XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Плесень – это особый мир

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Сарычев С.С. 1

---

1МАОУ "Лицей № 97 г. Челябинска"

Точилкина Е.В. 1

---

1МАОУ «Лицей № 97 г. Челябинска»

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

I.Введение.

Открывая банку с бабушкиным вареньем или грибами, мы часто видим сверху небольшой слой плесени. Мы говорим: «Ничего! Плесень благородная – ею вся Франция питается» или: «Плесень – это же пенициллин!» И конечно же, глубоко заблуждаемся. Не все то пенициллин, что заплесневело. На самом же деле эта «безобидная», «бытовая» плесень – настоящий яд, который может накапливаться в организме.

Интерес к теме возник, когда однажды, увидев на кусочке хлеба белые пятна, я спросил: «Что это?» Мама сказала, что хлеб покрылся плесенью. «Откуда же эта плесень могла взяться, и что она собой представляет? Если её отрезать, можно ли этот кусочек кушать?» Услышал ответ: «Нельзя!» Придя в школу, я об этом рассказал своим друзьям и мы задумались: «А почему нельзя?» Мне стало интересно «Что такое плесень? Какую пользу и какой вред приносит она?».

Актуальность исследования определяется широким распространением плесени на продуктах, в быту и природе.

Цель моей работы: понять, что такое плесень, ее виды, полезные и вредные свойства, провести собственные опыты по выращиванию.

Задачи поставленные в моей работе:

- найти и прочитать литературу, научную информацию по теме;

- узнать интересные факты о плесени;

- провести опыты по выращиванию плесени;

- проанализировать полученные результаты;

- сделать выводы.

Гипотеза: плесень успешно будет расти на куске хлеба, кофе и рассоле если поддерживать определенные условия.

Методы:

1.Теоретический (изучение литературы).

2.Практическое исследование.

3.Анализ результатов.

II. Теоретическая часть.

2.1.Плесень — это гриб, который имеет микроскопическое строение. Ее можно увидеть невооруженным глазом. Всем известно, как выглядят испорченные продукты. Плесневые грибы отличаются от обычных тем, что они не образуют крупных плодовых тел, зато имеют сильноразветвленную грибницу (мицелий). Грибница состоит из системы тонких нитей – грифов, которые образуют пушистый налет на различных поверхностях и могут быть разного цвета. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна.

Внешнее различие грибов давайте рассмотрим на рисунке Приложения А. Плесневые грибы имеют апикальный, или верхушечный, рост, то есть ниточки растут вертикально вверх и образуют на своих концах расширения в виде шариков, в которых образуются споры. Особо хотелось бы отметить размер спор, который не превышает 2–8 микрон – это очень мелкие частицы (микрон равен одной тысячной миллиметра). Попав в благоприятные условия, спора прорастает и образуется грибница. И на улице, и в помещении количество спор подвержено сезонным колебаниям. Так, некоторые грибы образуют споры круглогодично – например Penicillium. Другие, паразитирующие на растениях (такие, как Cladosporium, Alternaria), появляются весной, летом и осенью, а зимой исчезают. Плесень сходна по своим характеристикам с бактериями, растениями и животными Приложение Б.

В результате изложенного, грибы были признаны отдельным самостоятельным видом. Существует теория, что именно нити мицелия стали прообразом кровеносной системы человека. То есть все мы – родственники грибов. Если бы в природе не существовало грибов, вся поверхность Земли вскоре оказалась бы покрытой остатками растений. Грибы являются самыми главными разрушителями растительных остатков[1].

2.2.Виды плесени.

Penicillium – обитает на сырах, испорченных продуктах, в почве, в компосте, в винных погребах, органических отходах.

Aspergillus – еще часто называют «черная плесень», образует плоские пушистые колонии, вначале белого цвета, затем принимают различную Окраску. Вызывают заболевания у человека и животного в основном через дыхательные пути и полость рта. В Англии в 1960 году произошла массовая гибель индюшат на ферме: 100 000 птиц. Приложение В.

Moniliaceae – грибы с белыми или ярко цветными грифами и спорами, является возбудителем гнойных заболеваний.

Dematiaceae – грибы отличаются черной окраской. Такие медленно растущие грибы обнаруживаются в почве, разлагающихся растениях, гниющей древесине, лесной подстилке. Вызывают грибковые инфекции.

Fusarium – распространены среди микрофлоры грунта, зерновых культурах. Имеет множество видов и разновидностей. Часто собраны в своеобразные подушечки серповидной формы, окрашенные в яркие цвета (оранжевый, фиолетовый и др.).

