образования считают формирование «экологической культуры»

личности и общества, направленного на обеспечение в ближайшем будущем

выживания и развития (Алексеев С.В., Багирова И.А., Глазачев С.Н., Горлачев В.П.,

Захлебный А.Н., Зверев И.Д., Недюрмагомедов Г.Г., Несговорова Н.П., Семчук Н.М.,

Суравегина И.Т., Тодорина Д.Л., Тюмасева З.И., Янакиева Е.К. и др.) [2-6; 9-10].

По мнению Зверева И.Д., экологическая культура отражает целостность

понимания мира, синтез многообразных видов деятельности личности школьника,

основанных на знаниях уникальных свойств биосферы, доминирующего положения

человека в ней, а Суравегина И.Т. подчеркивает, что экологическая культура должна


34

быть связана с деятельностью, социальнонравственной ориентацией потребностей в

улучшении окружающей среды. Сегодня в отечественной педагогической теории и

практике существуют различные и зачастую противоречивые и полунаучные подходы к

понятию «экологическая культура». В педагогической теории, «экологическая

культура» это:

- неотъемлемая часть общечеловеческой культуры, включающая систему

социальных отношений, моральных ценностей, норм и способов взаимодействия

общества с окружающей природной средой, преемственно формируемая в

общественном сознании и поведении людей на протяжении жизни и деятельности

поколений непрерывным экологическим образованием и просвещением,

способствующая здоровому образу жизни, духовному росту общества, устойчивому

социально-экономическому развитию, экологической безопасности страны и каждого

человека (Федеральный закон РФ № 90060840-3 «Об экологической культуре», 2001);

- динамическое единство экологических знаний, положительного отношения к

ним и реальной деятельности человека в окружающей природе; сложная черта

личности, включающая: понимание человеком ценностей правильного поведения в

природной среде, осознание природы как национального общественного достояния

и умения предвидеть последствия различных воздействий на нее, способность

действовать в природе сообразно ее законам (Суравегина И.Т.);

- качество личности, которая является основой и конечным результатом

воспитания. Экологическая культура понимается как показатель такого уровня

сознания, который побуждал бы учащихся к глубокому изучению законов природы и

экологически-целесообразному взаимодействию с ней, отображал бы соответствующие

отношения к каким-либо изменениям в природной среде (Король Е.В.) и др.

Учитывая, что «под культурой понимается сложный общественный феномен,

включающий материальные и духовные ценности, являющийся продуктом

деятельности общества, отчуждаемые от человека и присваемые человеком, в

непрерывном единстве с самой деятельностью», мы под экологической культурой

понимаем прижизненное интегративное, динамическое образование личности,

характеризующееся определенным уровнем сформированности эмоционально-

эстетического, ценностно-смыслового, когнитивного, деятельностного компонентов, и

выступающее нормативным регулятором гармоничного взаимодействия человека с

природой (Недюрмагомедов Г.Г.) [3-4; 6-8].


35

Резюмируя точки зрения различных авторов, экологическую культуру можно

рассматривать, как исторически сложившийся определённый тип организации жизни и

деятельности людей, характеризуемый создаваемыми материальными и духовными

ценностями, в контексте отношения человека с окружающей средой.

Таким образом, реализация воспитательного компонента школьного

естественнонаучного образования (включающее, в том числе биологическое и

экологическое) позволяет решить главную задачу - формирование экологической

культуры школьников. На наш взгляд, особое внимание следует обратить на то, что

формирование экологической культуры должно стать средством формирования

цивилизованно-развитой личности эколого-активного типа, обладающей развитыми

компонентами экологической культуры.

Таким образом, экологическая культура – это и новый тип культуры с

переосмысленными ценностями, ориентированными на поиск механизма связи с

природой; это единство экологической образованности, экологического сознания и

экологической деятельности, направленных на гармонизацию отношений между

обществом и природой (Никонорова Е.В.). «Экологическая культура» имеет

следующие признаки (Зверев И.Д.):

-обогащение положительного научного и практического опыта взаимодействия

человека и социоприродной среды;

-формирование ответственного отношения личности и общества к природе,

материальным, социальным и духовным ценностям;

-осознание и утверждение приоритета всех форм жизни как условие

существования человека;

-обеспечение всестороннего развития человека, его склонностей и творческих

способностей, благополучия его здоровья в условиях оптимизации системы «природа –

человек».

К элементам «экологической культуры» также относят:

-экологические знания (естественнонаучные, гуманитарные, технические,

нормативные, практические);

-экологическое мышление, включающее становление причинно-следственных,

вероятностных, прогностических и других видов связей; выявление причин, сущностей

и путей решения проблем; принятие решений в ситуациях нравственного выбора и

прогнозирования;


36

-культура чувств: сочувствие, сопереживание, соучастие, чувство

гражданственности;

-культура экологически оправданного поведения, характеризующегося

степенью превращения экологических знаний, мышления и культуры чувств в

повседневную норму поступка (Алексеев С.В., Николина В.В., Винокурова Н.Ф.).

Формирование экологической культуры школьников в процессе учебной

деятельности опирается в основном на изучение биологических дисциплин, поскольку

решение любой экологической проблемы в действительности оказывается связанным с

обеспечением оптимального функционирования живых систем. Формирование

экологической культуры не сводимо только к внешним воздействиям; многое зависит

от самой личности, ее нравственных установок в достижении гармонии с внешним и

внутренним миром, ее готовности к моральному выбору, сознательному

самоограничению своих потребностей, к ответственности за свои поступки, стремления

к добротворчеству и созиданию.

Экологическое воспитание протекает успешно в условиях образовательной среды

школы, при условии реализации следующих факторов, это:

-необходимость повышенного внимания администрации и педагогического

коллектива школы к вопросам формирования у школьников системы экологических

знаний и ответственного отношения к окружающей природной среде;

-учет возрастных и индивидуальных особенностей развития школьников;

-учет специфики протекания процесса экологического воспитания в процессе

учебной и внеучебной деятельности, при обучении естественнонаучным дисциплинам.

Экологическое воспитание должно основываться на следующих положениях:

-экологические знания должны быть личностно-значимыми для учащихся,

обеспечивающими им основу для выработки решений практических задач

жизнедеятельности;

-учащиеся должны видеть проблемы экологического характера и самостоятельно

искать пути решения, выдвигая требования к другим на основе собственного

ценностного отношения к природе [2; 4-5].

Экологическое воспитание школьников будет успешным, если соблюдается

комплекс организационно-педагогических условий:

-разработка и внедрение в образовательный процесс экологического курса,

реализуемого в виде нескольких учебных предметов («Окружающий мир», «Экология

растений», «Экология животных», «Экология человека», «Экология Дагестана» или


37

«региональная экология», «Общая экология»), классных часов и экологических

кружков;

-экологическое воспитание школьников следует осуществлять в соответствии с

«Концептуальной моделью экологического образования школьников (на материале

естественнонаучных дисциплин)», которая реализуется в процессе учебной

деятельности и основывается на идее Выготского Л.С. о «культурном восхождении и

расширении личности»;

-личностно осознанное овладение школьниками основными компонентами

экологической культуры в процессе учебной деятельности;

-развитие устойчивой потребности в эколого-ориентированной учебной

деятельности;

-экологизация учебных дисциплин и введение экологических курсов

(«Окружающий мир», «Экология растений», «Экология животных», «Экология

человека», «Экология Дагестана» или «региональная экология», «Общая экология»);

-целенаправленное формирование на уроках естественнонаучных дисциплин

экологических знаний, практических умений и навыков;

-компетентность учителей по формированию теоретических и практических

экологических умений и навыков;

-учет психологических и возрастных особенностей школьников при

формировании уровней экологической культуры и ее компонентов;

-усиление эмоционально-эстетического и ценностно-смыслового компонентов в

процессе учебной деятельности, при реализации цели экологического воспитания -

формирование экологической культуры.

Таким образом, целью экологического воспитания является – «экологическая

культура школьника» – т.е. интегративная характеристика личности, определяющая ее

способность взаимодействовать в системе «человек-общество-природа», и

включающая экологические знания; представления о характере и нормах

взаимодействия человека с окружающей средой; представления о природе как

важнейшей ценности; готовность, умение решать экологические проблемы; опыт

участия в практической экологической деятельности; экологически значимые

личностные качества (гуманность, эмпатийность, бережливость, «экологическая»

ответственность за результаты деятельности и т.д.)[4]. Проблема эффективности

экологического воспитания учащихся стоит в XXI веке как никогда остро, так как

связана с будущим цивилизации и конкретной жизнью людей.


38


1.Зимняя И.А. Педагогическая психология. – М.: Издат. центр «Логос», 2001. –

384 с.

2.Недюрмагомедов Г.Г. Формирование экологических знаний как основы

экологической культуры старшеклассников // Развитие личности в образовательных

системах южно-российского региона: Тезисы докладов Х Годичного собрания Южного

отделения РАО и XXII региональных психолого-педагогических чтений Юга России.-

Ростов-на/Д.: Изд-во РГПУ, 2004. -С. 72-74.

3.Недюрмагомедов Г.Г. Становление экологической культуры старшеклассников

в процессе экологического образования // Цiннiснi прiоритети освiти у XXI столiттiї:

орiєнтири та напрямки сучасної освiти: Матерiали II Мiжнародної науково-практичної

конференцiї. 2-5 жовтня 2000 р., м. Луганьск. Частина 4. – Луганськ: Альма-матер,

2005. - С. 199-207.

4.Недюрмагомедов Г.Г. Формирование экологической культуры как цель

экологического образования старшеклассников // Вестник Ставропольского

государственного университета. - 2007. - № 51. - С.105-111.

5.Недюрмагомедов Г.Г. Теория и практика экологического образования в конце

ХХ века: проблемы развития // Вісник Львівського університету. Серія географічна. -

2010. – Випуск 38. – C. 243-254.

6.Недюрмагомедов Г.Г. Инновационные технологии формирования

экологической культуры старшеклассников / Сборник научных сообщений и статей

«Иновационни практики в образованието». - Благоевград: Издателство Югозападен

университет «Неофит Рилски», 2011. -С.205-212.

7.Недюрмагомедов Г.Г., Багирова И.А. Развитие теории экологического

образования в России во второй половине XX века / Сборник от конференция с

международно участие: «Квалификация и кариерно израстване на преподавателите във

висшето училище» (26-27 септември 2014 год). - Благоевград: Изд-во «Неофит

Рилски», 2014. – С.244-254.

8.Недюрмагомедов Г.Г., Джаруллаев Д.Г. Развитие экологической культуры

учащихся общеобразовательных учреждений Северного Кавказа// Proceedings of the

Third student scientific conference «Ecology and environment» (April 22-23, 2016. -

Shumen). – Shumen: Konstantin Preslavsky University Press, 2016. -Vol.3. -P.146-155.

9.Несговорова Н.П., Ионина Н.Г., Охапкина Е.Н. Методика экологического

образования школьников. - Курган, 2004. - 113 с.


39

10.Янакиева Е.К. Методологически основи на екологическото възпитание. //

Педагогика. - 2002. - Кн.4. - С.18-28.


40

Oral presentations

Section “Еcological microbiology, health and technologies”

Functional Characterization of an Exopolysaccharide Produced by Lactobacillus

plantarum Ts Isolated from Bulgarian Wheat and Rye Flour - Sevginar Ibryamova, Ismail

Ismailov, Hasan Hasanov, Radoslav Ivanov, Tsveteslava Ignatova-Ivanova

Of beer and men: short trip through the history, brewing methods and significance of the

third most loved drink of the human race - Miroslava Dimitrova

Down syndrome phenotype - Veselin Zhechev, Kaloyan Kavrakov, Presiqn Donchev

Europe – consumers with limits - Mihaila Toneva

Fake news and critical approach to information on the Internet - Miroslava Dimitrova,

Mariya Kaschieva

Pitzer approach based models for nitrate binary systems of the type 1-1 (HNO3-H2O,

LiNO3-H2O, NaNO3-H2O, KNO3-H2O, CsNO3-H2O, and NH4NO3-H2O), 2-1

(Mg(NO3)2-H2O, Ca(NO3)2-H2O, Sr(NO3)2-H2O, and Ba(NO3)2-H2O), and 3-1

(Cr(NO3)3-H2O and (Al(NO3)3-H2O) up to very high concentration at 298.15 K -

Stanislav Donchev, Berna Hristova, Kameliya Parvanova, Irina Atanasova, Christomir

Christov


41

Functional Characterization of an Exopolysaccharide Produced by

Lactobacillus plantarum Ts Isolated from Bulgarian Wheat and Rye Flour

Sevginar Ibryamova1, Ismail Ismailov1, Hasan Hasanov1, Radoslav Ivanov1, Tsveteslava

Ignatova-Ivanova1*

1Faculty of Natural Sciences, Shumen University, Shumen, Bulgaria Shumen University

“Konstantin Preslavsky”, 115 Universitetska Str., Shumen, Bulgaria


Abstract

The present study focused on the production, characterization, and in vitro prebiotic

evaluation of exopolysaccharides (EPS) from Lactobacillus plantarum Ts isolated from

Bulgarian wheat and rye flour. Strain L. plantarum Ts showed the highest production (5.4 ±

0.7 g/l) of EPS when grown on maltose. Furthermore, L. plantarum Ts was cultured in 5 L of

medium and the EPS were extracted by ethanol precipitation. Fourier transform infrared

spectroscopy analysis showed the presence of hydroxyl and carboxyl groups and glycosidic

linkages. The isolated EPS contained sucrose and glucose, as observed by thin-layer

chromatography analysis of the EPS hydrolysate. The strain L. plantarum Ts and pathogenic

E. coli 3398, St. aureus 745, B. subtilis 6633, S. Typhi. 3591, L. monocytogenes 863 and E.

aerogenes 3691 were tested for their growth utilizing the EPS from L. plantarum Ts as the

sole carbon source for its possible use as a prebiotic. L. plantarum Ts exhibited growth in the

EPS supplied medium compared with glucose as carbon source, whereas the pathogenic

strains did not grow in the EPS-supplied medium. These findings indicate that the EPS from

L. plantarum Ts have potential application as a prebiotic in the food industry.

Keywords: Exopolysaccharides, Lactobacillus plantarum Ts, prebiotic, lactic acid

bacteria


Education and Science, grant No. RD-08-104/01.02.2019.

