Работа - призер муниципального уровня научно практической конференции "Эврика", ученицы 8 класса

ЖМУР София Сергеевна

Краснодарский край, Приморско-Ахтарский район, г. Приморско-Ахтарск

МБОУ СОШ №2, 8 класс

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Научный руководитель: Степанец Людмила Алексеевна, учитель химии МБОУ СОШ №2,

Приморско-Ахтарский район, г. Приморско-Ахтарск

Аннотация

Не так давно на рынке появились энергетические напитки, которые стали популярными среди молодёжи и школьников. Их продвижению способствует реклама в средствах массовой информации, наружная уличная реклама, а также многочисленные публичные рекламные акции.

Реклама утверждает, что энергетические напитки помогают бороться с усталостью, вести активный образ жизни, стимулируют умственную деятельность и физическую выносливость.

Это продукт для лиц, подвергающихся значительным психоэмоциональным и физическим нагрузкам. Повышает работоспособность, улучшает концентрацию внимания и скорость реакции, улучшает бдительность, улучшает обмен веществ. Эффективность оценена по достоинству лучшими спортсменами, деловыми людьми, активными студентами и водителями в длительных поездках.

Так как эти продукты появились на нашем рынке не так давно, масштабных исследований об их влиянии на здоровье человека пока нет.

Объект исследования – безалкогольные энергетические напитки, находящиеся в свободной продаже.

Предмет исследования – влияние энергетических напитков на организм человека.

Гипотеза - исследуя энергетические напитки мы предполагаем, что они негативно сказываются на здоровье человека.

Цель - исследовать качественный состав энергетических напитков и изучить действие энергетических напитков на организм человека.

Задачи:

1. Изучить литературу о происхождении и составе энергетических напитков;
2. Исследовать качественный состав энергетических напитков;
3. Проанализировать действие компонентов энергетических напитков на организм человека;
4. Исследовать влияние энергетических напитков на ткань животного происхождения - сырой куриный белок, а также на присутствие веществ, способных очистить металл от коррозии.

В результате проведенного исследования нами было установлено, что этикетки на энергетических напитках почти полностью отражают состав.

Все энергетические напитки содержат синтетические красящие вещества. Энергетические напитки, несмотря на своё название, таковыми не являются, так как не содержат ни  какой энергии, а только использует нашу собственную.

Таким образом, мы используем собственные энергетические ресурсы. Кофеин вызывает привыкание. В сочетании с глюкозой кофеин очень вреден для молодого организма.

Содержание кофеина в энергетических напитках составляет от 150 до 320 мг/л, при рекомендуемом значении 150 мг в сутки. Повышение предельной дозы негативно сказывается на состоянии сердечно- сосудистой и нервной систем.

Исследования по влиянию энергетических напитков на ткани животных доказали негативное влияние напитков на организмы: белок начал сворачиваться уже после 1-5 минут нахождения в напитках.

Молодые люди, покупая энергетические напитки, даже не задумываются об их составе. Несмотря на активную рекламу, энергетические напитки не безопасны для здоровья, особенно при чрезмерном их употреблении.

Поэтому необходимо эту информацию донести до учащихся. Грамотный подход к тому, что мы пьем, позволит в дальнейшем избежать проблем со здоровьем. Лучший способ для восстановления сил – полноценный отдых, нормализация физических нагрузок, соблюдение режима сна и бодрствования.

ЖМУР София Сергеевна

Краснодарский край, Приморско-Ахтарский район, г. Приморско-Ахтарск

МБОУ СОШ №2, 8 класс

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ НАПИТКОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Научный руководитель: Степанец Людмила Алексеевна, учитель химии МБОУ СОШ №2,

Приморско-Ахтарский район, г. Приморско-Ахтарск

Введение.

Не так давно на рынке появились энергетические напитки, которые стали популярными среди молодёжи и школьников. Их продвижению способствует реклама в средствах массовой информации, наружная уличная реклама, а также многочисленные публичные рекламные акции.

Реклама утверждает, что энергетические напитки помогают бороться с усталостью, вести активный образ жизни, стимулируют умственную деятельность и физическую выносливость.

Это продукт для лиц, подвергающихся значительным психоэмоциональным и физическим нагрузкам. Повышает работоспособность, улучшает концентрацию внимания и скорость реакции, улучшает бдительность, улучшает обмен веществ. Эффективность оценена по достоинству лучшими спортсменами, деловыми людьми, активными студентами и водителями в длительных поездках.

Так как эти продукты появились на нашем рынке не так давно, масштабных исследований об их влиянии на здоровье человека пока нет.

Объект исследования – безалкогольные энергетические напитки, находящиеся в свободной продаже.

