XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Как плесень помогает создавать лекарства

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Плохотнюк С.А. 1Мальцев Г.К. 1

---

1МАОУ "ОЦ № 5 г. Челябинска"

Петрашкевич И.В. 1

---

1МАОУ "ОЦ № 5 г. Челябинска"

Работа в формате PDF

2.8 MB

Введение

Многие люди считают плесень чем-то вредным и неприятным. Она действительно может вызывать болезни и портить продукты. Но не все знают, что некоторые виды плесени приносят огромную пользу — именно из них получают важные лекарства, такие как антибиотики. Самым известным примером является пенициллин — первый антибиотик, открытый благодаря плесени. Сегодня, когда многие болезни лечатся с помощью антибиотиков, важно понимать, откуда они берутся и как они создаются. Нам стало интересно, как что-то такое простое и часто неприятное, как плесень, может спасать жизни. Мы захотели узнать, как ученые открыли лекарственные свойства плесени и какие ещё лекарства делают с её помощью.

Цель работы

Выяснить, можно ли вырастить плесень, похожую на ту, из которой учёный Александр Флеминг открыл пенициллин.

Задачи:

1. Познакомиться с тем, что такое плесень и где она встречается.

2. Узнать, кто такой Александр Флеминг и как он открыл пенициллин.

3. Разобраться, как плесень используется в медицине сегодня.

4. Провести простое наблюдение за ростом плесени на разных продуктах в одинаковых условиях.

5. Сравнить внешний вид плесени с изображениями плесени Флеминга – пенициллин.

6. Сделать выводы, какая плесень выросла и похожа ли она на полезную.

Гипотеза: если создать одинаковые условия для роста плесени на выбранных продуктах, то может вырасти плесень, похожая на пенициллин – плесень, открытая Флемингом.

Предмет исследования – влияние одинаковых условий среды на появление плесени.

Объект исследования – рост плесени на продуктах питания.

Материалы и оборудование: набор выбранных продуктов, пластиковые контейнеры с крышками, вода, перчатки, маски, подписи для контейнера, листы наблюдений за ходом эксперимента, телефон для ежедневного фотографирования.

Методы исследования: чтение энциклопедий, учебников, интернет-ресурсов, наблюдение изменений за продуктами в закрытых контейнерах, ежедневное фотографирование, запись изменений в лист наблюдений, анализ полученных данных.

В работе использованы книги, статьи и электронные источники о том, как плесень помогает создавать лекарства. Они показывают, что пенициллин стал первым антибиотиком, полученным из плесени. Эти сведения помогают понять, как плесень используется в медицине и биотехнологии.

Сроки проведения исследования с 18.10.2025 по 31.10.2025г.

Глава 1. Что такое плесень

1.1 Что такое плесень

Плесень – образуемые особыми грибками налеты, скопляющиеся в виде расплывчатых пятен на чем-нибудь гниющем, сыром. Некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека; другие используют в производстве сыра и лекарств [7, с.153]. Простыми словами плесень — это маленькие живые существа, которые называются «микроскопическими грибами». Почему микроскопические? Потому что поначалу их невозможно увидеть глазами — они такие крошечные, что их видно только под микроскопом. Но когда плесени становится много, она превращается в налёт — серый, зелёный, белый, синий или даже чёрный. Мы можем увидеть плесень, например, на испорченном хлебе или забытом мандарине.

Плесень растёт, как настоящие грибы, только не в лесу, а на продуктах, стенах, земле и других поверхностях. Её «тело» состоит из тонких ниточек — «гиф», которые образуют целую «сетку». Эта сетка называется «мицелий».

Плесень не дерево, не животное и не цветок. Это — гриб. Только очень-очень маленький.

1.2 Где и как растёт плесень

Плесень может появиться почти везде. Главное — чтобы там было влажно, тепло и много еды. Плесень очень любит такие места, как:

• испорченные продукты (хлеб, фрукты, овощи, сыр),

• ванные комнаты и кухни, где часто бывает сырость,

• старые книги, мебель или стены, если в доме сыро и плохо проветривается.

Плесень размножается с помощью спор. Это как крошечные семена. Споры летают в воздухе везде. Мы их не видим, но они есть. Когда спора попадает в тёплое и влажное место, она "просыпается" и начинает расти. Так появляется новая плесень.

1.3 Виды плесени: вредная и полезная

Существует много видов плесени. Некоторые из них вредны, а некоторые могут быть полезны для людей.

Вредная плесень:

Портит продукты: хлеб становится зелёным, фрукты гниют, сыр покрывается пушком.

Может вызывать болезни: если долго дышать плесенью или есть испорченные продукты, можно заболеть.

Появляется на стенах в квартирах и домах — из-за этого может начаться аллергия, кашель и неприятный запах.

Поэтому вредную плесень нужно обязательно убирать и стараться не допускать её появления.

Полезная плесень:

Плесень Penicillium — именно из неё учёные получили первое в мире антибиотическое лекарство — пенициллин. Он спас миллионы жизней!

Другие виды плесени помогают создавать вкусные сыры: рокфор, дорблю, камамбер. Эти сыры называют «с плесенью», но она не вредная, а специально выведенная и безопасная.

Некоторые виды плесени участвуют в производстве соевого соуса и других продуктов.

Есть плесень, которая помогает разлагать листья, деревья и мусор — она «уборщица природы».

1.4 Условия, в которых появляется плесень

Плесень не растёт где попало. Ей нужны особые условия. Вот что любит плесень:

1. Влажность – плесень обожает воду. Если в помещении сыро, например, из-за плохой вентиляции или протечек, она быстро появится.