Note: Sevginar Ibryamova – PhD student.



42

Of beer and men: short trip through the history, brewing methods and

significance of the third most loved drink of the human race

Miroslava Dimitrova1



*Е-mail: [email protected]

Abstract

Beer is one of the most consumed drinks worldwide, tertiary only to tea (Camellia

sinensis) and coffee. Its history dates back as far as the first humans settling down to grow

food instead of hunting and gathering. It is believed one of the drives of civilization processes

in the past is the domestication of grains and the beginning of agriculture and it was due to the

need for bread… but also beer. In fact, the two of them are not that different, they share the

same ingredients – water, grain and yeast. Beer brewing consists of three particular methods

depending on the yeast used – ale (Saccharomyces cerevisiae), lager (Saccharomyces

pastorianus) and lambic (Brettanomyces bruxellensis), originally wild type species, ‘caught’

from the air. Another important ingredient of beer is the hops – Humulus lupulus, which gives

the distinct aroma and bitter taste. It is predominantly used in beer brewing since ca. 1600.

Before that a mixture of various herbs, called “gruit” was used. Most of them are commonly

found in Bulgarian flora – Artemisia vulgaris, Achillea millefolium, Myrica gale, and others.

The ethnobotany regarding beer will be discussed.

Thracians are known to have prepared a type of rye beer, which they called brutos or

brytos. However, in Bulgaria, traditionally wine and spirits country, modern lager was

introduced for the first time in Shumen in the middle of XIX cent. Nowadays, beer is widely

consumed and numerous microbreweries have set up shop throughout the country.

Keywords: beer, brewing methods, yeast, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces

pastorianus, gruit, Artemisia vulgaris, Achillea millefolium, Humulus lupulus

Note: Miroslava Dimitrova – Pedagogy of teaching Biology and Chemistry, bachelor

student.



43

Down syndrome phenotype

Veselin Zhechev1*, Kaloyan Kavrakov1, Presiqn Donchev1

1Sava Dobroplodny Secondary School, Shumen, Bulgaria, bul. “Madara” №34


Abstract

Down syndrome (DS) is a disorder with huge medical and social cost. This review will

highlight some phenotypic variations and main findings recently described for these disease.

DS is the most common human disease caused by structural chromosome defects - trisomy of

chromosome 21, chromosomal translocation or mosaic trisomy 21. People with DS have a

characteristic appearance. They have a set of healthy, anatomical, physiological, cognitive and

psychosocial attributes that limit their physical and mental fitness.

Keywords: Down syndrome, phenotypic variations, a structural chromosome defect,

physical and mental health

Note: Kaloyan Kavrakov, Presiqn Donchev - pupil in secondary school.

ВЪВЕДЕНИЕ

Синдромът на Даун е най-често срещаното генетично заболяване. Всяка година

едно на 722 живо родени деца е със Синдром на Даун. В САЩ на година се раждат по

5000 деца със Синдрома, като към настоящия момент те наброяват 400 000 души. В

България на година се раждат около 100 деца. Продължителността на живот на хората

със Синдром на Даун през последното десетилетие значително се увеличава и достига

средната продължителност на хората без заболяването. Повечето деца към настоящия

момент са родени със Синдрома от жени под 35-годишна възраст, въпреки факта, че

рискът от раждане на дете със Синдром на Даун нараства с възрастта на майката.

Съгласно проучванията на 30-годишна възраст този риск възлиза на 1:1000, на 35 вече е

1:400, а на 40-годишна възраст – 1:100 (Puls.bg,2019).

Настоящата разработка е провокирана от факта, че Синдрома на Даун е застъпен

в учебното съдържание по биология и здравно образование – Х клас, задължителна

подготовка, но информацията, която е представена е недостатъчна и неактуална. Във

връзка с това авторите на настоящата разработка, двама ученици и техния учител по

биология и здравно образование направихме това проучване, с което се опитваме да



44

разширим знанията си по проблема и да провокираме интерес, както сред учениците,

така и сред студентите.

Откриване

Състоянието на Синдрома на Даун (СД) е описано за първи път в клиничен

доклад от лекция, представен през 1866 г. от британския физик Джон Лангдън Даун,

озаглавен „Наблюдение на етническата класификация на монголоидните идиоти“.

„Монголоид”, защото децата с СД показват черти на лицето (напр. Епикантална гънка),

които споделят сходства с преобладаващата погрешна етническа теория, създадена от

немския анатом, Йохан Фридрих Блуменбах. В следствие на натиск от групи за

застъпничество и родителски организации през 60-те години, терминът "монголизъм" е

отпаднал от медицинските референции на Световната здравна организация и е заменен

със "синдром на Даун", като през 70-те години на миналия век, става възможно да се

идентифицират хромозомни аномалии с откриването на кариотипните техники. През

1959 г. френският генетик, д-р Джером Лежене, съобщава, че СД е причинен от

допълнителен 21-и хромозом, анеуплоидично състояние, известно като тризомия 21

(Pitetti, 2013).

Фигура 1. John Langdon Down. Portrait by Sydney Hodges, ca. 1870, City of London

Metropolitan Archives (https://en.wikipedia.org)

Причини за болестта

Синдромът на Даун обикновено се причинява от нарушение в клетъчното

деление, която води до ембрион с три копия на хромозома 21. Този тип СД се нарича

тризомия 21 и се приема, че е основната причина за СД, което представлява около 95%

от случаите.

От края на 50-те години на миналия век учените са установили, че по-малък

брой случаи на СД (около 3-4%) са причинени от хромозомни транслокации. Тъй като

транслокациите, отговорни за СД, могат да се наследяват, то тази форма на


45

заболяването понякога се нарича фамилен СД. Сегмент от хромозома 21 се прехвърля в

друга хромозома, обикновено хромозома 14 или 15. Когато транслоцираната хромозома

с допълнителната част от хромозома 21 се наследява заедно с две обичайни копия на

хромозома 21, се развива СД. При двойки, които са имали едно дете с СД, дължащо се

на транслокационна тризомия 21, може да има повишена вероятност за СД при бъдещи

бременности. Това е така, защото един от родителите може да бъде балансиран носител

на транслокацията. Шансът за преминаване на транслокацията зависи от пола на

родителя, който носи пренаредената хромозома 21. Ако бащата е носител, рискът е

около 3%, докато при майката като носител рискът е около 12%. Тази разлика се дължи

на факта, че има селекция срещу хромозомни аномалии в производството на сперма,

което означава, че мъжете ще произвеждат по-малко сперматозоиди с погрешно

количество ДНК. Транслокация и гонадален мозаицизъм са видове СД, за които е

известно, че имат наследствен компонент и една трета от тях (или 1% от всички случаи

на СД) са наследствени (Kazemi2016)

Третата форма на болестта, наречена мозаицизъм, е рядка форма (по-малко от

2% от случаите) на СД. Въпреки че е подобна на проста тризомия 21, разликата е, че

третото копие на хромозома 21 присъства в някои, но не във всички клетки. Този тип

СД се причинява от анормално клетъчно деление след оплождане. При клетъчния

мозаицизъм, сместа може да се види в различни клетки от подобен тип; докато с

мозаицизъм, един набор от клетки може да има нормални хромозоми, а друг тип може

да има тризомия (Kazemi2016)

Фигура 2. Кариограма на тризомия 21 (https://health-innovations.org/2015)

Отклонения от нормата

Морфологични


46

Хората със СД могат да имат някои или всички от тези физически

характеристики: малка брадичка, наклонени очи, лош мускулен тонус, плосък носов

мост, единична гънка на дланта и изпъкнал език поради малка уста или сравнително

голям език. Тези промени в дихателните пътища водят до обструктивна сънна апнея

при около половината от тези със СД. Други общи черти са: плоско и широко лице, къс

врат, прекомерна гъвкавост на ставите, допълнително пространство между палеца и

показалеца, необичайни модели на пръстите и късите пръсти. Нестабилността на

атлантоаксиалната става се появява при около 20% и може да доведе до увреждане на

гръбначния мозък при 1-2%. Дислокациите на бедрата могат да се появят без травма

при до една трета от хората със СД.

Израстването във височината се осъществява по-бавно, възрастните имат нисък

ръст - средната височина за мъжете е 154 cm, а за жените е 142 cm. Индивидите със СД

са с повишен риск от затлъстяване.

Неврологични

СД се свързва с интелектуални увреждания (IQ 20-80). Трудността при ученето

може да се усложнява от лошите социални условия, институционализирането и

сензорните дефицити. Добре известно е, че пациентите със СД обикновено са спокойни

и добродушни. (Allt, 2003)

Предразположение към различни болести

При пациенти със СД честото се развиват деменция и Алцхаймер в ранна

възраст. Епилепсия се среща в около 10% от популацията на СД и обикновено е

свързано с други усложнения на синдрома (Allt, 2003).

Кардиологични

Налице връзка между СД и вродена сърдечна болест (16–60%). Най-често се

срещат атриовентрикуларни дефекти, дефекти в предсърдните прегради, дефекти на

вентрикуларната преграда, артериален дуктус и тетралогия на Fallot. Пациентите с СД

развиват белодробна хипертония с по-голяма тежест и в по-ранна възраст от пациенти

без СД с подобни сърдечни лезии. Предложени са различни механизми за това,

включително хронична хипоксия (вторична до хронична инфекция, хиповентилация,

синдром на обструктивна сънна апнея и белодробна хипоплазия) и дефект на

белодробни капиляри (Allt, 2003).

Стомашно-чревни

Стомашно-чревни аномалии се срещат при 7% от пациентите. Хирургия може да

е необходима в неонаталния период за чревна обструкция. Стомашно-чревни атрезии,


47

особено на дванадесетопръстника и лигавицата, са силно свързани с СД. Болестта на

Hirschprung може да се прояви с чревна обструкция, перфорация на дебелото черво или

ентеро-колит в неонаталния период или при запек при по-големи деца. Честотата на

жлъчните камъни при децата е повишена (4.7% в сравнение с 0.2%). Болестта на

жлъчката е по-често срещана (Allt, 2003)

Имунологични

Пациентите със СД са предразположени към инфекции, особено на

респираторния тракт. Свързаните вродени дефекти на дихателната, стомашно-чревната

и сърдечно-съдовата система могат да допринесат за честотата на институционалните

грижи или лошите социални условия. Дисфункцията на имунната система е често

срещана и при аномалии на Т-клетки, В-клетки, гама-глобулини и неутрофилна

функция. Исторически, честотата на хепатит В е по-голяма в популацията на СД (Allt,

2003).

Хематологични

Новородените със СД са предразположени към полицитемия с хематокритни

стойности над 70%. Съществува 10–20-кратно повишен риск от левкемия с по-висок

риск при пациенти под 5-годишна възраст. Към 30-годишна възраст, кумулативният

риск е 2,7%. Рискът е особено висок при остра миелоидна левкемия, особено при

нормално редки мегакариобластни форми. Значително повишеният риск от левкемия

предполага, че левкемогенните гени могат да бъдат разположени на хромозома 21 (Allt,

2003).

Основни насоки за работа в бъдеще

DYRK1A

Сред различните подходи, DYRK1A инхибиторите се появяват като обещаващи

терапевтици за намаляване на СД когнитивните дефицити. DYRK1A е киназа с двойна

специфичност, която е свръхекспресирана в СД и играе ключова роля в неврогенезата,

израстването на аксоните и дендритите, невроналния трафик и стареенето. Наскоро е

установено нарушаване на DYRK1A в Autosomal Dominant Mental Retardation 7

(MRD7), което води до тежък умствен дефицит. Очаква се скорошен напредък в

развитието на киназни инхибитори, в близкото бъдеще, да се премахне СД от списъка

на нелечимите болести, осигурявайки определени условия като дозировка на

лекарството и правилно време за оптимално дългосрочно лечение (Duchon,2016).

Скрийнинг


48

Скрининг за СД по възраст на майката започва преди 30 години, когато

амниоцентезата се предлага само при по-възрастни жени (тези на възраст ≥ 35 години).

Втори триместър скрининг, обикновено предлаган между 14 и 20 седмица на гестация,

традиционно се състои от комбинация от серумен анализ на майката и майчината

възраст. Добра насока за в бъдеще би била да се подлагат и по млади майки на

скрининг иследвания, защото голяма част от родените със СД са от майки под 35-шна

възраст ( Shaw, 2008).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При извършването на настоящото изследване бяха проучени литературни

източници след 2000 г., с което смятаме, че представената информация е актуална и в

голяма степен отразява новостите свързани със СД. Редица от митовете за болестта,

вече са опровергани. Обезпокоителен е факта, че повече от половината от новородените

със Синдрома на Даун са деца на майки под 35 годишна възраст. Това поражда

необходимост, в бъдеще да се засилят пренаталните изследвания при по-младите

родилки.

