XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние фитонцидов на развитие плесени

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Шербаков А.С. 1Постельников П.А. 2Ситников А.В. 1

---

1МОУ-Лицей №2 г. Саратова

2МОУ-Лицей №2

Классен С.С. 1Тарасова Н.Ф. 2

---

1МОУ-Лицей №2

2МОУ-Лицей №2 г. Саратова

Работа в формате PDF

1.2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

В своем проекте мы рассмотрели влияние фитонцидов на развитие плесени и доказали опытно-экспериментальным путем из эффективное действие.

Фитонциды – это образуемые растениями активные биологические вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие микроорганизмов. Они играют очень важную роль в иммунитете всех живых организмов.

Гипотеза: Фитонциды, содержащиеся в растениях, губительно влияют на плесень и замедляют развитие плесневых грибов.

Цель проекта: Изучение влияния фитонцидов на рост и развитие плесени.

Задачи проекта:

• Собрать и проанализировать материал по теме в научно-периодических изданиях и ресурсах Интернет;

• Изучить условия хранения продуктов питания и возможности защиты их от плесени в домашних условиях;

• Провести опрос родственников, своих друзей и одноклассников по данной теме;

• Провести наблюдение за развитием плесени в присутствии фитонцидов;

• Создать рекомендации по хранению продуктов питания и защите их от поражения плесневыми грибами.

Исследовательская деятельность в рамках проекта: В проекте использовался метод эксперимента по выращиванию плесени, с использованием растений, содержащих фитонциды, метод наблюдения, метод опроса 100 респондентов (родственников, знакомых, прохожих на улице и одноклассников) с целью выявления их отношения к правильному хранению продуктов питания в домашних условиях, в целях защиты их от поражения плесневыми грибами.

Практическая значимость проекта заключается:

• в осуществлении научно-исследовательской деятельности по данной тематике;

• в проведении информационно-просветительской деятельности среди учащихся и жителей микрорайона.

Глава I Фитонциды

Растения, как и животные, имеют иммунитет, т.е. способны себя защитить. И это все благодаря фитонцидам. Фитонциды – летучие вещества, обладающие антимикробным действием, повышающие иммунитет организма. Иначе их называют растительными антибиотиками. Фитонциды были открыты профессором Б. П. Токиным в 1928 году. Со времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал об антимикробных и противовирусных веществах высших растений. Фитонциды обнаружены у 87% высших растений, но проявляются по-разному, в зависимости от концентрации и химического состава¹.

В большинстве случаев фитонциды представляют собой совокупность различных веществ — эфирных масел, органических кислот, гликозидов и др. Очень сильное противомикробное действие выявлено у чеснока, лука, корней хрена. Обнаружено оно и в других плодах и овощах — редьке, репе, редисе, капусте, кресс-салате, чернике, клюкве, малине, черной смородине, апельсинах, лимонах, мандаринах, зелени петрушки, красном перце, горчице и др.

Выделение фитонцидов усиливается при повреждении растений. Летучие фитонциды способны оказывать своё действие на расстоянии, например фитонциды листьев дуба, эвкалипта, сосны и многих др. Сила и спектр антимикробного действия фитонцидов весьма разнообразны. Фитонциды чеснока, лука, хрена, красного перца убивают многие виды простейших, бактерий и низших грибов в первые минуты и даже секунды. Например, фитонциды чеснока убивают возбудителей брюшного тифа, дизентерии, холеры. Издревле чесноку приписывали магические свойства. Во многих культурах древнего мира существовала вера в то, что чеснок способен исцелять болезни, насланные демонами, и что людям велят его, есть боги. Головки чеснока подвешивали под руками во время произнесения заклинаний, которые должны были отразить нападение демонов и ввергнуть их в ад. Чеснок считался первейшим средством против вампиров. В Болгарии, Венгрии чесноком натирали ручки дверей и оконные рамы, чтобы отогнать вампиров. Жители этих стран вообще призывали в помощь чеснок при каждом поворотном этапе в жизни, в критические моменты и периоды, когда человеку грозила опасность или ему могли причинить вред. Женщины клали чеснок под свою подушку во время родов и в пеленки малыша. Молодые мужчины, собиравшиеся стать мужьями, держали его при себе, чтобы ими не овладели злые духи. Ценным свойством этого растения является способность выделять фитонциды длительное время — около 70 часов после измельчения, в то время как у большинства растений этот процесс прекращается очень быстро.