Acremonium– род грибов, имеющих медленный рост и 100 видов. Вызывает серьезные заболевания: артрит, пневмония и подкожную инфекцию. Производят лекарство - антибиотики!

OnychocolaCanadensis– пушистый, белый с желтоватым или розовыми

пятнами гриб.

Ученые выявили около 100 токсических соединений, вырабатываемых плесенью. Среди них особенно распространен афлатоксин. Понемногу накапливаясь в организме, он через десятилетие, два, три может вызвать рак печени.

Самое сильное канцерогенное (вызывающее рак) вещество, которое выделяет плесень, – афлатоксин. В одной азиатских странах каждый год от действия этого канцерогена погибает 20 тысяч человек. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия. Самой ядовитой считается плесень желтого цвета, которая вырабатывает сильнейший афлатоксин. Желтая плесень, вырабатывающая афлатоксин, поражает пищевые продукты (наиболее подвержены поражению ливер, рыба, молоко, рис, земляные орехи)[2].

2.3. История изучения плесени

Всем известно, что открытие Флемингом пенициллина в 1928 году было счастливой случайностью и явилось результатом стечения ряда обстоятельств. Коллеги бактериолога после работы очищали чашки с бактериальными культурами. Флеминг не отличался аккуратностью, поэтому его бактерии «зрели» в чашках по 2–3 недели, пока не покрывались плесенью. Только когда стол был весь заставлен заплесневелыми чашками, Флеминг начинал заниматься уборкой. В одной из чашек он обнаружил плесень, которая смело вытесняла высеянную культуру бактерии стафилококка.

На одной из чашек Флеминг увидел странное явление и долго присматривался к нему. Чашку покрывала плесень, но, в отличие от других чашек, здесь вокруг колонии бактерий образовалась небольшая круглая лысинка. Возникало впечатление, что бактерии не размножались вокруг плесени, хотя на некотором расстоянии от плесени, бактерии разрослись, притом довольно сильно. Из маленького кусочка плесени Флеминг получил большую колонию. Потом он помещал часть этой плесени в чашки, где культивировал разные бактерии. Оказалось, что некоторые виды бактерий прекрасно уживаются с плесенью, но стрептококки и стафилококки в присутствии плесени не развивались.

Начав исследовать новую плесень, он выяснил, что те микроорганизмы, на которых разрослась плесень, приобрели способность подавлять рост других микроорганизмов, а также приобрели и бактериологические свойства по отношению ко многим распространенным патогенным бактериям. Плесень, которой оказалась заражена культура, относилась к очень редкому виду Penicillium.

В это время весь мир уже три года был охвачен войной. От заражения крови и гангрены гибли тысячи раненых. Требовалось огромное количество пенициллина. В производство пенициллина были вложены миллионы долларов, что позволило начать выпуск этого лекарства в крупных масштабах.

Я хотел бы обратить Ваше внимание, что советская медицина тоже не стояла на месте. Ученые открыли антибиотик пенициллин во время Второй мировой войны и назвали его грамицидином. О разработках, которые вели англичане, в СССР стало известно в августе 1941 года.

После серии успешных опытов на мышах, свинках и жеребятах начались срочные клинические испытания в столичных госпиталях. Результаты иследований были озвучены З. В. Ермольевой на аппаратных совещаниях. Говорилось о превосходстве отечественного препарата над американским аналогом «по силе действия и широте применения».

Первым больным, испытавшим на себе действие препарата, был красноармеец Михальченко, его привезли с фронта с осколочным ранением. Раненому начали вводить рустозид. Через неделю рана полностью зарубцевалась.

Плесень также используется в продуктах – сорта сыра бри, рокфор и другие, обязаны своим особенным вкусом некоторым видам плесени рода пенициллиум. Грибок растет по всему сыру. В сыре специально делают отверстия, через которые грибок вводят, вживляют в сыр.

Благородная плесень делает хорошее вино: во Франции, в Венгрии убирают урожай винограда поздно, лишь в начале ноября, выбирая темные сморщенные гроздья среди пожухлой листвы. В это время ягоды уже покрыты спорами плесени, которая придает ягодкам этот неповторимый вкус. Этот виноград со временем станет прекрасным вином [3].

III. Исследовательская часть.

В лаборатории Флеминга его ужаснейшим врагом была плесень. Обыкновенная зеленовато-серая плесень, которая берется неведомо откуда во влажных углах плохо проветриваемых помещений, покрывает несвежие продовольственные продукты, если их плохо хранят. Плесень – микроскопический грибок, возникающий из еще меньших зародышей, тысячи которых носятся в воздухе. Как только зародыши попадают в благоприятную для них среду – температура примерно плюс 20 и высокая влажность воздуха, то размножается невероятно быстро.