Развитието на генетиката, биохимията и молекулярната биология позволяват да

се правят корекции на биохимичните процеси на молекулярно равнище. По този начин

може да се влияе върху целия организъм. Това от една страна позволява удължаване на

продължителността на живота на хората със Синдрома на Даун, а от друга – да се

създаде възможност за по-пълноценен живот.

В бъдеще, искрено се надяваме развитието на науката да направи така, че

Синдрома на Даун да се превърне в лечима болест.

ЛИТЕРАТУРА

1.https://www.puls.bg/bremennost-i-razhdane-c-36/za-sindrom-na-daun-kakvo-ne-

znaem-n-4186, 2019

2.https://www.puls.bg/detsko-zdrave-c-38/sindrom-na-daun-kakvo-predstavliava-i-

koga-riskt-e-po-goliam-n-26714, 2019

3.https://health-innovations.org/2015/04/03/new-blood-test-has-higher-accuracy-of-

standard-screening-for-down-syndrome-in-early-pregnancy/

4. https://en.wikipedia.org/wiki/John_Langdon_Down

5. Allt, Jules E, Charlotte J Howell. Down’s syndrome. British Journal of Anaesthesia

| CEPD Reviews | Volume 3 Number 3 2003

https://www.puls.bg/bremennost-i-razhdane-c-36/za-sindrom-na-daun-kakvo-ne-znaem-n-4186

https://www.puls.bg/bremennost-i-razhdane-c-36/za-sindrom-na-daun-kakvo-ne-znaem-n-4186

https://www.puls.bg/detsko-zdrave-c-38/sindrom-na-daun-kakvo-predstavliava-i-koga-riskt-e-po-goliam-n-26714

https://www.puls.bg/detsko-zdrave-c-38/sindrom-na-daun-kakvo-predstavliava-i-koga-riskt-e-po-goliam-n-26714

https://health-innovations.org/2015/04/03/new-blood-test-has-higher-accuracy-of-standard-screening-for-down-syndrome-in-early-pregnancy/

https://health-innovations.org/2015/04/03/new-blood-test-has-higher-accuracy-of-standard-screening-for-down-syndrome-in-early-pregnancy/


49

6.Duchon, A., Y. Herault - DYRK1A, a Dosage-Sensitive Gene Involved in

Neurodevelopmental Disorders, Is a Target for Drug Development in Down

Syndrome,published: 03 May 2016, doi: 10.3389/fnbeh.2016.00104

7. Pitetti Ken , Tracy Baynard, Stamatis Agiovlasitis. Children and adolescents with

Down syndrome, physical fitness and physical activity. Journal of Sport and Health Science 2

(2013) 47e57, www.sciencedirect.com

8. Kazemi, M., M. Salehi, M. Kheirollahi. Down Syndrome: Current Status,

Challenges and Future Perspectives, 2016, Vol 5, No 3

9. Shaw Sheng-Wen, Jenn-Jeih Hsu, Chien-Nan Lee, Ching-Hua Hsiao, Chih-Ping

Chen, T’sang-T’ang Hsieh, Po-Jen Cheng. First- and second-trimester Down syndrome

screening: current strategies and clinical guidelines, Taiwan J Obstet Gynecol, 2008, Vol

47, No 2

http://loop.frontiersin.org/people/259022/overview

http://loop.frontiersin.org/people/233508/overview

http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnbeh.2016.00104/abstract






http://www.frontiersin.org/Behavioral_Neuroscience/editorialboard

http://dx.doi.org/10.3389/fnbeh.2016.00104

http://dx.doi.org/10.1016/j.jshs.2012.10.004




50

Europe – consumers with limits

Mihaila Toneva1*

1University of Shumen, Faculty of Natural Sciences, Department of Plant protection, botany,

zoology, 115 "Universitetska" str., 9712 Shumen, Bulgaria


Abstract

Consumers in Europe are faced with the problem of the duble standart. This is noticed

in some consumer surveys made in the countries – members of the European Union in the east

and west Europe. Differences are observed in the quality, in the substrance and in the price of

some goods.

Keywords: Europe, quality of foodstuffs and non-food goods

Note: Mihaila Toneva – Plant protection, bachelor student.



51

Fake news and critical approach to information on the Internet

Miroslava Dimitrova2, Mariya Kaschieva1*



2University of Shumen, Faculty of Natural Sciences, Department of Biology, 115

"Universitetska" str., 9712 Shumen, Bulgaria


Abstract

Fake news is the deliberate dissemination of false or misleading information about

different aspects of life in various communication outlets. Its purpose as well as the one of the

people behind it is to misinform the public or specific groups, to gain popularity, and financial

profit from advertisement. Means of counteraction against this social phenomenon is the

critical approach to information, based on scientific facts and common sense.

Keywords: Fake news, social phenomenon

Note: Miroslava Dimitrova – Pedagogy of teaching Biology and Chemistry, bachelor

student.



52

Pitzer approach based models for nitrate binary systems of the type 1-1

(HNO3-H2O, LiNO3-H2O, NaNO3-H2O, KNO3-H2O, CsNO3-H2O, and

NH4NO3-H2O), 2-1 (Mg(NO3)2-H2O, Ca(NO3)2-H2O, Sr(NO3)2-H2O, and

Ba(NO3)2-H2O), and 3-1 (Cr(NO3)3-H2O and (Al(NO3)3-H2O) up to very

high concentration at 298.15 K

Stanislav Donchev1, Berna Hristova1, Kameliya Parvanova1, Irina Atanasova1,

Christomir Christov1*

1Dept. Chemistry, Faculty of Natural Sciences, Shumen University “Konstantin Preslavsky”,

Shumen, Bulgaria; *Е-mail: [email protected]

Abstract

In this study we developed new thermodynamic models for solution behavior and

solid-liquid equilibrium in 12 nitrate binary systems of the type 1-1 (HNO3-H2O, LiNO3-H2O,

NaNO3-H2O, KNO3-H2O, CsNO3-H2O, and NH4NO3-H2O), 2-1(Mg(NO3)2-H2O, Ca(NO3)2-

H2O, Sr(NO3)2-H2O, and Ba(NO3)2-H2O), and 3-1(Cr(NO3)3-H2O and (Al(NO3)3-H2O) from

low to very high concentration at 298.15 K. Models are developed on the basis of Pitzer ion

interactions approach (1). To parameterize models for binary systems we used all available

experimental osmotic coefficients data for whole concentration range of solutions, and up to

saturation point. To construct the models we used different versions of standard molality-

based Pitzer approach. It was established that for 10 nitrate solutions under study application

of extended approach with 4 parameters (β0, β1, β2 and Cφ) and variation of 1 and 2 terms in

fundamental Pitzer equations leads to the lowest values of standard model-experiment

deviation. The predictions of new developed here models are in excellent agreement with

experimental osmotic coefficients data from low to very high concentration (up to 28 mol.kg-

1). The models are also validated by comparison of model calculated mean activity

coefficients (±) (not used in parameterization process) with available reference data. The

thermodynamic solubility products (as ln Kosp) of solid phases, precipitating from saturated

nitrate binary solutions (s.a. Ca(NO3)2.4H2O(s) and Ca(NO3)2.3H2O(s) precipitating in



53

Ca(NO3)2-H2O) have been determined on the basis of evaluated binary parameters and using

experimental solubility data.

Acknowledgement: The work was supported by the European Regional Development

Fund within the Operational Programme “Science and Education for Smart Growth 2014-

2020” under the Project CoE “Universities for Science, Informatics and Technologies in e-

Society (UNITe) BG05M2OP001-1.001-0004”, as well as by Shumen University Research

Program, Project No. RD-08-120/04.02.2019.

Note: Berna Hristova, Kameliya Parvanova, Irina Atanasova – Ecological chemistry,

master students.


54

Poster session

Section “Environmental ecology”

Аnalysis of radionuclides in soil and plants samples of the region of Shumen University -


Andreeva


Bulgaria - Sabina Vasileva, Zlatin Denev, Veneta Chobanova, Nail Nail, Irena Iordanova,

Hristo Hristov


Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria - Liliya Pinteva, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Marina Marinova, Sevda Hamza

Anthropocene – the New Epoch - Marina Marinova, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Sevda Hamza, Liliya Pinteva


Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria - Sevda Hamza, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Liliya Pinteva, Marina Marinova

Harvestmen (Arachnida: Opiliones) from the region of Cape Emine - Iva Stamenova, Maria

Naumova, Teodora Teofilova, Nikolay Kodzhabashev

The environmental messages of the Bible - Yanyo Рetranov

Solubility in NH4Br-CaBr2-H2O system at T = (298.15 and 323.15) K - Stanislav Donchev,

Tsvetan Tsenov, Ismail Ismailov, Ivailo Parushev, Christomir Christov


55

Analysis of radionuclides in soil and plants samples of the region of Shumen

university

Hristo Hristov 1*, Mirena Petrova 1, Galin Tilkov1, Atche Mudjuletova1, Yozlen

Nuridin1, Ralica Andreeva1

1 Faculty of Natural Sciences, Shumen University 115,Universitetska St, 9700 Shumen,

Bulgaria


Abstract

In the work are presented results for radionuclides determined in the samples of soils

and plants. Samples were collected in the region of Shumen University. In this experiment

were selected three medical plants – Urtica dioica L., Chelidonium majus L. and Capsella

bursa-pastoris L. On samples were conducted gamma-spectrometric analysis in the Nuclear

physics and radioecology laboratory by Shumen University. The results are analyzed and

discussed.

Keywords: environmental radioactivity; soil; medical plants, gamma-ray

spectrometry analysis; natural and technogenic radionuclides

Acknowledgements: Part of the present work has been supported by Grant № РД-08-

92/31.01.2019 from Konstantin Preslavsky University, Shumen. This work was developed

under the guidance of Associate Professor N. Arhangelova.

Note: Hristo Hristov - Biology and Physics, Mirena Petrova, Atche Mudjuletova,

Yozlen Nuridin, Ralica Andreeva - Pedagogy of teaching Biology and Physics, bachelor

students; Galin Tilkov - Astronomy and meteorology, bachelor student.



56

Gama-spectrometric analysis of sands from the north region of Black sea's

beaches of Bulgaria

Sabina Vasileva1*, Zlatin Denev1, Veneta Chobanova1, Nail Nail1, Irena Iordanova1,

Hristo Hristov1

1 Faculty of Natural Sciences, Shumen University 115,Universitetska St, 9700 Shumen,

Bulgaria


Abstract

Health of tourists visiting Bulgarian Black Sea coast could be negatively influenced by

the beach sand` radioactivity. This work presents results from gamma spectrometric

measurement of sands. Sand samples were collected from the north Black Sea coast - from

Durankulak to the city of Varna. The results of specific activity on radionuclides were

analyzed and discussed.

Keywords: environmental radioactivity; sand; gamma-ray spectrometry analysis;

natural and technogenic radionuclides

Acknowledgements: Part of the present work has been supported by Grant № РД-08-

142/08.02.2018 and РД-08-92/31.01.2019 from Konstantin Preslavsky University, Shumen.

This work was developed under the guidance of Associate Professor N. Arhangelova.

Note: Sabina Vasileva - Physics (Medical Physics), master student; Zlatin Denev,

Veneta Chobanova, Irena Iordanova, Nail Nail - Medical Physics and Radioecology, bachelor

students; Hristo Hristov - Biology and Physics, bachelor student.



57

Contribution to the Research of the myriapode fauna (Myriapoda:

Chilopoda) on the Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria

Liliya Pinteva1*, Darina Bachvarova1, Aleksandar Doichinov1, Marina Marinova1,

Sevda Hamza1

1Faculty of Natural Sciences, University of Shumen, 115 Universitetska str., Bulgaria


Abstract

This abstract notifies about three new species of the Class Chilopoda (Myriapoda)

discovered during the research of the miriapode fauna on the Lilyaksko Plateau in

Northeastern Bulgaria, carried out in the period between November 2017 and April 2018 in

five sample collection stations: a deciduous forest (LP1) dominated by Carpinus betulus; a

coniferous forest (LP2) dominated by Pinus nigra; a mixed deciduous-coniferous forest (LP3)

of P. nigra and Betula pendula and two open meadows – LP4 and LP5 covered with wheat

grasses and single shrubs of Rosa canina. The material was collected through pitfall traps, 10

in each sample collection station, which were reported monthly.

The following species were registered during the research:

Lithobius (Sigibius) beroni (Negrea, 1965) (Chilopoda: Lithobiomorpha:

Lithobiidae). A Balkan species reported until the present only from Bulgaria with recordings

from Central Balkan Mountains, the Rhodope Mountains, Rila Mountain, Pirin Mountain,

Slavyanka Mountain, Sredna Gora Mountain, Lozenska Mountain, Strandzha Mountain,

Sakar Mountain, Bakadzhishki and Derventski Heights, Pianets Ridge, Tundzha Plain,

Kresna Gorge, the southern coast of the Black Sea, Sofia, Shumen and Shumensko Plateau.