Фитонцидами лука дезинфицировали помещение, где находился больной. Фитонциды вишни, крыжовника, брусники, земляники, клюквы и черники обезвреживают кишечную палочку. А соки брусники, калины, красной и черной смородины обезвреживают трихомонады. А самое главное, что активность фитонцидов сока клюквы, брусники, смородины и калины сохраняется и при высокой, и при низкой температуре.
Издавна известно антимикробное действие приправ, таких как перец душистый, корица, гвоздика, поскольку в них большое количество фитонцидов. Поэтому, когда вы добавляете эти пряности в блюдо, вы не только улучшаете вкус блюда, но и тем самым обеззараживаете его. В мясной фарш кладут лук, чеснок и перец не только потому, что это вкусно, а также из-за фитонцидов, которые находятся в них и уничтожают микробов, которые могут находиться в мясе².

Глава II Вездесущая плесень

Плесенью принято называть микроскопические грибы, которые образуют определённые налёты на поверхностях органических тел. Витая в воздухе, споры плесени ждут благоприятного момента, чтобы атаковать. Плесень размножается невероятно быстро. В благоприятных условиях, плесень быстро появится на хлебе, овощах, книге, обуви или на упавшем дереве в лесу.  Плесень способна выделять токсические вещества – микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных.

Самое сильное канцерогенное (вызывающее рак) вещество, которое выделяет плесень - афлатоксин. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия. 

Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие чёрные 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!

В процессе питания плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самих продуктах питания. Плесень способна выделять токсические вещества – микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных.

Плесень - простонародное название грибка, который, в свою очередь, бывает плесневым (растет на камне, бетона, краске). Грибком синевы (растет в клетчатке дерева), грибком гниения (бактериальная, белая, бурая гниль, растущая на древесине), дрожжевым грибком (на пищевых продуктах). Плесневые грибки распространены практически всюду. Они обнаруживаются, как в жилище человека, так и во внешней среде. ³

Плесень и ее споры вместе с другими микроорганизмами (вирусами, бактериями) обнаруживаются в воздухе любого помещения, как отдельно, в виде мелких частиц (споры плесени обычно 2 - 8 мкм) так и в виде агрегатов различного размера, а также в форме микровключений в другие пылевые частицы.

Споры плесени летают в воздухе и осаждаясь на продукты питания подвергают их порче. Открывая банку с бабушкиным клубничным вареньем, мы часто видим сверху небольшой слой плесени. В голове сразу же всплывает что-то про пенициллин и что-то еще, не менее полезное. Но в данном случае плесень, которая появляется на еде без нашего участия, не содержит пенициллина и не имеет никаких полезных свойств. Употребление подплесневевших продуктов чревато отравлением. Плесень может вызывать повышенную утомляемость, головные боли, дерматологические и легочные заболевания. Так же, часто плесень является аллергеном, что надо помнить аллергикам даже при употреблении хорошей плесени. Самой ядовитой считается плесень желтого цвета, которая вырабатывает сильнейший яд афлатоксин. Желтая плесень поражает пищевые продукты (наиболее подвержены поражению ею ливер, рыба, молоко, рис, земляные орехи). Эта "безобидная" плесень - настоящий яд, который может накапливаться в организме и приводить к раку печени.

Один из самых опасных плесневых грибов — Аспергилус Фумигатус (A. fumigatus) и Аспергиллус нигер (A. niger) - черная аспергилла (см. рис 1 в приложении №1). Он растёт обычно в компостных кучах.⁴ Но при удобном случае переселяется к человеку с ослабленной иммунной системой. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия. Заболевания, вызванные этим грибком, очень распространены и приводят к смерти.

Мы решили провести исследование и опытно-экспериментальным путем убедится, что фитонциды могут защитить от плесени.

Глава III Исследовательская деятельность

В своем исследовании мы решили использовать несколько растений, содержащих фитонциды. Это лук, чеснок, герань и апельсин.

Апельсин
Завезен в Европу португальцами в 1548 из Южного Китая. Разводится в
субтропических районах, на Черноморском побережье Грузии, в садах и на
плантациях. Известно более ста различных сортов апельсина.
 Плоды апельсина содержат сахар, органические кислоты, соли, азотистые и
красящие вещества, клетчатку, фитонциды и большое количество витаминов - А1, В1, В2, С. Полезным является весь плод, но для своего исследования мы использовали апельсиновые корки. В кожуре апельсина содержатся эфирные масла. Содержащиеся в корке фитонциды обладают антисептическим действием и замедляют развитие плесневых грибков на продуктах. При себорейной экземе (также грибковое заболевание) хорошо прикладывать к пораженным участкам корки апельсина.