И я решил провести свой опыт по выращиванию плесени, так ли это.
Опыт №1.

Цель: изучить условия появления плесени на кусочках хлеба

Описание опыта №1.

Я взял два кусочка хлеба и поместил их во влажный закрытый контейнер, третий кусок положил на листок в открытом сухом месте, четвертый положил в холодильник (Приложение Г).

Через 2 дня я увидел заметные изменения на хлебе: появились небольшие точки – спорангии, я продолжил наблюдать. На 5 день точки увеличивались и размножались, появился зеленоватый оттенок на налете.

На 7 день плесень поразила почти весь кусочек хлеба и имела неприятный запах. Более того, плесень перестала быть плоской, грибы существенно выросли вверх, что особенно мы видим на фото ржаного куска хлеба. Серая плесень – это гриб мукор, а зеленая – пенецилл.

И все это обыкновенная хлебная плесень, в которой можно различить маленькие черные точки – спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней, что и видим в конце опыта.

Кусочек хлеба, что я положил в холодильник, остался в первоначальном состоянии (Приложение Д), а хлеб, который положил в сухом месте просто засох (Приложение Е).

Выводы: плесень на хлебе появляется в условиях повышенной влажности и при температуре от +20С.

Опыт №2.

Цель: изучить условия возникновения плесени на кофе с сахаром и соленом рассоле.

Описание опыта №2.

Хлеб состоит из муки, дрожжей, соли и воды, которые довольно быстро питают плесень. А если взять кофе с сахаром и соленый рассол (Приложение Ж).

На третий день, рассол помутнел, а на кофе с сахаром появилось первое образование. На седьмой день, для меня было неожиданно, что на рассоле плесени разрослось гораздо больше, чем на кофе, содержащее сахар. Рассол не только покрылся видимыми образованиями, но и загустел гораздо больше, чем кофе. Таким образом, можно сделать вывод, что состав жидкости по-разному влияет на скорость разрастания плесени.

Все мои опыты были связаны с органическим продуктами, а если взять листок бумаги и положить по влажный пакет? Что за семь дней произойдет с бумагой? (Приложение З)

По фото отчетливо видно, что никаких изменений за семь дней не произошло, соответственно делаем вывод, что для быстрого роста плесени не хватает питательных веществ, и что для ее появления необходимо более длительное время и влажность.

При благоприятных условиях плесень непременно появится на книге, на обуви или на упавшем дереве в лесу.

Вывод: из данного эксперимента следует, что главным условием появления и роста плесени является влажность, повышенная температура воздуха и плохой воздухообмен. Чем выше температура, тем появление и развитие происходит быстрее. Выходит, сухость воздуха и чистота являются главными препятствиями развития плесени. Поэтому мы должны проводить влажную уборку и проветривать помещение. Теперь нам более понятна цель уборки квартиры и почему мама за этим так следит и призывает нас к этому.

IV. Заключение.

Проведя работу по изучению плесневых грибов, изучив условия возникновения плесени на хлебе и жидких продуктах, я пришёл к следующим выводам:

В мире имеется большое количество различной информации о плесневых грибах;

Из энциклопедии я узнал, что этот плесневый гриб называется – мукор, а белый пушок - это его грибница. А чёрные шарики – это спорангии. Уже через 2-3 дня на хлебе появляются первые ростки плесени, пока невидимые глазу. Через 5 дней плесень становится видна.

Плесневые грибы живут везде и являются живыми существами.

Плесневые грибы не только наши враги, но и наши друзья;

И все - таки остается еще много загадок о плесени – живом существе из царства грибов.

В результате моего исследования я пришёл к выводу, что плесень может быть как полезна, так и вредна для человека. На опытах я убедился, что влажность воздуха и тепло являются главными условиями развития плесневых грибов. Значит,  чтобы сохранить  продукты питания от плесени, необходимо хранить их в сухом и прохладном месте.

Теперь я заинтересовался, как можно вырастить плесень как полезную, так вредную для человека. Но это уже будет в моей следующей исследовательской работе.

V.Список литературы.

Казьмин В.Д. Плесень её грибки и споры. Книга Ростов-На-Дону «Феникс» 2010.-123с.

Исмаилова Р.И. Биология. Энциклопедия для детей. М.: АВАНТА + 1995-с.432

Славкин В.В. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. М.: АКТ.1995.Т.1-с.150

VI. Приложения.

Приложение А

лесной гриб плесень

Приложение Б

плесень бактерия

растения животные

Приложение В

Penicillium Aspergillus

Moniliaceae Dematiaceae

Fusarium Acremonium

Приложение Г

Проведение экспериментов

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение З

1 день3 день