L. (S.) beroni is a polytope, mesophile, mesomicrothermal species registered in caves,

urbanized habitats (parks), open mountain habitats, deciduous, mixed deciduous-coniferous

and coniferous forests. In the region of the Lilyaksko Plateau this species was found in

November 2017 in the deciduous hornbeam forest (LP1 – 1 female) and in February 2018 in

the mixed conifer-birch forest (1 male, 1 female).

Strigamia crassipes (C.L. Koch, 1835) (Chilopoda: Geophilomorpha: Linotaeniidae).

A European species widely spread on the continent. For Bulgaria it has been reported from

the Balkan Mountains, West Rhodope Mountains, Vitosha, Rila, Pirin, Sredna Gora, Sakar

Mountains, Derventski Heights, Tundzha Plain, Yambol, the Black Sea Coast, Shumen,



58

Shumensko Plateau and Madarasko Plateau. S. crassipes is a Eourotope, mesohygrophile and

mesomicrothermal species with a preference to more humid biotopes. In Bulgaria it has been

found in caves, urban parks and forest habitats. Only one representative was found on the

Lilyaksko Plateau (1 female) in the deciduous hornbeam forest in February 2018.

Keywords: Lilyak Plateau, Chilopoda, Lithobius (Sigibius) beroni, Strigamia

crassipes



Note: Liliya Pinteva, Marina Marinova, Sevda Hamza – Ecology and Environmental

Protection, bachelor students.


59

Anthropocene – the New Epoch

Marina Marinova1*, Darina Bachvarova1, Aleksandar Doichinov1, Sevda Hamza1, Liliya

Pinteva1


*Е-mail:[email protected]

Abstract

The development of our planet is divided into a number of different in length

geological periods. Eons are the longest and they are divided into several eras which

themselves are divided into periods and they into epochs. If we have to describe the present

moment from a geological point of view the order would look in the following way: Eon –

Phanerozoic, Era – Neozoic, Period – Quaternary, Epoch – Holocene. More and more people

think that it is time to say good bye to the Holocene epoch that lasted for about 11 800 years

because our planet has entered a new geological era, provisionally called Anthropocene – The

Human Epoch.

In order to officially announce the beginning of a new era, a number of prerequisites

are needed. First, proofs of its coming should be evident globally. Geologists use two formal

criteria in defining historical eras – the presence of visible traces from long-dated and lasting

changes in the rocks of that epoch as well as traces of quick and short-dated global changes.

The main reasons of accepting the Anthropocene are connecting with the destroying of

the forests, the radioactive contamination, the increase of the greenhouse gases and the global

change of the climate, polluting the soil with plastic, aluminium and concrete waste products,

the extinction of different biological species and so on. These phenomena leave visible traces

in the earth rocks and the future paleontologists will surely discover them in the sediments. It

has to be clarified which processes are most significant in order to define the beginning of the

new epoch. Some think that it all began more than 8000 years ago with the development of

agriculture, others connects it with the flourishing of the Roman empire and the cutting of the

forests 2000 years ago or the beginning of the Industrial Revolution in the 19th c. But the

predominant opinion is that the beginning of the Anthropocene is connected with the

development of the nuclear energetic and the production of plastics – the 1950s. The

recognition of the Anthropocene as a new geological epoch is the cause of a lot of arguments.

But whether but will be registered in the newest history of our planet or not is not that



60

important. What is more important is the fact that the conception Anthropocene could be more

useful as an informal term of describing the influence of humans on the planet and not as a

definite geological epoch.

Keywords: geology, geological epochs, Holocene, Anthropocene



Note: Marina Marinova, Sevda Hamza, Liliya Pinteva – Ecology and Environmental



61

Contribution to the Research of the myriapode fauna (Myriapoda:

Diplopoda) on the Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria

Sevda Hamza1*, Darina Bachvarova1, Aleksandar Doichinov1, Liliya Pinteva1, Marina

Marinova1



Abstract

This abstract notifies about three new species of the Class Diplopoda (Myriapoda)

discovered during the research of the miriapode fauna on the Lilyaksko Plateau in

Northeastern Bulgaria, carried out in the period between November 2017 and April 2018 in

five sample collection stations: a deciduous forest (LP1) dominated by Carpinus betulus; a

coniferous forest (LP2) dominated by Pinus nigra; a mixed deciduous-coniferous forest (LP3)

of P. nigra and Betula pendula and two open meadows – LP4 and LP5 covered with wheat

grasses and single shrubs of Rosa canina. The material was collected through pitfall traps, 10

in each sample collection station, which were reported monthly.

The following species were registered during the research:

Anamastigona bilselii (Verhoeff, 1940) (Diplopoda: Chordeumatida:

Anthroleucosomatidae). Balkan species, for Northeastern Bulgaria reported from Shumen,

Shumensko Plateau and Madarasko Plateau. It is a polytope, mesophile, mesomicrothermal

species with a high ecological elasticity in relation to humidity and can withstand lower

environmental temperatures. A. bilselii was registered on the Lilyaksko Plateau only in the

mixed pine-birchforest (LP3), where only 4 representatives were found (2 males, 2 females).

Melogona broelemanni (Verhoeff, 1897) (Diplopoda: Chordeumatida:

Chordeumatidae). A Carpathian-Balkan species, reported for Bulgaria from Rila and the

Rhodope Mountains. In the region of the Lilyaksko Plateau M. broelemanni was registered in

the deciduous forest (LP1 – 1 male) and in the mixed pine-birch forest (LP3 – 1 male) and on

an open meadow (LP5 – 1 male, 2 females).

Craspedosoma transsylvanicum (Verhoeff, 1897) (Diplopoda: Chordeumatida:

Craspedosomatidae). East-European species until the present reported for Northeastern

Bulgaria only from the Kyoskovete town park in Shumen. It is an oligotope,

mesomicrothermal and mesohygrophile species found in Bulgarian mostly in deciduous



62

forests. Like the other two species C. transsylvanicum is new for the miriapode fauna on the

Lilyaksko Plateau, where it was registered in the deciduous hornbeam forest (LP1 – 1

male,11 females) and in the coniferous pine forest (LP2 – 1 male).

Keywords: Lilyaksko Plateau, Diplopoda, Anamastigona bilselii, Melogona

broelemanni, Craspedosoma transsylvanicum



Note: Sevda Hamza, Liliya Pinteva, Marina Marinova – Ecology and Environmental



63

Harvestmen (Arachnida: Opiliones) from the region of Cape Emine

Iva Stamenova1, Maria Naumova2, Teodora Teofilova2*, Nikolay Kodzhabashev1

1Forestry University, Faculty of Forestry, Department of Hunting and Game Management, 10

Kliment Ohridski Blvd., 1756 Sofia, Bulgaria

2Institute of Biodiversity and Ecosystem Research, Bulgarian Academy of Sciences, 1 Tsar

Osvoboditel Blvd., 1000 Sofia, Bulgaria


Abstract

As a result of targeted ecological studies of the harvestmen (Opiliones) in the region of

Cape Emine (central Bulgarian Black Sea coast), a total of 9720 specimens were captured and

identified. They belonged to 4 families, 11 genera and 17 species (about 26% of all species

established for the country). The study was carried out by seasonal samplings during the

period 2009 – 2012, by means of 126 pitfall traps, located in 13 sampling sites, covering the

diversity of the habitats in the area. Four species had limited distribution on the Balkan

Peninsula (regional Balkan endemics): Dasylobus beschkovi (Staręga, 1976), Rilaena

balcanica Šilhavý, 1965, Rilaena buresi Šilhavý, 1965 and Dicranolasma thracium Staręga,

1976. Five species were new for the region of Cape Emine (Odiellus lendli Sørensen, 1894,

Opilio ruzickai Šilhavý, 1938, Egaenus convexus (C. L. Koch, 1835), Dicranolasma giljarovi

Šilhavý, 1966, Trogulus tricarinatus Linnaeus, 1767), and another four species (Lacinius

dentiger C. L. Koch, 1847, Opilio dinaricus Šilhavý, 1938, Rilaena balcanica Šilhavý, 1965

and Trogulus closanicus Avram, 1971) were new geographic records for the whole Bulgarian

Black Sea coast. The most numerous were Zacheus crista (Brullé, 1832) (3273 ex.), Egaenus

convexus (3078 ex.) and Rilaena buresi (1923 екз.). Mitostoma gracile (Redikorzew, 1936)

and Dasylobus beschkovi were presented with only one specimen each.

Keywords: Opiliones, new records, Cape Emine



64

The environmental messages of the Bible

Yanjo Iliev Petranov1

1Faculty of Humanities, University of Shumen, 115 Universitetska str., Shumen, Bulgaria

Аbstract

Mankind has always carried and will be responsible for the state of nature. The

depletion of resources and pollution of the surrounding environment against the backdrop of

the continuous growth of the population of the planet with particular acuity poses the question

of the solidarity of the efforts of all people to preserve the diversity of life, the rational use of

natural resources and the prevention of ecological catastrophes.

The poster examines the question of where the modern ecology and the Christian

worldview intersect with creation; what is the spiritual connection between theology and

ecological values, etc.

Keywords: Bible, theology, environment, pollution

Note: Yanjo Iliev Petranov – theology, bachelor student.

Acknowledgements: This work was developed under the guidance of Dr. Galya

Yordanova.


65

Solubility in NH4Br-CaBr2-H2O system at T = (298.15 and 323.15) K

Stanislav Donchev1, Tsvetan Tsenov1, Ismail Ismailov1, Ivailo Parushev 1, Christomir

Christov1*

1Faculty of Natural Sciences, Shumen University “Konstantin Preslavsky”, Shumen, Bulgaria


Abstract

The bromide minerals solubility in the mixed system NH4Br-CaBr2-H2O have been

investigated at T = (298.15 and 323.15) K by the physico-chemical analysis method. At

standard temperature the equilibrium crystallization of NH4Br (cr) and CaBr2.6H2O (cr) has

been established. Crystallization of NH4Br (cr) and CaBr2.4H2O (cr) has been established at

323.15 K. The compositions of the thoroughly suction dried solid phases were specified by

the Schreinemackers graphic method. According to the data the field of crystallization of

calcium bromide hydrates is very narrow on the solubility isotherm at both temperatures. It

can be seen from the data that even at very low concentrations of NH4+ lead to the formation

of CaBr2.6H2O (cr), or CaBr2.4H2O (cr).

Keywords: bromide minerals solubility, physico-chemical analysis method

Acknowledgement: The work was supported by the European Regional Development

Fund within the Operational Programme “Science and Education for Smart Growth 2014-

2020” under the Project CoE “Universities for Science, Informatics and Technologies in e-

Society (UNITe) BG05M2OP001-1.001-0004”, as well as by Shumen University Research

Program, Project No. RD-08-120/04.02.2019.

Note: Tsvetan Tsenov – Medical chemistry, bachelor students.



66

Poster session

Section “Environmental ecology”

Аnalysis of radionuclides in soil and plants samples of the region of Shumen University -


Andreeva


Bulgaria - Sabina Vasileva, Zlatin Denev, Veneta Chobanova, Nail Nail, Irena Iordanova,

Hristo Hristov


Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria - Liliya Pinteva, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Marina Marinova, Sevda Hamza

Anthropocene – the New Epoch - Marina Marinova, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Sevda Hamza, Liliya Pinteva


Lilyaksko Plateau, Northeastern Bulgaria - Sevda Hamza, Darina Bachvarova, Aleksandar

Doichinov, Liliya Pinteva, Marina Marinova

Harvestmen (Arachnida: Opiliones) from the region of Cape Emine - Iva Stamenova, Maria

Naumova, Teodora Teofilova, Nikolay Kodzhabashev

The environmental messages of the Bible - Yanyo Рetranov

Solubility in NH4Br-CaBr2-H2O system at T = (298.15 and 323.15) K - Stanislav Donchev,

Tsvetan Tsenov, Ismail Ismailov, Ivailo Parushev, Christomir Christov


67

Strategy for integrated pest management in organic production of common

wheat in South Dobrudzha region

Plamen Chamurliyski¹*, Galina Zapryanova1

¹ Department “Crop Science and Plant Protection”, College Dobrich, University of Shumen,

115 Universitetska str., Shumen, Bulgaria


Abstract

Common winter wheat takes an important place in organic farming. It is the basis for

the production of various types of dietetic foods. Every year harmful insects cause problems

to grain producers. They do irreparable damage to wheat crops. Until now in our country in

cereal crops there are no purposefully developed technologies for combating insect pests in

organic farming.

The purpose of this study is to propose a science-based and workable strategy for pest

control in organic production of common wheat in the South Dobrudzha region. High-

performance farming and various preventive measures combined with bio-insecticides

provide the best results in controlling harmful insects, which guarantees minimal losses in

organic wheat production.

Keywords: organic common wheat, pest control, bio-insecticides

Note: Galina Zapryanova – Plant protection, bachelor student.

Увод

В съвременния свят обикновената пшеница има първостепенно значение за

изхранването на човечеството (Rodomiro et al., 2008) и e разпространена в почти всички

географски ширини. Като основна храна, тя играе жизнено важна роля в глобалната

продоволствена сигурност, осигурявайки 20 на сто от общата сума на калории и

протеин консумирани от населението на планетата (Shiferaw et al., 2013). През

последните години площите засети с тази култура постоянно варират в тесни граници,

като за 2018 година според FAO и Statista, са засети 218,5 млн. хектара и са

произведени над 723 млн. тона зърно.