Предмет исследования – влияние энергетических напитков на организм человека.

Гипотеза - исследуя энергетические напитки мы предполагаем, что они негативно сказываются на здоровье человека.

Цель - исследовать качественный состав энергетических напитков и изучить действие энергетических напитков на организм человека.

Задачи:

5. Изучить литературу о происхождении и составе энергетических напитков;
6. Исследовать качественный состав энергетических напитков;
7. Проанализировать действие компонентов энергетических напитков на организм человека;
8. Исследовать влияние энергетических напитков на ткань животного происхождения - сырой куриный белок, а также на присутствие веществ, способных очистить металл от коррозии.

История появления энергетических напитков.

             Энергетические напитки (энергетики, энерготоники) – безалкогольные или слабоалкогольные напитки, в рекламной компании которых делается акцент на их способность стимулировать центральную нервную систему человека и повышать работоспособность.

             Современные энергетические напитки зачастую называют напитками «третьего тысячелетия». Однако на самом деле это далеко не так – идея создания напитка, способного стимулировать психоэмоциональную и физическую активность человеческого организма, придавать силы и помогать сконцентрироваться в ответственные моменты была воплощена в жизнь ещё несколько тысячелетий назад.

Те природные ингредиенты, которые в древности использовались для создания бодрящих настоев, используются и в современном производстве. Однако возникновение энергетических напитков в разных странах датируется разными периодами. Так, для Германии «веком первых энергетиков» стало двенадцатое столетие, а первооткрывателем здесь считается аббатиса Хильдегарда фон Бинген. Конечно, по вкусу и своим бодрящим способностям напитки тех лет нельзя сравнивать с современными. Своей «второй жизнью» энергетик обязан англичанину Смит-Кляйну Бичамону, который в 1938 году приготовил свой первый энергетический напиток Lukozade для спортсменов Туманного Альбиона, что чуть не привело к их отравлению. Позднее Бичамон внёс некоторые изменения в рецептуру своего напитка и повторно запустил его в теперь уже массовую продажу. На удивление всем, плохая репутация не помешала напитку завоевать бешеную популярность у британского населения. Более того, в 1962 году в Японии по образцу именно этого напитка был создан новый, получивший название Lipovitan. На сегодняшний день Япония является одним из самых значимых экспортеров на мировом рынке энергетических напитков, а возникновение этого «зелья» у большинства ассоциируется именно с этой страной.
             В Европу энергетический напиток пришел значительно позднее, чем в Японию. И первооткрывателем здесь стал австрийский предприниматель Дитрих Матешец, который в 1982 году во время своей командировки в Гонконге впервые испробовал один из уже широко производимых там тонизирующих напитков. Уже тогда у него возникла идея основания первого в Европе предприятия по промышленному производству энергетических напитков, и в 1984 году он воплотил эту идею в жизнь. Напиток австрийца получил название Red Bull и завоевал огромную популярность среди европейцев, что вскоре вызвало появление десятков напитков с аналогичными свойствами.
             Сегодня энергетические напитки всё стремительнее вливаются в жизнь современного человека, а самыми крупными рынками сбыта являются Европа, Южная и Северная Америка. Производством энергетиков теперь занимаются не только профильные предприятия, такие как Red Bull, но и лидеры безалкогольной индустрии – Pepsi и Coca-Cola. На сегодняшний день высшие позиции в мировом рейтинге занимают такие энергетические напитки, как Red Bull, Jaguar, Oronamin C, Real Gold, SoBe и Pocari Sweat.

В настоящее время во многих страна введено ограничение на продажу энергетических напитков. В России на федеральном уровне такого запрета нет. В Государственной Думе с 2014 года на рассмотрении находятся два законопроекта, направленных на урегулирование данного вопроса. Один проект предусматривает ограничение в виде запрета продавать в розницу безалкогольные тонизирующие напитки лицам, не достигшим восемнадцатилетнего возраста.

В Московской области действует ограничение на продажу энергетических напитков несовершеннолетним вне зависимости от содержания алкоголя с 1 мая 2015 года.
Продажа алкогольных энергетиков в России запрещена с 1 января 2018 года.

Закон о запрете слабоалкогольных энергетиков («Ягуар», Red Devil и их аналогов) и ограничении продажи безалкогольных тонизирующих напитков на территории Краснодарского края принят Заксобранием 24 мая 2012 года и вступил в силу 1 июля 2012 год. [Материал из Википедии — свободной энциклопедии]

Состав энергетических напитков.

Энергетические напитки бывают двух видов: содержащие алкоголь (психостимуляторы) и безалкогольные.