Лук репчатый

Родина репчатого лука — Средняя Азия, юго-западная Азия и Средиземноморье. В этих регионах он культивировался еще за 4000 лет до н. э. Лук распространен во всем мире в качестве огородного растения. С древности лук применялся и в качестве лекарственного растения. Известно, что египтяне разводили лук на больших площадях в плодородных долинах Великого Нила и употребляли эти растения в огромных количествах, не страшась специфического запаха.

В Древней Греции лук входил в число самых часто употребляемых и любимых овощей. Причем греки знали уже несколько сортов этого растения. Луково-медовая смесь использовалась греческими красавицами как омолаживающая маска для лица. Гомер неоднократно упоминает лук в «Одиссее» и «Илиаде». Другие восточные народы (например, персы) также отдавали должное этому растению. Здесь лук считался овощем знати и даже почитался ценным даром при брачных церемониях.

Позднее лук превратился в пищу простолюдин, а аристократы считали неприличным его появление на столе и брезгливо относились к луковому запаху. Однако все признавали бесчисленные достоинства и целебные свойства лука. Репчатый лук является одним из основных незаменимых средств народной медицины благодаря мощным фитонцидам, входящим в его состав. У русского народа существуют такие пословицы: «Кто ест лук, тот избавлен от вечных мук», «Лук от семи недуг». В древности врачи считали лук панацеей от всех болезней. Для своей работы мы использовали кусочки свеженарезанного лука.

Чеснок (Allium sativum L.)

Чеснок (лук-чеснок, часник, устой и др.) — многолетнее луковичное растение из семейства луковых (Alliaceae) высотой до 1,5 м. Яйцевидная сложная луковица покрыта несколькими сухими белыми или фиолетовыми пленками, состоит из мелких (до 4 см) луковиц — зубков, также одетых сухими пленками. Родина — Южная Азия. Культивируется во многих странах. Размножается вегетативно путем пересадки зубков. Используют луковицы, содержащие фитонциды, кристаллическое вещество аллиин (0,3%), которое под действием фермента аллиназы образует аллицин, обладающий сильным бактерицидным действием. Также содержатся жирное масло (0,06%), эфирное масло, инулин, фитостерин, витамин С (до 30 мг%).

Для своей работы мы использовали мелко нарезанные дольки чеснока.

Герань комнатная. Пеларгония (Pelargonium)

Это широко распространенное растение, которое выделяет биологически активные вещества (цитранелловое и гераниевое масла, а также ментол и терпентил), которые убивают микроорганизмы. Этот цветок рекомендуют держать в спальне. Герань выделяет эфирные масла, очищает воздух, успокаивает нервы, улучшает сон и снижает давление. Также наши бабушки знали, что если положить листочки душистой пеларгонии в баночки с вареньем (сверху), то плесень образовываться не будет. Учеными установлено, что фитонциды герани имеют равные свойства с фитонцидами таких растений, как лук, чеснок, зверобой. Ведь недаром герань называют - "здравница"! Вот это свойство герани мы и решили проверить. Для этого мы использовали свежесрезанные листья.

3.1 Выращивание плесени в присутствии фитонцидов

В своей работе мы рассмотрели действие фитонцидов на развитие плесени.

Для этой работы мы взяли 5 лотков, в которые положили влажные салфетки. На салфетки поместили кусочек хлеба, томата, сыра. Первый лоток обозначили как контроль. Во второй лоток добавили кусочки лука, в третий – мелко нарезанный чеснок, в четвёртый – корку апельсина и в пятый – листок герани. Лотки оставили на неделю в тёплом месте. Через неделю исследовали содержимое лотков.

В контрольном лотке на всех продуктах обильно развилась плесень (см. рис 2 в приложении №1).

Во втором лотке, где присутствовали кусочки лука, развитие плесени шло быстрее (см. рис 3 в приложении №1).

В третьем лотке плесень развилась менее интенсивно, особенно там, где продукты соприкасались с чесноком (см. рис 4 в приложении №1).

В четвёртом лотке, куда была помещена корка апельсина плесень развилась также незначительно (см. рис 5 в приложении №1).

В пятом лотке, куда мы положили листья герани, развитие плесени шло намного медленнее, чем в остальных лотках (см. рис 6 в приложении №1).