Ежегодно обаче, сериозен проблем за производителите на зърно представляват

вредните видове насекоми. Те нанасят непоправими щети върху пшеничните посеви.



68

Познати са над тридесет вида насекоми (монофаги и полифаги), които използват за

храна тази култура, а това води до силно редуциране на добивите и влошаване

качеството на продукцията. Такива са представителите на разреди: Orthoptera,

Hemiptera, Hymenoptera, Diptera, Thysanoptera, Coleoptera и др. Според някои автори,

например житната пиявица (Lema melanopa L.) при плътност една ларва на стъбло води

до понижаване на продуктивността с 12,7% (Buntin et al., 2004), а житната дървеница

Eurygaster integriceps Put. в плътност от 10 нимфи/m² предизвиква редуциране на

добива с 2500 kg/ha (Canhilal et al., 2005).

Съвременната агротехника предлага отлични решения, които осигуряват

оптимални условия за развитието на растенията. За контрол на вредната ентомофауна

се използват различни видове химични средства в огромни количества (според FAO –

около 500 млн. литра годишно). Те обаче замърсяват растителната продукция, почвата,

водите и са силно токсични за полезната ентомофауна, рибите, гръбначните животни и

човека. Това налага до известна степен ориентиране към биологично производство.

Обикновената зимна пшеница заема важно място в биологичното земеделие. Тя

е основа за производството на различни видове диетични храни. Биологичната

продукция включва хляб, зърнени закуски, бисквити, снаксове и ред други тестени

изделия (Атанасова и др., 2014). Биологично отгледаната пшеница за консумация от

хората заемат 18,6 % от всички площите засети с тази култура в световен мащаб (Schott

& Sanders, 2017).

До настоящия момент в нашата страна при зърнено-житни култури не са

разработвани целенасочено технологии за борба с неприятелите при органично

земеделие. Често се прилагат предимно чужди разработки (Ndakidemi et. al., 2016),

които са набързо адаптирани и не са съобразени с почвено-климатичните и

производствените условия на страната ни.

Целта на настоящото изследване е да се предложи една научно обоснована и

практически приложима стратегия за управление на неприятелите при биологично

производство на обикновена пшеница в района на Южна Добруджа.

Материал и методи

Според данни от последните десет години в издаваният периодично „Прогнозен

бюлетин по Растителна защита“ на БАБХ обобщаваме, че основните проблеми при

обикновената пшеница в района на Южна Добруджа създават 10 вредни видове


69

насекоми (Таблица 1). Те могат да бъдат определени, като икономически най-важните

неприятели за региона.

Таблица 1. Вредни видове насекоми с най-голямо стопанско значение при

обикновената пшеница за района на Южна Добруджа.

Вид Повреда Биология ПИВ*

Овесена листна въшка

Sitobion avenae L.

Лист,

Клас

16-18 поколения

годишно

10 броя на растение

фенофаза “братене”

Пшеничен трипс

Haplothrips tritici Kurd.

Клас,

Зърно

1 поколение

годишно

10 бр. възр./стъбло

във фенофаза

„вретенене”

Шведска муха

Oscinella frit L.

Млади

растения,

Класове

3 поколения

годишно

3-4 бр./ m² фенофаза

поникване-братене

Хесенска муха

Mayetiola destructor Say.

Цялото

растение

в ранна фаза

2 поколения

годишно

3-4 бр./ m² фенофаза

поникване-братене

Житна стъблена оса

Chepus pygmeaus L. Стъбло


годишно -

Вредна житна дървеница

Eurygaster integriceps Put.

Листа, Стъбло,

Клас, Зърно


годишно

4 бр./ m² при

нормална гъстота на

посева

Обикновена житна

пиявица Lema melanopa

L.

Лист 1 поколение

годишно

30 – 50

бр. възрастни/ m²

Обикновен житен бегач

Zabrus tenebrioides Goeze.

Цялото

растение

в ранна фаза


годишно 4 бр. ларви/ m²

Обикновен житен

бръмбар

Anisoplia austriaca Hrbst.

Зърно Двугодишно

развитие 3-6 бр. възрастни/ m²

Телени червеи (Полски

ковачи) Elateridae

От кълн до 3-ти

- 4-ти лист

От 3 до 5

годишен цикъл

на развитие

10 – 15 ларви бр./ m2

*- ПИВ – праг на икономическа вредност

За правилното извеждане на борбата срещу вредните видове в условията на

биологично производство на пшеница е необходимо да се следи динамиката на

насекомите, тяхната популационна плътност, праговете на икономическа вредност

(ПИВ) и момента на появата им в посева. Поради тези причини прогнозирането и

управлението на наличните вредители изисква стратегия свързана с отличното

познаване на културата и нейното развитие по фенофази, биологията на насекомите,

метеорологичните условия на годината и прилагането на основни методи за обследване

(Андреев, 2018).


70

Методи на обследване:

1. Окомерно наблюдение на растенията и отчитане на плътността на овесена

листна въшка и пшеничен трипс. Наблюденията трябва да обхванат целия посев, като

се правят по диагоналите или шахматно. През есента трябва да се следи за типични

повреди от житните мухи.

2. Почвени разкопки - Стандартни/обикновени: на дълбочина до 30-35cm - за

отчитане плътността на телени червеи, гъсеници и какавиди на нощенки и др.

Размерите на разкопките са различни, но най-често са квадратни 50/50 cm. Пробите

трябва да се изваждат по хоризонти - първият хоризонт е до 5-10cm и всеки следващ

през 10cm. Обикновено на площ до 20 декара се правят 4-5 разкопки, до 100 декара - 8

разкопки, до 500 dka - 16, до 1000 dka – 24. Броят на установените насекоми или други

неприятели от всеки вид се изчислява средно на 1 m2 площ.

3. Триъгълни житни примамки - Методът се обуславя на факта, че ларвите на

почвените неприятели - телени и лъжетелени червеи, житен юнски бръмбар и др.

откриват хранителните си растения по отделения от корените им СО2. В ъглите на

скован от летви равностранен триъгълник, със страни 66 cm, на дълбочина 5 – 6 cm се

засяват 30 – 50 g (една супена лъжица) семена от пшеница ечемик или овес. Мястото се

маркира с колче. На площ от 100 декара се залагат 12, до 500 декара – 24 и до 1000

декара – 48 примамки. След около две седмици, когато семената поникнат, те се

изваждат с права лопата и се преглеждат внимателно, като се изброяват привлечените

неприятели. Приема се, че броя на ларвите (телени и лъжетелени червеи) в една

примамка отразява плътността на 1 m².

4. Отчитане чрез косене с ентомологичен сак. Това е най-бързият и универсален

метод за проследяване на фенологията и за определяне популационната плътност на

неприятелите по културите със слята повърхност – житни. Размерите на стандартния

ентомологичен сак са: дължина на дръжката 100-120 cm, диаметър на обръча 30 cm и

торба от тънък, плътен плат с дълбочина 70 - 80 cm. Един откос се приема за направен,

когато обръчът на сака опише дъга, равна на ¼ от окръжността. Пет откоса се равняват

на 1 m². За да се получи сравнително точна представа за състоянието на ентомофауната,

е необходимо поне от 10-20 места, разположени в дълбочина на участъка, да се вземе

по една проба. Стандартната проба е от 100 откоса, затова на всяко място се правят по 5

или 10 замаха.

Резултати и обсъждане


71

В условията на биологичното производство напълно се забранява употребата на

конвенционалните химични средства за борба срещу вредните видове насекоми

(Костадинова и Попов, 2012). Това налага контрола на вредителите да се осъществява

въз основа на различни профилактични мероприятия и утвърждаване на високо ниво на

агротехника при отглеждането на пшеницата.

1. Използване на сертифициран посевен материал. Сертифицираните семена

гарантират висока чистота, кълняемост и кълняема енергия. Тези показатели

осигуряват дружното и равномерно покълване и поникване на растенията. Добре

гарнираните и здрави посеви по-лесно превъзмогват повредите нанесени в ранните

фази от развитието. Поради същите причини е необходимо да се спазва указаната за

конкретния сорт сеитбена норма.

2. Прилагане на научно-обосновани сеитбообращения. От голямо значение при

пшеницата е правилният избор на предшественик. Задължително да се избягва нейното

отглеждането като моно-култура. Най-добри предшественици зърнено-бобови и

слънчоглед. Мярка срещу намножаването на неприятелите със строга хранителна

специализация: житна дървеница, житна стъблена оса, житна пиявица, обикновен

житен бръмбар и житен бегач.

3. Обработка на почвата. Добре извършената подготовка на почвата преди сеитба

благоприятства нормалното и бързото развитие на културата. Качествено,

няколкократно дискуване на правилната дълбочина или плитката оран (ако е

необходимо при предшественици, които освобождават полето по-рано) с цел

унищожаване на всички вредни видове зимуващи в почвата или такива които се

развиват там (телени червеи, житен бегач, житна стъблена оса). Срещу телените червеи

са задължителни редовните междуредови обработки при отглеждането на

предшественика (слънчоглед) (Андреев, 2018).

4. Заравяне и унищожаване на растителните остатъци. Ефикасни мерки за

намаляване зимуващия запас от житната дървеница, житна пиявица и пшеничния

трипс. Някои автори посочват добри резултати при прилагането на различни видове

целулозоразлагащи препарати, като например Бактофил С, Nutri-Life Accelerate (NLA)

и Амалгерол премиум за ефективно усвояване на остатъците от предшественика (Milev

and Iliev, 2014)

5. Срокове на сеитба. Извършване на сеитба в оптимални срокове. Ранната есенна

сеитба подпомага намножаването на житните мухи, тъй като поникването на посевите

съвпада с летежа на есенните поколения. Ето защо сроковете за сеитба са от голямо


72

значение. Късната сеитба също крие своите рискове. За Южна Добруджа е прието

сеитбата са се осъществява в периода 01.10 до 15.10, но понякога се допускат до 10 дни

по-рано от началната дата в зависимост от характеристиката на сорта.

6. Качествено торене. Създава условия за бързото развитие на здрави растения,

които по-лесно се възстановяват от повредите нанесени в началните фази. Калиевите и

фосфорните торове повишават устойчивостта на растенията към житните мухи.

Едностранното азотно торене прави растенията по-уязвими на нападение. Препоръчва

се използването на био-торове в съответните фази на развитие за укрепването на

растенията (Таблица 2.)

7. Унищожаване на плевелната растителност. Пиреят е подходящо място за

яйцеснасяне и намножаване на житния бегач.

8. Навременно прибиране на реколтата. Важно условие срещу лятното

поколение на шведската муха. Срещу житен бегач - ограничава възможността за

допълнително изхранване на бръмбарите, което води до слабо яйцеснасяне, а от там и

до по-слабо нападение от ларвите.

9. Приложение на био-инсектициди. В България не е разработвана конкретна

схема за борба с вредните видове насекоми при пшеница чрез пряко третиране с био-

инсектициди. Поради тази причина няма и регистрирани такива у нас. Изследванията в

световен мащаб показват и дават надежди, че известен желан успех се постига основно

с два препарата – „NeemAzal“ (Ним Азал) и „Пиретрум“. Резултатите посочват, че

ефективността на „NeemAzal“ (Ним Азал) срещу всички възрасти на житната

дървеница ( Eurygaster integriceps Put.) е впечатляваща (Kivan, 2014). Смъртността при

яйцата е 36%, при нимфите 51%, а при възрастните 44% внесен във фази между 37 и 55

по Zadoks (1974). Аналогични са проучванията направени при комбинации с

„Пиретрума“ и „Ним Азал“, проведени в България при други култури (Николова и

Георгиева, 2015). В нашата страна търговския препарат „Ним Азал“ е регистриран

срещу някои неприятели при зеленчукови и овощни култури. „Пиретрум“ не е

регистриран за употреба при пшеницата, но е разрешен при зеленчукови и овощни

култури и вероятно поради високата си токсичност при пчели не е включен в

Приложения ІІ на регламент (ЕО) № 889/2008 на Европейската Комисия.

Популярност набира био инсектицида „Натуралис“. Той е одобрен и

регистриран за употреба срещу почвени вредители при слънчоглед и царевица.

Продуктът съдържа живи спори на патогена Beauveria bassiana, който е силно

ефективен срещу телени червеи (Elateridae). Предстои изпитване и регистрация и при


73

пшеницата, срещу същата група неприятели. Третирането на пшеницата с полимери и

силикати има негативно влияние върху намножаването и развитието на листните въшки

и пшеничния трипс. Предлаганият препарат Афитек ЕК е една добра алтернатива в това

направление. Контролът на складовите неприятели след прибирането на реколтата при

съхранение на зърното се осъществява чрез регистрираният от БАБХ продукт Селико

СЕК. Доказани са резултатите в борбата срещу житна гъгрица, зърнов бръмбар и

суринамски брашнояд.

Таблица 2. Приложение на био-инсектициди и био-торове, за пряк и косвен контрол

на неприятелите по пшеницата.

Фаза на

третиране Неприятел Активно вещество Доза

Търговски

препарат

След прибиране

на

предшественика

и след

прибиране на

пшеницата.

Косвен ефект при

борбата с житни

мухи и

неприятели

зимуващи в

растителните

остатъци.

целулозоразлагащи

бактерии – Bacillus

megaterium,

Streptomyces – abus

• 49% хуминови

киселини

• 1% фулвокиселини

• 5% хумини и улмини

2 l/dka,

след

дъжд.