Несмотря на обилие энергетических напитков, все они имеют сходный состав: кофеин, таурин, теобромин, инозит, картинин, глюкуронолактон, глюкоза, витамины, экстракты женьшеня и гуараны.

Поступает в организм с пищей как продукт переваривания сахарозы, крахмала, гликогена и других углеводов.

Кофеин – психостимулятор, содержится в чае, кофе, мате, гуаране и некоторых других растениях. Уменьшает чувство усталости и сонливости, повышает умственную работоспособность. Период активности сменяется усталостью, требующей адекватного отдыха.

Теобромин – вещество, схожее по строению и действию с кофеином, но обладающее примерно в 10 раз меньшим психостимулирующим эффектом. Содержится в какао и какао продуктах, например, в шоколаде.

Таурин – производное аминокислоты цистеина. Необходим для нормального функционирования нервной и иммунной систем, участвует в регуляции обмена веществ. В достаточном количестве синтезируется в организме.

Инозит – компонент живых организмов, находится в них в свободном состоянии, участвует в метаболизме углеводов, играет важную роль в регулировании нервного импульса, восстанавливающее структуру нервной ткани, антидепрессантное, анксиолитическое, нормализующее сон. Общее содержание в теле человека составляет около 40 г.

L – карнитин – усиливает обмен веществ. Содержится в обычных продуктах питания. При нормальном питании организм человека не нуждается в дополнительном источнике L – карнитина

Глюкуронолактон – естественный метаболит глюкозы в человеческом организме. Улучшает выведение из организма токсичных продуктов обмена веществ "Энергетическими" свойствами не обладает. В энергетических напитках содержится в количестве, превышающем естественную суточную выработку в 250-500 раз. Эффект таких доз не изучен.

D-рибоза – углевод, входящий в состав РНК, АТФ и некоторых других важных биологических молекул. Вырабатывается в организме человека. Его способность стимулировать энергетический обмен явно преувеличена.

Витамины группы B – вещества, необходимые для нормальной работы нервной системы и головного мозга. В обычном рационе человека содержатся в достаточных количествах. Не обладают "энергетическими" свойствами.

Гуарана – тропическое растение - природный психостимулятор. Содержит множество органических веществ, основное из которых - кофеин, который и обусловливает стимулирующее действие.

Женьшень – природный стимулятор. В обычных дозах снижает чувство усталости, повышает психическую и физическую активность. Чрезмерное употребление чревато тревожностью, бессонницей и подъемом артериального давления.

Аскорбиновая кислота – участвует в окислительно-восстановительных процессах клеточного дыхания. Влияет на различные функции организма: проницаемость капилляров, рост и развитие костной ткани, повышает иммунобиологическую сопротивляемость к неблагоприятным воздействиям, стимулирует продукцию гормонов надпочечников, способствует регенерации. [Материал из Википедии — свободной энциклопедии]

Действие компонентов энергетических напитков на организм человека.

Условно, энергетические напитки можно разделить на группы: в одних больше кофеина: «Кофейные» напитки, в других — витаминов и углеводов: «витаминно-углеводные». Первые, подходят заядлым трудоголикам и студентам, которые                                   работают или занимаются по ночам, а — активным людям, предпочитающим                                    проводить свободное время в спортзале — «витаминно-углеводные».
Основными потребителями энергетиков являются работающие и учащиеся лица мужского пола (28,6%) в возрасте от 17 до 24 лет (30%). Чаще всего потребители энергетических напитков — это молодежь, спортсмены и автомобилисты.

Рассматривая влияние энергетиков на организм человека необходимо учитывать как положительные, так и отрицательные стороны.