Проведя данное исследование, мы сделали вывод:

• Растения содержат фитонцидные вещества, различающиеся по своей эффективности.

• Из изученных растений, выделяющих фитонциды, наибольшим угнетающим эффектом по отношению к плесени имеет герань и корка апельсина.

• Фитонциды, выделяемые луком, действуют угнетающе на плесневые грибки, но короткое время.

• Чеснок также обладает бактерицидным свойством, но более слабым, чем герань и апельсин.

• Для защиты продуктов от поражения плесневыми грибками можно использовать растения, выделяющие фитонциды. Для защиты хлеба, в хлебницу следует положить несколько корок апельсина, периодически их обновляя.

• Герань обладает сильным бактерицидным действием. Её также можно использовать, как комнатное растение, угнетающе влияющее на бактерии и плесень.

  Таким образом, изучив различную научно публицистическую литературу по данной теме, проведя эксперимент, мы пришли к выводу, что плесневые грибки оказывают крайне негативное воздействие на организм человека. Поэтому необходимо проводить профилактические мероприятия, и предотвращать развитие плесени. Но, для этого нужно знать, как и где правильно хранить продукты. Один из самых распространенных продуктов, используемых человеком ежедневно, на котором чаще всего поселяется плесень, это хлеб. Задумавшись, а умеют ли люди правильно хранить хлеб, мы составили анкету и провели анкетирование. В опросе участвовали 100 респондентов. Родители, соседи, знакомые, прохожие на улице и учащиеся нашего лицея. Обработав анкетные данные, мы получили следующие результаты: На вопрос: «Где Вы храните хлеб дома» 71% опрашиваемых ответили – в хлебнице, 29% - в пакете в холодильнике (см. рис 7 в приложении №1).

8% респондентов замечали, что иногда хлеб покрывается плесенью,68%твердо уверены, что у них этого никогда не происходит, а 24% не обращали на это внимания (см. рис 8 в приложении №1).

На вопрос: А знаете ли Вы как защитить хлеб от плесени, утвердительно ответили 52 %, 19% не знают, а 29% даже не задумывались над этим вопросом (см. рис 9 в приложении №1).

Из 100 опрошенных, 86 человек знают, что плесень это микроскопический грибок, 5 человек считают, что это бактерии, а 9 не знали, что ответить (см. рис 10 в приложении №1).

А, вот с веществами, при помощи которых можно бороться с плесенью, знакомы только 28% опрошенных, 5% считают, что таких веществ нет, 67% думают, что такие вещества, наверное, существуют, но о них не знают (см. рис 11 в приложении №1).

Проанализировав весь полученный материал, мы пришли к выводу, что люди не имеют полного представления о вреде, наносимой плесенью, не знают, как правильно сохранить наш главный продукт питания – хлеб, поэтому мы разработали рекомендации, представленные в заключении.

Заключение

Плесень всеядна, вездесуща, но страшнее всего то, что она редко бросается в глаза. В чистой комнате в каждом кубометре воздуха находится примерно до 500 спор грибов. Они осаждаются на поверхности мебели, посуде, продуктах питания.

Прорастая и развиваясь, они выделяют микотоксины, приводящие к развитию заболеваний. Иногда грибок при дыхании проникает в дыхательные пути. Плесневый грибок, живущий внутри человека, в условиях иммунной недостаточности активизируется, начинает размножаться и может вызвать смертельные формы заболеваний. Не нужно панически бояться плесени, нужно научиться бороться с ней. Предотвращать ее появление и развитие. Необходимо запомнить несколько простых правил:

• Храните продукты в сухом, проветриваемом помещении.

• При покупке обращайте внимание на сроки годности, особенно скоропортящихся продуктов.

• Проверяйте целостность упаковки.

• Постоянно проверяйте холодильники и шкафы, а также регулярно проветривайте и содержите их в чистоте.

• Осматривайте банки с вареньем, джемом, компотом и сразу выбрасывайте поврежденные плесенью продукты.

• Поддерживайте в доме влажность в пределах 40 процентов, при повышенной влажности возрастает вероятность появления плесени.

• Внимательно осматривайте стены, нет ли где сырых или мокрых мест, с них грибок легко может переселиться на продукты.

• Периодически используйте специальные моющие средства для обработки хлебниц и холодильника в целях профилактики появления плесени. Хлебницу и холодильник, необходимо регулярно протирать раствором из соды и воды, 2 чайных ложки соли на 200 мл воды. После этого поверхности протереть уксусом.

• Если храните хлеб в полиэтиленовом пакете, положите его в холодильник.