Хумус

Актив

Грейн

Третиране на

семената преди

сеитба

Телени червеи

Ларви на бръмбар

житар

Ларви на житен

бегач

Beauveria bassiana 2.3

X 107 живи спори/мл

или 0.0185 г.

коформуланти-

растително масло

100

ml./dka

Натуралис*

От вретенене до

изкласяване (35-

55 по Zadoks)

Житна дървеница

Житна пиявица


Листни въшки

1% Азадирахтин А

0,5 % Азадирахтин Б

300

ml./dka

NeemAzal**

(Ним Азал)

Във всяка една

фаза без цъфтеж

Листни въшки


смес от полимери,

главно силиконови и

силоксани

150 ml.

в 100 l.

вода

Афитек ЕК

След прибиране Житна гъгрица

Зърнов бръмбар

аморфен силициев

диоксид

2 kg/t

зърно

Селико СЕК

***


74

Суринамски

брашнояд

За третиране на

семена и листно

торене по време

на вегетация до

изкласяване (55-

по Zadoks)

Косвен ефект.

Стимулира

кълняемостта,

повишава

устойчивостта на

стрес и имунитета,

осигурява гъсти

посеви.

100% течен органичен

екстракт от биотор:

червен калифорнийски

червей

100

ml./dka

БиоХумус

* - регистриран в БАБХ при слънчоглед и царевица.

** - няма регистрация в БАБХ все още срещу неприятели по пшеницата.

*** - регистрацията на препарата е изтекла и предстои възобновяване на

разрешителното.

Заключение

Борбата срещу неприятелите по обикновената пшеница в условията на

биологичното производство е много трудна с оглед на забранените за употреба

конвенционални химични средства за растителна защита. Тя изисква задълбочени

познания по отношение на културата и биологията на вредните видове насекоми.

Високото ниво на агротехника, всички възможни профилактични мерки, както и

навременната прогноза и сигнализация са най-ефективният модел за интегрирано

управление на неприятелите при изследваната култура.

Използването на био-инсектициди и препарати отчита висок ефект при борбата.

Този подход също трябва да бъде съчетаван със споменатите вече агротехнически

мероприятия. В световен мащаб се работи по изпитването на нови продукти, които не

замърсяват природата и не са токсични за топлокръвните животни. Нуждата от

регистрация на био-инсектициди ще бъде все по-голяма, тъй като фермерите търсят

вече алтернативи на химизацията в земеделието. Засега регистрираните препарати в

това направление са ограничени и оскъдни.

Изложената дотук стратегия може да бъде основа за доразработване на една по-

комплексна методика прилагана при производството на био-пшеница.

Литература

Андреев, Р., Земеделска ентомология за всички, DVD, Одобрен за учебно

помагало с протокол № 55/19.02.2003. на МОН. Преработено издание (2018).


75

Атанасова, Д., В., Манева, В., Котева, Б., Зарков, Е., Дачев, (2014). Отглеждане

на зърнено-житни култури в сертифицирано поле за биологично земеделие в Института

по земеделие – Карнобат, Национална конференция с международно участие на тема:

„Биологични растениевъдство, животновъдство и храни“. Постери и Доклади, Троян,

62-67 (ISBN 978-954-8045-33-9)

Костадинова, П., В., Попов, (2012). Основни принципи и методи на

биологичното земеделие, Ново знание – ВУАРР, 1(3): 55-63

Николова, И., Н., Георгиева, (2015). Контрол на смучещи неприятели и

продуктивност на фураж при биологично производство на пролетен фуражен грах

(Pisum sativum L.), Растениевъдни науки, Год. LII (5): 10-16

Buntin, D. G., K., Flanders, R., Slaughter, Z. Delamar, (2004). Damage Loss

Assessment and Control of the Cereal Leaf Beetle (Coleoptera: Chrysomelidae) in Winter

Wheat, Journal of Economic Entomology, Volume 97, Issue 2: 374–382

Canhilal, R., H., Kutuk, A., D. Kanat, M., Islamoglu, F., El-Haramein, M., El-

Bouhssini, (2005). Economic Threshold for the Sunn Pest, Eurygaster integriceps Put.

(Hemiptera: Scutelleridae), on Wheat in Southeastern Turkey, J. Agric. Urban Entomology

22 (3&4): 191-201.

Kivan, M., (2005). Effects of azadirachtin on the sunn pest, Eurygaster integriceps

put. (Heteroptera, Scutelleridae) in the Laboratory. JCEA, Volume 6 (2):157-160

Milev, G., I. Iliev, (2014). Treatment of post-harvest residues with cellulose digesters

II. Effect on seed yield from bean, maize and sunflower. FCS, 9(1): 131-139

Ndakidemi, B., K., Mtei, P. A., Ndakidemi Impacts of Synthetic and Botanical

Pesticides on Beneficial Insects, Agricultural Sciences, (2016), 7: 364-372

Rodomiro, O., H. J., Braun, J., Crossa, J., H. Crouch, G., Davenport, J., Dixon, S.,

Dreisigacker, E., Duveiller, Z. H. J., Huerta, А. K., Joshi, M., Kishii, P., Kosina, Y., Manes,

M., Mezzalama, A., Morgounov, J., Murakami, J., Nicol, G. O., Ferrara, J. I. O., Monasterio,

T. S., Payne, R. J., Pen˜a, M. P., Reynolds, K. D., Sayre, R. C., Sharma, R. P., Singh, J.,

Wang, M., Warburton, H. W. M., Iwanaga, (2008). Wheat genetic resources enhancement by

the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT), GRCE 55: 1095–1140

Schott, J., J., Sanders, (2017). Global Organic Cereal Production. Agri benchmark

Organic. Thünen Institute of Farm Economics. 1-13

Shiferaw, B., M., Smale, H. J., Braun, E., Duveiller, M., Reynolds, G., Muricho,

(2013). Crops that feed the world 10. Past successes and future challenges to the role played

by wheat in global food security. Food Security 5: 291–317


76

Zadoks, J., T., Chang, B., Konzak, (1974). A decimal code for the growth stages of

cereals. Weed Research 14: 415-421

http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC

https://www.statista.com/statistics/267268/production-of-wheat-worldwide-since-

1990/

http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC

https://www.statista.com/statistics/267268/production-of-wheat-worldwide-since-1990/

https://www.statista.com/statistics/267268/production-of-wheat-worldwide-since-1990/


77

Properties for pests control in organic production of orchards crops

Magdalena Koleva1*, Pavlina Velikova1

1Department of Crop science and Plant protection, College Dobrich, Konstantin Preslavsky

University of Shumen, 115 Universitetska str., Shumen, Bulgaria


Abstract

Fruit farming is an important branch of Bulgarian agriculture. The area of fruit crops

in Bulgaria is approximately 100,000 ha. The most cultivated crops are apples, pears, peaches,

apricots, plums. Orchards are attacked by many diseases and pests that have a significant

impact on both the quantity and quality of the fruits yields. А huge number of pests from all

orders of class Insecta and some representatives of class Arachnida damage the orchards

every year. The most economically important pest for our country are fruit worms, fruit axles,

beetles, aphids and etc. In recent years, particular attention has been paid to organic fruit

production in Bulgaria. Pests control in the organic gardens is very difficult due to limited

opportunities for using insecticides. Up to now, thirteen plant protection products for

biological control with pests have been authorized in Bulgaria. Most of them are microbial

preparations on the base of Bacillus thuringiensis var. kurstaki, Cydia pomonella granulovirus

(CpGV), Beauveria bassiana, Saccharopolyspora spinose, some are repellents (pheromone

dispensers) or mineral oils (paraffin oil). They are registered and can be used against some

fruits worms, sculpture caterpillar and mites but do not provide protection against many other

pests.

Keywords: orchards, organic production, pests

Note: Pavlina Velikova – Plant protection, bachelor student.

Овощарството е важен отрасъл в българското земеделие. Плодовете са неизменна част

от менюто на хората в страната ни и това се дължи на богатото им съдържание на

захар, фруктоза, пектин, ароматни и дeбилни вещества. Използват се за прясна

консумация, в хранително-вкусовата промишленост, а част от отпадъчните продукти

при преработката на плодовете се използва в животновъдството за храна. Природните

условия у нас дават възможност за отглеждането, както на средноевропейски, така и на

южноевропейски овощни видове. Площите с овощни култури в България са



78

приблизително 100 хил. ha. Ябълките са най-разпространения овощен вид, следвани от

сливи, праскови, кайсии, круши, череши.

През последните години особено голямо внимание се отделя на екологичното

(биологичното) производство на плодове в България. Биологичното производство на

плодове е система, която ограничава използването на изкуствени торове, синтетични

пестициди, растежни регулатори и генно модифицирани организми. Ключовите

принципи и практики на биологичното производство целят да се запази за дълго

плодородието на почвата, снабдяване на растенията с необходимите хранителни

вещества чрез естествени или органични торове, контролиране на плевелите,

неприятелите и болестите чрез ротация на културите, използване на естествени

хищници и ограничение на химичните третирания. По този начин се получава

биологично чиста продукция, без остатъчни количества от пестициди (Костадинова и

Попов, 2012). Съгласно стандартите на IFOAM (Европейска организация по

биологично земеделие) растителната защита и торене при биологично производство се

извършва само с природни продукти. Българската агенция по безопасност на храните

(БАБХ) издава списък с продукти за растителна защита, на които активните вещества

са в Приложение II на РЕГЛАМЕНТ (ЕО) № 889/2008 на Европейската комисия. Този

регламент определя правилата за биологично производство и етикетиране на

биологични продукти и контрол върху прилагането им.

Растителната защита при биологично производство на овощни култури е

изключително трудна задача. По отношение на борбата с неприятелите от значение са

всички агротехнически методи за борба, най-вече обработките на почвата, които водят

до намаляване числеността на популациите. Задължително е в овощната градина

постоянно да се проследява динамиката на насекомите, тяхната популационна

плътност, момента на поява в посева, праговете на икономическа вредност (ПИВ),

както и плътност и видов състав на полезната ентомофауна (Андреев, 2018; Харизанов

и Харизанова, 2018).

Овощните растения се нападат от огромен брои неприятели, които оказват

значително влияние както върху количеството и качеството на плодовата реколта, така

и върху дълголетието на самите дървета. В овощните градини се срещат насекомни

видове от клас Insecta (разреди Orthoptera, Homoptera, Coleoptera, Diptera,

Hymenoptera, Lepidoptera), както и ненасекомни видове от клас Arachnida, подклас

Acari. Икономически най-важните видове, които се срещат ежегодно в насажденията и

често плътността на популацията надминава ПИВ са: ябълков плодов червей – Cydia


79

pomonella L.; ябълков цветопробивач – Anthonomus pomorum L.; ябълкова плодова оса –

Hoplocampa testudinea Klug.; сливов плодов червей – Grapholita funebrana Tr.; източен

плодов червей – Cydia molesta Busck.; черна сливова плодова оса – Hoplocampa minuta

Christ.; прасковен клонков молец – Anarsia lineatella Zell.; вишнев хоботник –

Rhynchites auratus Scop.; мъхнат бръмбар – Epicometis hirta Poda.; листни въшки (р-д

Homoptera); листогризещи гъсеници (р-д Lepidoptera) и мн. др. (Андреев, 2018;

Харизанов и Харизанова, 2018). Постоянното присъствие на тези видове в овощните

градини се дължи на комплекс от причини, в чиито основа стой многогодишния начин

на отглеждане на овощните. Това създава условия за успешно презимуване на

неприятелите по кората, леторастите, около пъпките, под опадалите листа или в

почвата около дърветата. От друга страна голяма част от видовете вредят по повече от

един овощен вид.

Към момента разрешени за употреба в страната и вписани в Списък на

разрешените за предлагане на пазара и употреба продукти за растителна защита, както

и в Приложение II на РЕГЛАМЕНТ (ЕО) № 889/2008 на Европейската комисия са

следните търговски препарати:

1. НИМ АЗАЛ Т/С – активното вещество е Азадирахтин А-Д, извлечено от

индийското дърво Ним (Azadirachta indica A. Juss: Meliaceae) (Таблица 1).

Образува фин филм върху напръсканите части на растението, има силно

проникващо действие през листата и се транспортира в цялото растение.

Препаратът има стомашно действие и блокира образуването на ларвния хормон

екдизон в организма на вредителите. Развитието на ларвите се преустановява,

стават слабоподвижни и спират да се хранят, при което се прекъсва тяхното

вредно действие. Загиват след няколко дни. Не е токсичен за човека и

топлокръвните животни. Безопасен е за пчелите и повечето ентомофаги. Няма

карантинен срок.

2. ДИПЕЛ 2 Х - съдържа протеинови ендотоксинни кристали и спори на

бактерията Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki (Btk). Ендотоксинът е селективна

стомашна отрова. Спорите предизвикват токсичност посредством навлизането

им в кръвта на насекомото. Ларвите поемат спори и кристали на Btk чрез

хранене с третираната листна маса. Храненето се преустановява минути след

като кристалите са попаднали в стомаха и са перфорирали клетъчните му стени.

В следствие на перфорирациите, спорите навлизат в цялото тяло на насекомото.

Ларвите спират да се хранят след по-малко от половин час, изгубват окраската


80

си, потъмняват, спират да се движат и умират в период от 1-3 дни. Това е най-

широко използваният биоинсектицид в света за борба с гъсеници на пеперуди от

р-д Lepidoptera (Amichot et al., 2016).