Плюсы
            Если есть необходимость активизировать работу мозга и повысить работоспособность, то энергетики отлично подходят для этой цели. Энергетические напитки содержат комплекс витаминов и глюкозы. О пользе витаминов знают все.                          Глюкоза же быстро проникает в кровь, участвует в окислительных процессах и                                            обеспечивает энергией мышцы, мозг и другие жизненно-важные органы. Действие                            чашки кофе сохраняется 1 — 2 часа, действие энергетического напитка — 3 — 4 часа.              Кроме того, почти все энергетические напитки газированы, что ускоряет их                                      действие — это их третье отличие от кофе.
Благодаря удобной упаковке энергетические напитки можно носить с собой и употреблять в любой ситуации (на танцполе, в машине), чего нельзя сказать о кофе или чае.
Минусы
            Максимальная доза употребления таких напитков не более двух банок в сутки. Превышение дозы может привести к симптомам интоксикации кофеином: повышенная нервозность, раздражительность, невозможность расслабиться, тремор конечностей, аритмия. Кофеин также является хорошим мочегонным средством, поэтому употребление «энергетика» после физических нагрузок нежелательно. Кроме того кофеин вызывает привыкание.
Как довод в пользу употребления энергетических напитков многие приводят тот факт, что в них содержатся витамины группы В. Однако, это преимущество довольно спорно. По статистике, необходимое количество витаминов этой группы человек получает ежедневно с пищей. Их недостаток, несомненно, скажется на здоровье и самочувствии, а вот избыток вряд ли принесет пользу в каком бы то ни было виде, поскольку большое количество витамина В, может вызвать тахикардию и тремор конечностей.
Заявление, что энергетический напиток обеспечивает организм энергией, является голословным. Содержимое заветной банки только открывает путь к внутренним резервам организма. Таким образом, мы используем собственные энергетические ресурсы, проще говоря, берем у себя энергию в долг. Однако рано или поздно этот долг придется вернуть с процентами в виде усталости, бессонницы, раздражительности и депрессии.
Энергетический напиток, содержащий сочетание глюкозы и кофеина, может быть вреден для молодого организма. Поэтому лицам до 18 стоит полностью отказаться от помощи «энергетиков».
Исследования показали, что употребление 250 мл. энергетического напитка значительно увеличивает выработку тромбоцитов человека, что может привести к развитию тромбов.
Энергетические напитки содержат глюкуронолактон. Его количество, содержащееся в 2 банках напитка, превышает суточную норму почти в 500 раз. Но пока нет достоверных научных данных, как глюкуронолактон действует на организм, и как он взаимодействуют с кофеином. Поэтому эксперты заявляют, что безопасность использования таких высоких доз глюкуронолактона еще не определена, что требует проведения дальнейших исследований.
Как видим, минусов намного больше, чем плюсов.
Регулярно употребляя кофеиносодержащие напитки, будь то кофе, чай, газированная вода, или «энергетический напиток», человек может начать испытывать симптомы абстиненции. Которые характеризуются: головной болью, снимаемой только кофеином,                               мышечным напряжением, раздражительностью, тревогой, ощущением сильной                           усталости, также отмечается стойкая бессонница.
Хроническая многолетня интоксикация кофеином приводит к стойким нарушениям сна, отсутствию аппетита, значительному снижению массы тела, артериальной гипертензии, сердечной аритмии, тахикардии. Часто наблюдается суетливость, повышенное стремление к деятельности перестает быть продуктивным, нарастает конфликтность. Часто хроническая интоксикация сопровождается судорожными подергиваниями икроножных мышц, дрожанием языка, губ, пальцев. У больных повышается риск развития инфаркта миокарда.
При длительном злоупотреблении развиваются изменения личности по типу психопатизации — с заметными колебаниями настроения, недержанием аффектов, социальным снижением. [Материал из Википедии — свободной энциклопедии]

Для исследования мы взяли три вида энергетических напитка:  Red Bull, Аdrenaline Rush, Black Monster

Определение рН исследуемых энергетических напитков.

Характер среды исследуемых напитков мы определили с помощью универсального индикатора, помещая полоски индикатора в образцы исследуемого напитка. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Значение рН в энергетических напитках.

Вывод.

Нормальная кислотность желудка соответствует рН = 2,5. В исследуемых образцах рН превышает нормальную кислотность желудка.

Определение углекислого газа.

Для определения углекислого газа мы нагревали пробирки с исследуемыми напитками. Выделяющийся газ пропустили через известковую воду. Результаты исследования представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Наличие углекислого газа в энергетических напитках.

Вывод.

Во всех случаях наблюдалось помутнение известковой воды, что свидетельствует о наличии углекислого газа.

Определение красителей.

Наличие красителей в напитках определили методом адсорбции. В качестве адсорбента использовали активированный уголь. Результаты исследования представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Наличие красителей в энергетических напитках.

Вывод.

После кипячения исследуемых напитков с адсорбентом, произошло их обесцвечивание, значит в напитках содержатся красители.

Определение кофеина.

Для обнаружения кофеина к энергетическому напитку добавили концентрированную азотную кислоту. Смесь выпарили. Образуется продукт окисления кофеина – амалиновая кислота. Результаты исследования представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Наличие кофеина в энергетических напитках.

Вывод.

Данная реакция является качественной на кофеин, то есть доказывает наличие кофеина в напитках.

Определение глюкозы.

Для обнаружения глюкозы к исследуемым напиткам добавили свежеприготовленный гидроксид меди (II) и нагрели. Раствор должен окрашиваться в оранжево-жёлтый цвет, а затем становиться кирпично-красным. Результаты исследования представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Значение глюкозы в энергетических напитках.