• На ватный тампон накапайте 7 капель йода и опустите его в чистый стеклянный пузырёк, сверху закройте кусочком чистой ваты и положите в пакет с хлебом, после чего его плотно закройте или завяжите. В таком пакете хлеб может лежать около недели, никакая плесень ему не страшна!

• В хлебницу положите несколько корок апельсина и периодически их меняйте, фитонциды, содержащиеся в апельсинах, помогут бороться с плесенью.

• Выращивайте дома герань – это красиво и полезно.

Итак, фитонциды замедляют развитие плесневых грибков и при грамотном использовании могут защитить продукты от поражения, что было доказано опытным путем при подготовке данного проекта.

Библиография

1. Антадзе Л.В. Фитонцидность листьев вечнозелёных растений в течение года // Материалы III Совещ. «Фитонциды в медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности» (Киев, 22-25 июня 1959 г.). Киев, 1960. С. 21-23.

2. “Большая советская энциклопедия” под редакцией А.М.Прохорова Издательство: ”Советская энциклопедия” 1975 год; 3-е издание; Том 20.

3. “Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей” под редакцией В.Славкина Издательство: АСТ. М, 2008 год; Том 1.

4. “Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей” под редакцией Г.П.Шалаева Издательство: АСТ-ЛТД. М,2009 год; Том 10.

5. Блинкин С.А., Рудницкая Т.В. Фитонциды вокруг нас. М., 1981. 185с.

6. Ведеревский Д.Д О фитонцидной активности некоторых оранжерейных растений // Материалы VIII Совещ. «Фитонциды. Роль в биогеоценозах, значение для медицины». (Киев, 16-18 окт. 1979 г.). Киев, 1981, с. 95-97.

7. Ведеревский Д.Д. Фитонцидные особенности растений – главнейший фактор специфического иммунитета к инфекционным заболеваниям // Материалы IV Совещ. по проблеме фитонцидов: Тез. докл. Киев, 1962. с. 16-18.

8. Вербина Л.Н., Кантерева Ю.В. Микробиология пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1988.

9. Градова Н.Б. и др. Лабораторный практикум по общей микробиологии. - М.: Делипринт, 2001. - 131 с.

10. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. - М.: Изд-во МГУ, 2003.

11. Клевакин В.М., Карцев В.В. Санитарная микробиология пищевых продуктов. - Л.: Медицина, 2000.

12. Мудрецова-Висс К.А. Микробиология, санитария и гигиена. - М.:Деловая литература, 2001.-388.

13. Я познаю мир: Дет. энцикл.: Растения / Сост. Л.А. Багрова. – М.: ООО «Издательство АСТ – ЛТД», 2008-129

14. http://piatnica.my1.ru/publ/4-1-0-5

15. http://ru.wikipedia.org/wiki

16. http://www.ilrf.ru/aspergillus_niger

17. http://www.liveinternet.ru/users/3511683/post152392530/

18. http://www.sunhome.ru/journal/110876 (см: 1153)

Приложение №1

Анкета

1. Вы знаете, что такое плесень?

- да

- нет

2. Где вы встречаете плесень в своей жизни?

- в продуктах питания

- в домах

- я её не замечал(а)

3. Где вы храните хлеб дома?

- в хлебнице

- в холодильнике

- другое

4. Часто ли у вас покрывается хлеб плесенью?

- да

- нет

- не знаю

5. Знаете ли вы, как защитить хлеб от плесени?

- да

- нет

6. Влияет ли плесень на здоровье человека?

- да

- нет

- не знаю

7. Знаете ли вы при помощи каких веществ можно бороться с плесенью?

- да

- нет

- не знаю

8. Знаете ли вы, что такое фитонциды?

- да

- нет

9. Хотели бы вы узнать что-нибудь о плесени?

- да

- нет

Приложение №2

Рис 1. Черная аспергилла (увеличение 100 раз)

Рис. 2 Результаты исследования: Контрольный образец

Рис.3 Развитие плесневых грибков в присутствии фитонцидов лука

Рис.4 Развитие плесневых грибков в присутствии фитонцидов чеснока

Рис.5 Развитие плесневых грибков в присутствии фитонцидов апельсина

Рис.6 Развитие плесневых грибков в присутствии фитонцидов герани

Рис. 7 Результаты опроса

Рис. 8 Результаты опроса

Рис. 9 Результаты опроса

Рис. 10 Результаты опроса

Рис. 11 Результаты опроса