3. РАПАКС – също препарат на базата на Bacillus thuringiensis subsp. кurstaki, щам

ЕG 2348. Притежава същия механизъм на действие описан вече при ДИПЕЛ 2Х.

4. МАДЕКС ТВИН – активното вещество е Cydia pomonella granulovirus (CpGV)

щам V22. Вирусът е изолиран за първи път в Мексико и се използва по цял свят

за борба с ябълковия плодов червей. Прилага се за пръскане на плодовете след

снасяне на яйцата, но преди излюпването на ларвите. След излюпването ларвите

нагризват коричката на плода, за да се вгризат в него и поемат част от вируса.

Той се развива много бързо в тялото на гъсеницата и тя загива. В резултат,

голяма част от популацията загива за 1-2 години (Knox et al., 2015).

5. МАДЕКС ТОП - активното вещество също е Cydia pomonella granulovirus

(CpGV), но щам V15. Има същия механизъм на действие описан при МАДЕКС

ТВИН.

6. НАТУРАЛИС – активното вещество е гъбата Beauveria bassiana Vuill.

(Ascomycota, Hypocrales). Oткрита e през 1835г. като причинител на заболяване

по копринените буби. Щам ATCC 74040, използван в препарата е изолиран от

Anthonomus grandis (мексикански памуков хоботник) в Тексас, САЩ. Продуктът

действа основно при контакт. Конидиите на гъбата се задържат за кутикулата на

насекомите и акарите, покълват и проникват в тялото им. Смъртта се дължи на

механичното проникване на мицела и последваща загуба на вода и хранителни

вещества от жертвата, комбинирани с отделянето на хидролитични ензими.

Препарата е ефективен върху всички стадии на неприятелите, но в началните

стадии от тяхното развитие т. е. веднага след появата им (Barbarin et al., 2012).

Таблица 1. Инсектициди разрешени за употреба при биологично производство

на овощни култури

Търговско

име

Активно вещество Доза Неприятел Категория на

употреба

НИМ

АЗАЛ

азадирахтин А1%

азадирахтин Б, В, Г, Д-

0,5 % ним-субстанция -

2,5 %

0,3 г/дка

300 мл/дка

Череша, черница,

праскова, кайсия,

сливи, круши,

ябълки :

D.suzukii;

Ябълки :

Непрофесионална


81

Ябълков пъстър

миниращ молец;

Ябълков молец

ДИПЕЛ 2Х Бацилус турингиензис

вар. курстаки, 32000

МЕ за 1 мг готов

продукт

0,1 %

100 г/дка

Гъсеници на бяла

американска

пеперуда;

Гъсеници на

златозадка;

Гъботворка


РАПАКС Bacillus

thuringensis,

subsp. кurstaki,

щам ЕG 2348 –

188 г/кг

100-200

мл/дка

Ябълки, круши,

дюли:

Листозавивачки;

Праскови,

нектарини,

кайсии, сливи,

череши:

Източен плодов

червей;

Прасковен

клонков молец

Втора

професионална

МАДЕКС

ТВИН

Cydia pomonella

Грануловирус – CpGV-

V22 (DSMZ - №

GV0014) – 3 х 1013

гранули/литър

10 мл/дка Ябълки, круши,

орехи: Ябълков

плодов червей;

Праскови, сливи,

бадем:

Източен плодов

червей


Търговско

име

Активно вещество Доза Неприятел Категория на

употреба

МАДЕКС

ТОП

Cydia pomonella

Грануловирус – CpGV-

V15 (DSMZ - №

GV0013) – 3 х 1013

гранули/литър

10 мл/дка Ябълки, круши,

наши (китайска

круша), дюли,

орехи: Ябълков

плодов червей


Натуралис Beauveria bassiana, щам

ATCC 74040 – 0,185

г/кг

100-150

мл/дка

100-200

мл/дка

100-200

мл/дка

100-150

мл/дка

Праскови,

нектарини,

кайсии, сливи:

Трипси,

Средиземноморс-

ка плодова муха;

Череши:

Черешова муха;

Круши:

Обикновена

крушова листна

бълха;

Ябълки, круши:

Червен овощен

акар

Втора професио-

нална


82

ГИНКО Феромонов диспенсер:

Е8, Е10 – додекадиенол

(кодлемон) - 254

мг/диспенсер,

додеканол - 132 мг/

диспенсер,тетрадеканол

- 31 мг/ диспенсер

50

диспенсeра/

дка


дюли, азиатски

круши „наши”,

орехи срещу:

Ябълков плодов

червей

Втора


СИНЕЙС

480 СК

480 г/л спинозад 20 – 37.5

мл/дка

30 – 43.7

мл/дка

20 мл/дка

20 мл/дка

20 мл/дка

Ябълки и круши:


червей, Ябълков

пъстър миниращ

молец;

Круши: Крушова

листна бълха;

Праскови,

нектарини и

кайсии:

Прасковен

клонков молец;

Праскови,

нектарини,

кайсии, череши,

вишни, джанки:

Drosophila

suzukii


ДЕЦИС

ТРАП

0,015г - делтаметрин /

капан (диспенсър)

+атрактант

50- 80

капана/ха

Семкови и

костилкови

овощни видове:

Средиземноморс-

ка плодова муха

и плодови мухи

от род Ceratitis

spp.


ИЗОМЕЙТ-

OFM TT

Феромонов диспенсер:

Z-8-додеценил ацетат -

0,4464 г/диспенсер, Е-

8-додеценил ацетат -

0,0288 г/диспенсер, Z-

8-додеценол - 0,0048 г/

диспенсер

25

диспенсера/

дка

30

диспенсера/

дка

Праскови,

кайсии, ябълки,

круши,

дюли,азиатски


срещу: Източен

плодов червей;

Сливи: Източен

плодов червей,

Сливов плодов

червей

Непрофесио-

нална

ИЗОМЕЙТ

С



(кодлемон) - 122


додеканол - 63


100


дка



круши „наши“ -


червей

Втора



83

тетрадеканол - 15

мг/диспенсер

ИЗОМЕЙТ

СРЛ



(кодлемон)-101

мг/диспенер,

додеканол-16


тетрадеканол-3

мг/диспенсер, Z-11

тетрадеценил ацетат -

101 мг/диспенсер, Z-9

тетрадеценил ацетат -

19 мг/диспенсер

100


дка




мушмули,

киселица (дива

ябълка): Ябълков

плодов червей,

Плодова

корогризачка,

Кафявоивичеста

листозавивачка,

Малка лозова

листозавивачка,

Овощна

листозавивачка

Втора


ПАРА

ЗОМЕР

75 % парафиново масло 2 %

3 %

Калифорнийска

щитоносна

въшка (за зимно

пръскане);

Червен овощен

акар


7. СИНЕИС 480 СК – активното вещество е спинозад. Извлечен e от бактерията

Saccharopolyspora spinosa Mertz & Yao. Активните му субстанции „Спинозин А“

и „Спинозин D” вече се синтезират по химичен път. Те имат специфичен

механизъм на действие свързан със затягане на свързващите звена на

никотиновите ацетилхолинови рецептори. В резултат се получава

свръхвъзбудимост на насекомите (Николов, 2017).

8. ГИНКО – феромонов диспенсър, създаден на базата на додекадиенол, додеканол

и тетрадеканол, активни вещества от групата на алкохолите. Имат действие

свързано с освобождаването на феромон, който дезориентира мъжките пеперуди

и възпрепятства копулацията. Закачените равномерно в овощната градина

диспенсери осигуряват плътен облак от миризма, която напълно се смесва

/покрива/ с излъчваната от женските индивиди такава.

9. ИЗОМЕЙТ OFM ТТ – феромонов диспенсът на базата на додеценил ацетат и

додеценол.

10. ИЗОМЕЙТ С - феромонов диспенсът на базата на додекадиенол, додеканол и

тетрадеканол.


84

11. ИЗОМЕЙТ СРЛ - феромонов диспенсът на базата на додекадиенол, додеканол,

тетрадеканол и тетрадеценил ацетат.

12. ДЕЦИС ТРАП – капан (диспенсър) с активното вещество, от групата на

синтетичните пиретроиди, делтаметрин. Препарата е разрешен за употреба при

биологично производство, тъй като активното вещество не влиза в реален

контакт с растенията.

13. ПАРА ЗОМЕР – активното вещество е парафиново масло. Механизмът му на

действие е механично-физичен. При третиране водно-маслената емулсия попада

върху яйца на насекоми и акари и образува фин маслен слой. Той възпрепятства

навлизането на кислород, необхосим за ембриона или ларвата. В резултат

настъпва асфикция.

Данните от Таблица 1 показват, че към момента са регистрирани тринадесет

търговски продукта за борба с неприятели при биологично производство на овощни

култури, които обаче могат да бъдат използвани срещу малък брой, макар и най-

широко разпространените, неприятели. Тези препарати успешно се използват в

биоградините, както у нас, така и по света, за да се поддържат популациите на

насекомите под ПИВ. При останалите неприятели, срещу които няма регистрирани и

разрешени за употреба инсектициди, основен метод за борба си остава

агротехническия. Министерството на земеделието и храните изготвя и издава Списък

на биологичните агенти, които могат да се внасят и използват в страната за борба с

неприятелите (Андреев, 2018). Той включва хищни насекоми, паразитоидни насекоми,

хищни акари и нематоди, които могат да се използват срещу огромен брои неприятели.

В световен мащаб са създадени много фабрики, които отглеждат и продават такива

биоагенти, но за сега у нас такива няма. Това се оказва една ниша за бъдещи планове и

инвестиции, която ще подпомогне много биологичното производство като цяло в

страната.

Литература

Андреев, Р., Земеделска ентомология за всички, (2018) DVD, Одобрен за учебно

помагало с протокол № 55/19.02.2003 г. на МОН;

Костадинова, П., В. Попов (2012) Основни принципи и методи на биологичното

земеделие. Ново Знание, (3): 55-63;

Николов, А. Фитофармация, Виденов и син, 2017;


85

Харизанов, А., В. Харизанова. Земеделска ентомология. Академично

издателство на АУ, гр. Пловдив, 2018;

Amichot, M., C. Curty, O. Benguettat-Magliano, A. Gallet, Е. Wajnberg (2016) Side

effects of Bacillus thuringiensis var. kurstaki on the hymenopterous parasitic wasp

Trichogramma chilonis. Environmental Science and Pollution Research. 23 (4): 3097–3103.

doi:10.1007/s11356-015-5830-7. PMID 26590060;

Barbarin, A.M., N.E. Jenkins, E.G. Rajotte, M.B. Thomas (2012) A preliminary

evaluation of the potential of Beauveria bassiana for bed bug control. Journal of Invertebrate

Pathology. 111 (1): 82–85. doi:10.1016/j.jip.2012.04.009. PMID 22555012.

Knox, C.M.; Moore, S.D.; Luke, G.A.; Hill, M.P. (2015). "Baculovirus-based

strategies for the management of insect pests: a focus on development and application in

South Africa". Biocontrol Science and Technology. 25 (1): 1–20.

doi:10.1080/09583157.2014.949222.

Списък на разрешените за предлагане на пазара и употреба продукти за

растителна защита: Инсектициди.

http://www.babh.government.bg/userfiles/files/RZ/Reg/2019/%202019%201(1).pdf

http://www.babh.government.bg/userfiles/files/RZ/Reg/2019/%202019%201(1).pdf


86

Methods of biological control in organic farming

Elena Miteva1, Krasimira Georgieva1, Albena Ivanova1*




Abstract

One of the major challenges society faces today is the production of enough food for

the growing population and conservation of natural resources. Conventional agriculture is still

the most widespread one, more and more relying on the use of chemicals, developing new

techniques and technologies, and the goal is to achieve maximum yields. Organic farming is

an environmentally friendly farming system for the production of healthy and high quality

agricultural produce, maintenance of soil fertility without the use of synthetic products

(artificial fertilizers, pesticides, etc.). The negative consequences of chemical struggle related

to disturbance of the biological equilibrium in agrocenoses, environmental pollution with

pesticides, etc. can be completely eliminated by applying biological plant protection methods.

The main objective of the biological protection of plants is to eliminate the causes of the

occurrence of harmful organisms, i.e to apply preventive measures or the so called indirect

methods for plant protection. Some of them are breeding of disease and pest resistant species

and varieties, crop rotation, cultivation techniques and prophylaxis. Direct methods of

protection are applied if harmful organisms multiply above limit levels. In organic farming a

balanced ratio between pests and their antagonists should be maintained. Biological control

can be viewed in two directions - as a natural phenomenon and as a control method. As a

natural phenomenon, biological control affects the antagonistic relationship between

organisms in which some individuals live at the expense of others by using them for food and

destroying, exhausting or severely reducing their numbers without human intervention. As a

method, biological control purposefully uses the antagonistic relationship between pests of

crop plants on the one hand and their natural enemies on the other, with the active

participation of human.

Keywords: organic farming, plant protection, biological control, methods

Note: Elena Miteva, Krasimira Georgieva – Plant protection, Prof. bachelor students.



87

Cinnamon – a spice or a drug?