Вывод.

Данная реакция является качественной на глюкозу, то есть доказывает наличие глюкозы в напитках.

Определение таурина.

Таурин – производное аминокислоты цистеин. Обнаружить его можно при добавлении к напитку свежеприготовленного гидроксида меди (II). На границе слоёв появляется фиолетовое окрашивание. Результаты исследования представлены в таблице 6.

Таблица 6.

 Наличие таурина в энергетических напитках.

Вывод.

Данная реакция является качественной на таурин, то есть доказывает наличие таурина в напитках.

Реакция с куриным белком.

Отделили белок от желтка, пронумеровали фарфоровые чаши и положили в каждый белок, залили белок определённым видом энергетического напитка. Результаты исследования представлены в таблице 7.

Таблица 7.

Результаты изменения куриного белка.

Вывод. 

В ходе наблюдений видно, что белок разрушается при взаимодействии с энергетическим напитком. 

Реакция со ржавчиной.

Взяли ржавые монеты, в химические стаканы налили энергетические напитки, положили туда ржавые монеты. Спустя сутки монеты очистились от ржавчины полностью во всех стаканах. Результаты проведенного эксперименте представлены на фото 1 и 2.

Фото 1. Ржавые монеты в момент                            Фото 2. Монеты, очищенные от следов                      

  погружения в напитки.                                                         ржавчины, через сутки

Вывод.

В результате исследования энергетических напитков нами было установлено, что этикетки на энергетических напитках почти полностью отражают состав.

Все энергетические напитки содержат синтетические красящие вещества. Энергетические напитки, несмотря на своё название, таковыми не являются, так как не содержат ни какой энергии, а только использует нашу собственную.

Таким образом, мы используем собственные энергетические ресурсы. Кофеин вызывает привыкание. В сочетании с глюкозой кофеин очень вреден для молодого организма.

Содержание кофеина в энергетических напитках составляет от 150 до 320 мг/л, при рекомендуемом значении 150 мг в сутки. Повышение предельной дозы негативно сказывается на состоянии сердечно- сосудистой и нервной систем.

Исследования по влиянию энергетических напитков на ткани животных доказали негативное влияние напитков на организмы: белок начал сворачиваться уже после 1-5 минут нахождения в напитках.

Заключение.

В ходе проведенных исследований и изучения научной литературы нами была подтверждена выдвинутая гипотеза:  энергетические напитки негативно сказываются на здоровье человека.

Молодые люди, покупая энергетические напитки, даже не задумываются об их составе. Несмотря на активную рекламу, энергетические напитки не безопасны для здоровья, особенно при чрезмерном их употреблении.

Поэтому необходимо эту информацию донести до учащихся. Грамотный подход к тому, что мы пьем, позволит в дальнейшем избежать проблем со здоровьем.

Покупая энергетические напитки каждый, ученик должен знать, что:

1. Энергетические напитки противопоказаны детям, подросткам, пожилым людям (их нервная система нуждается в защите, а не в дополнительном стимулировании), а также людям, страдающим гипертонией, сердечно -сосудистыми заболеваниями, глаукомой, артериальной гипертензией, расстройствами сна, повышенной возбудимостью и чувствительностью к кофеину.

2. Действие напитка продолжается 2-3 часа. После этого организм нуждается в отдыхе для восстановления сил.

3. Не пейте энергетические напитки до и после спортивной тренировки - как спорт, так и

напитки повышают кровяное давление.

4. При злоупотреблении энергетическими напитками происходит привыкание,

бессонница, повышенная раздражительность, депрессии и более серьезные заболевания.

5. Энерготоники разрушают зубную эмаль, они больше других газированных

напитков нарушают кислотно-щелочной баланс ротовой полости.

6. Кофеин выводится из крови через 3 – 5 часов, да и то лишь наполовину. Поэтому

на протяжении этого времени нельзя смешивать энергетические напитки и

другие напитки, содержащие кофеин (чай, кофе), - иначе вы можете превысить

допустимую дозу.

7. Многие энергетики высококалорийны, что вряд ли порадует тех, кто следит за

собственной фигурой.

Помните, что, употребляя энергетические напитки, человек обманывает собственный организм. Они действительно бодрят, однако, это искусственная бодрость, бодрость взаймы!

         Лучший способ для восстановления сил – полноценный отдых, нормализация физических нагрузок, соблюдение режима сна и бодрствования.

Действительно энергетический напиток:

• две чайные ложки меда,
• пара выжатых кусочков лимона,
• стакан теплой воды

  и перед вами настоящая сокровищница витаминов и питательных веществ.

Приятного аппетита!