Stefani Toshkova1*, Borislava Pavlova1, Zheni Dimitrova1

1Faculty of Natural Sciences, Konstantin Preslavsky University of Shumen, 115

Universitetska Str., Shumen, Bulgaria


Abstract

Cinnamon has a long history of use as a drug and is one of the most important spices

in the world. Cinnamomum verum, called true or Ceylon cinnamon, is a small evergreen tree

of the family Lauraceae. Its bark contains from 0.5 to 4% essential oil, tannins, gum,

flavonoids, coumarins and others. The main ingredient of the essential oil is cinnamaldehyde,

which gives the specific aroma and spicy flavor of cinnamon. It has properties that

successfully affect insulin resistance, which is the basis of type 2 diabetes. Cinnamon oil has

antifungal, antiviral, antibacterial and antiparasitic effects. Due to its antioxidant properties, it

is considered that cinnamon can be used successfully for the prophylaxis of malignancies.

There is still insufficient clinical data on the benefits of cinnamon in this area, but the results

of the research are promising.

Keywords: Cinnamomum verum, cinnamon, essential oil, cinnamaldehyde



Note: Stefani Toshkova, Borislava Pavlova – Biology and chemistry, bachelor

students.



88

Edelweiss (Leontopodium alpinum) - the white star of the mountains

Viktorya Beshtepelieva1, Albena Ivanova1*




Abstract

Edelweiss is a symbol of the free spirit and the greatness of nature. Its name in

German means "noble white". Edelweiss belongs to the group of glacial relicts. These are

plants that have spread during the glacial period and have survived the last climatic changes

only in the high parts of the mountains. More than 30 species of protected alpine plants of this

species are known in the world. In Bulgaria there are Leontopodium alpinum subsp. alpinum -

in Pirin and Leontopodium alpinum subsp. nivalis - in Stara Planina from 1400 to 2700 m

above sea level. Edelweiss is a perennial plant. It forms dense, gray-white tufts, up to 20 cm

high. The leaves are attached to the stem without a leaf handle and are strongly narrowed. The

lower leaves are larger and gradually decrease. The whole plant is covered with thick silvery

hairs (trichomes) that make it white, fluffy and gentle. It is propagated by seeds or by

separating the tuft. Edelweiss blooms in July-August. Its colors resemble an asterisk with

about 10-12 leaflets arranged in a circle and also covered with trichomes that are so twisted

and braided to mask the green color of the leaves. These trichomes are dead cells with air cell

gaps, and when the light reflects in them, they look silvery. Edelweiss is widely used in

medicine and cosmetics. One of the oldest uses is to treat rheumatic pains and to help cough.

In Germany it is called a "flower for stomach pain". From his colors are prepared medicines

for diseases of the lungs and heart. Nowadays, the world is more excited about edelweiss as a

herb with anti-aging effect. In the natural cosmetics, an edelweiss extract is extracted from the

plant's upper part. Thanks to its antioxidant properties, edelweiss extract can neutralize free

radicals and thus counteract the stress that UV radiation causes to the skin. Edelweiss thus

acts favorably on the skin.

The conservation status of the plant is vulnerable and it is included in the Red Book of

Bulgaria.

Keywords: edelweiss, flower, trichrome, red book

Note: Viktorya Beshtepelieva – Plant protection, bachelor student.



89

The state of the rose production in Bulgaria from 2013 to 2018

Mariya Kaschieva1*, Desislava Krumova1, Aylin Mitat1




Abstract

Bulgaria is famous for production of rose oil. It is the main material for the perfumery

industry and pharmacy industry. It is also used as a supplement in the Food industry. This

research examins the dynamics of the planted areas with oil rose and the yield of oil rose for

the period 2013-2018.

Keywords: rose oil, dynamics of the planted areas

Note: Desislava Krumova, Aylin Mitat – Plant protection, bachelor students.



90

Isolation and characteristics of protein-bound polysaccharides produced by

Trametes versicolor from the region of the Shumen plateau

Dilyan Stoyanov1, Gergana Manova, Lyubomir Manov, Karamfil Kalchev1*

1 Faculty of Natural Sciences, University of Shumen, 115 Universitetska str., Bulgaria


Abstract

Тhe medicinal properties of different mushrooms have been used for centuries in asian

countries. In modern clinical practice, a variety of medicinal preparations obtained from

mushrooms are continuing the long-established tradition. Based on extracellular and

intracellular polysaccharides isolated from T. Versicolor, a number of products have been

developed to be used as modifiers of the biological response. The aim of this paper is to

isolate polysaccharopeptides from samples of wild mushrooms from the area of the Shumen

Plateau. The resulting compounds were obtained in the form of macroscopic crystals. The

physiologically active polysaccharide peptides derived from T. versicolor are useful addition

to conventional therapy of oncological and other diseases.

Keywords: Trametes versicolor; Polysaccharopeptides; Antitumor polysaccharides.

Acknowledgements: The study has been financially supported by project RD-08-

104/01.02.2019, funded by the Shumen University "Episkop Konstantin Preslavsky".

Note: Dilyan Stoyanov – Ecology and Environmental Protection, bachelor student.

Introduction

In traditional medicine, the healing properties of mushrooms have been used for

centuries in Japan and other Asian countries. Medicinal effects have been demonstrated for

various mushrooms (Meng et al., 2016). In modern clinical practice, different preparations

obtained from them are involved in а range of therapeutic and medical applications including

extracts of Antrodia camphorate, Agaricus sp., Cordyceps militaris, Favolus alveolarius,

Lentinus edodes, Phellinus linteus, Pestalotiopsis sp., Pleurotus ostreatus, Tricholoma sp. и

Trametes (Coriolus) versicolor, Tremella fuciformis (Cui&Chisti, 2003; Meng et al., 2016).

One of the most common mushrooms species in the northern hemisphere is T.

versicolor. It belongs to the genus Trametes, family Polyporaceae, division Basidiomycota. T.

versicolor is a saprophyte and an aerobe, found all year round. The fruit body is fan-shaped



91

with wavy edges. The top surface has zones of fine hairs and is velvety to the touch and

typical concentric zones of multiple colors and shades: tan, brown, yellow, orange, red, gray,

green or black. (Fig. 1). 3 to 5 cm in size, round, semi-round or triangular, flattened, thin and

strong (Soothill and Fairhurst, 1977). The spore layer is white to slightly yellowish saturated

with miniature but visible round pores of 3 to 8 per millimeter. The mushroom has white

spores that are elongated and cylindrical (4–6 x 2–2.5 µm). Young specimens are flexible.

They usually appear and spread on several levels.

Figure 1. Wild Trametes Versicolor (sporocarp).

Polysaccharopeptides derived from T. versicolor find significant application among

the therapeutic products. Еxtracellular and intracellular polysaccharide peptides are both

physiologically active as modifiers of the biological response (Cui&Chisti, 2003). One of the

popular commercial polysaccharopeptide preparations obtained by T. versicolor mycelium

extraction is the polysaccharide peptides Krestin (PSK) и PSP (Wan, 2013).

Polysaccharides that are synthesized from T. versicolor are highly branched. Lots of

monosaccharides are present: fructose, arabinose, rhamnose, galactose, mannose, and xylose

with glucose as a major (Cui&Chisti, 2003). The polysaccharides isolated from T. versicolor

are resistant to enzyme proteolysis (Hotta et al., 1981) and typically contain α-1,4 and β-1,3

glycosidic bonds in the polysaccharide chains while in the side branches with β-1,6 glycosidic

bonds (Ng, 1998; Meng et al., 2016).


92

The polysaccharides produced by T. versicolor favor overall health. They have a wide

range of physiological effects: immunosuppression; counteracting immunosuppressive effects

of chemotherapy, radiotherapy and blood transfusion; antagonizing immunosuppression;

improving the function of the liver; calming the central nervous system; increase of pain

threshold which makes them complementary to conventional therapies (Cui & Chisti, 2003;

Wan, 2013; Piotrowski et al., 2015).

Most commercial polysaccharide peptide preparations use only intracellular polymers

which are derived from cultured fungal mycelium. The mycelia may be produced and grown

by different technologies. Multistage hot water extraction of T. versicolor mycelial biomass is

widely used in the manufacture of modern preparations (Cui & Chisti, 2003). Usually, the

biomass is extracted multiple times and the combined extract is concentrated by evaporation

under vacuum or ultrafiltration. Ethanol precipitation (Kim et al., 2001) and ammonium

sulfate fractionation (Hotta et al., 1981) are also commonly used methods.

Materials and methods

The used materials are fruiting body of mushrooms T. versicolor, ethyl alcohol 95%,

and paper filter (blue band). The sporocarp was collected from August to October 2018 in the

area of Shumen Plateau. They are mechanically cleaned from dirt and other impurities. Тhen

they are dried at a constant temperature of 50 оC until reaching constant weight. This way the

processed specimens can be stored for a long time without altering their organoleptic

qualities. Control of species’s identity is maintained throughout the preparation оf the

experiment. At every stage two members of the team independently perform checks on the

fruit bodies by morphological marks. Infrared spectral analysis was used to determine the

nature of the isolated compaunds by using FT-IR Research Spectrometers – Bruker.

Isolation of Polysaccharides

50 grams of dried T. versicolor fruit bodies are submerged in a 2 liter fireproof round-

bottomed flask filled with 95% ethanol. After 1 hour an alcohol is added again to compensate

for the absorption until the mushrooms are fully soaked and the alcohol is at the initial level.

The first extraction is carried out for 30 minutes at normal atmospheric pressure with slight

boiling. The hot alcohol extract is filtered through a paper filter (blue band) and collected in a

separate container. The extraction is conducted consecutively three times with an increase of

15 minutes each time. The volume of the collected alcoholic extract (2L) is reduced to 250 ml

by evaporation. The resulting concentrated alcoholic extract is stored at room temperature in а

dark place.


93

Results and discussion

After one month in the obtained concentrated alcoholic extract, а growth of crystals

was being observed. Тhe size increased with time (Fig.2). The growth of the macrocrystals

was observed in three separate experiments. Lowering the storing temperature of the extract

to –18оC accelerates the onset of crystal formation. The resulting macrocrystals are irregular

in shape and semi-transparent. They do not dissolve in methanol, ethanol, acetone and ethyl

acetate. They are soluble in water when the temperature rises above 40 оC. Their melting

point is at 90 оC. After cooling, a glassy amorphous mass is obtained with increased

transparency.

Figure 2. Observed crystals from the obtained alcoholic extract.

The initial analysis of the formed crystals showed that they were of carbohydrate

nature. The IR analysis of the crystals is shown in Fig. 3

The resulting spectrа has a typical broad hydroxyl peak of around 3267.58 cm-1, which

is representative for a wide class of carbohydrate compounds. Comparative analysis within

the database shows similarities to various carbohydrates with high glucose and fructose

content. This also corresponds to the reported data on the composition of oligosaccharides

used for therapeutic purposes (Cui&Chisti, 2003). Further research will be done in order to


94

accurately determine the structure of the macrocystal and analyze its novelty, properties and

possible applications.

Figure 3. FT-IR spectrum of the formed crystals.

Protein-linked polysaccharides derived from T. versicolor have been widely used as

immunopotentiating and therapeutic agents for many years (Cui & Chisti, 2003; Wan, 2013).

The physiologically active polysaccharopeptides obtained from wild- harvested mushrooms T.

versicolor are useful addition to conventional cancer therapy and other diseases. Further

research is needed to study, use, and producе therapeutic biopolymers.

Acknowledgements

The study has been financially supported by project RD-08-104/01.02.2019, funded by

the Shumen University "Episkop Konstantin Preslavsky".

References

1. Cui, J., & Chisti, Y. (2003). Polysaccharopeptides of Coriolus versicolor:

physiological activity, uses, and production. Biotechnology advances, 21(2), 109-122.

2. Hotta, T., Enomoto, S., Yoshikumi, C., Ohara, M., & Ueno, S. (1981). U.S. Patent No.

4,271,151. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.


95

3. Kim, D. H., Yang, B. K., Jeong, S. C., Park, J. B., Cho, S. P., Das, S., ... & Song, C.

H. (2001). Production of a hypoglycemic, extracellular polysaccharide from the

submerged culture of the mushroom, Phellinus linteus. Biotechnology letters, 23(7),

513-517.

4. Meng, X., Liang, H., & Luo, L. (2016). Antitumor polysaccharides from mushrooms:

a review on the structural characteristics, antitumor mechanisms and

immunomodulating activities. Carbohydrate research, 424, 30-41.

5. Ng, T. B. (1998). A review of research on the protein-bound polysaccharide

(polysaccharopeptide, PSP) from the mushroom Coriolus versicolor (Basidiomycetes:

Polyporaceae). General Pharmacology: The Vascular System, 30(1), 1-4.

6. Piotrowski, J., Jędrzejewski, T., & Kozak, W. (2015). Immunomodulatory and

antitumor properties of polysaccharide peptide (PSP). Postepy higieny i medycyny

doswiadczalnej (Online), 69, 91-97.

7. Soothill, E., & Fairhurst, A. (1978). The new field guide to fungi. Michael Joseph Ltd.

8. Wan, J. M. F. (2013). Polysaccharide Krestin (PSK) and Polysaccharopeptide (PSP).

Handbook of biologically active peptides: fungal peptides. USA: Elsevier Inc, 180-

184.

Documents

ECOLOGY AND ENVIRONMENT - Shushu.bg/sites/default/files/izdaniq/Seventh Student... · 2019-09-19 · Student Scientific conference “Ecology and environment” held in April 20,