2. Тепло – чаще всего плесень растёт при температуре от +15 до +30 градусов, как у нас дома.

3. Питательная среда – плесень «ест» то, на чём растёт: хлеб, яблоко, бумагу, дерево и даже стены.

4. Мало света – плесень не любит солнце. Она чаще растёт в тёмных местах: в шкафах, под ванной, за диваном.

Если хотя бы одного из этих условий нет — плесени будет трудно расти.

1.5 Роль плесени в природе и жизни человека

Плесень, несмотря на свою не очень приятную внешность, играет важную роль в мире.

В природе плесень помогает разлагать старые растения, листья, деревья. Благодаря этому почва становится плодородной. Она участвует в круговороте веществ: возвращает в землю полезные вещества, чтобы растения могли расти заново. Является пищей для некоторых микроорганизмов.

В жизни человека:

Лекарства: самое важное — из плесени сделали первый антибиотик пенициллин, который помогает лечить инфекции и воспаления.

Продукты питания: благодаря плесени можно создавать вкусные и полезные продукты — такие как сыр с плесенью и соевый соус.

Наука и медицина: учёные изучают плесень, чтобы открывать новые лекарства и понимать, как она работает.

Очистка природы: некоторые виды плесени могут «съедать» загрязнения — например, разлагать пластик, нефть или мусор.

Таким образом, можно сделать вывод, что плесень — это не просто «грязь», как думают многие. Это живое существо, которое бывает и вредным, и полезным. Она умеет портить продукты, но может и спасать жизни, когда из неё делают лекарства. Понимать, что такое плесень, как она живёт и где растёт — важно каждому человеку, чтобы уметь с ней правильно обращаться.

Глава 2. Плесень в медицине

2.1 История открытия пенициллина

Многие люди думают, что плесень — это только грязь и вред. Но на самом деле, именно плесень однажды помогла создать первое в мире лекарство, которое спасло миллионы жизней. Этим лекарством стал пенициллин.

Ещё 100 лет назад люди часто умирали от простых инфекций. Например, если человек поранил палец, в ранку могли попасть микробы — бактерии, и началось воспаление. Тогда у врачей не было нужных лекарств, чтобы быстро и эффективно вылечить такие заболевания. Пациенты страдали от боли, воспаления, высокой температуры и даже могли умереть от обычного нарыва или простуды. Люди не знали, как победить бактерии. Но всё изменилось благодаря случаю и внимательному учёному.

2.2 Александр Флеминг и случайное открытие

В 1928 году в Англии жил и работал учёный по имени Александр Флеминг. Он был врачом и микробиологом. В своей лаборатории он выращивал колонии бактерий в специальных стеклянных чашках с питательной средой (их называют «чашки Петри»). Он изучал, как живут и развиваются микробы, чтобы придумать способы борьбы с ними.

Однажды, перед отпуском, Флеминг забыл убрать несколько чашек с бактериями. Он оставил их на столе и уехал. Когда вернулся через несколько дней, то увидел странную вещь. В одну из чашек случайно попала зелёная плесень. Но самое удивительное было то, что вокруг этой плесени не было ни одной бактерии! Они просто исчезли. (Приложение 1)

Флеминг понял, что плесень выделяет какое-то особое вещество, которое убивает вредные бактерии. Он решил исследовать это вещество и назвал его пенициллин — в честь плесени Penicillium notatum.

Это открытие было совершенно случайным, но очень важным. Если бы Флеминг просто выбросил чашку, как мусор, человечество не узнало бы про пенициллин!

2.3 Как из плесени делают лекарства

Сначала пенициллин было очень трудно получить. Плесень росла медленно, и лекарства из неё можно было сделать совсем немного. Но учёные не сдались. В 1940-х годах два других учёных, Говард Флори и Эрнст Чейн, начали изучать, как можно выращивать плесень в больших количествах.

Они придумали, как создавать хорошие условия для роста плесени: нужную температуру, влажность, питание. Специальные заводы начали выращивать плесень в больших баках, а потом выделять из неё пенициллин. Это были первые антибиотики, подавляющие бактерий. С развитием антибиотиков в ХХ в. инфекционные заболевания перестали угрожать жизни больных [3, с.83].

Во время Второй мировой войны пенициллин спас тысячи солдат от заражений. Его давали раненым, и они быстрее выздоравливали.

Сейчас пенициллин делают не только из настоящей плесени. Учёные научились производить его с помощью бактерий и химических процессов, но само вещество — пенициллин — до сих пор основано на открытии плесени.

Так как же происходит этот удивительный процесс?! Как из плесени получают пенициллин (лекарство)?

1. Выращивание плесени

Учёные берут споры особого вида плесени — Penicillium notatum (пенициллиум нотатум). Эту плесень выращивают в специальных колбах или резервуарах, где есть: питательная среда (например, питательный бульон или раствор с сахаром и минеральными веществами); нужная температура (около 25–27 °C); доступ воздуха (плесень «дышит» кислородом). В таких условиях плесень активно растёт и выделяет особое вещество — пенициллин.

2. Отделение вещества

Когда плесень вырастает, в жидкости, где она росла, уже содержится пенициллин. Учёные отделяют саму плесень (фильтруют раствор),
чтобы осталась чистая жидкость с лекарственным веществом.

3. Очистка пенициллина

Чтобы получить чистый препарат, раствор обрабатывают химически: удаляют ненужные вещества; концентрируют пенициллин, чтобы он стал сильнее. После этого остаётся чистый антибиотик – особое лекарство, которое помогает человеку победить болезни, вызванные микробами.

4. Создание лекарства

Очистив пенициллин, его добавляют в разные формы лекарств: таблетки, мази, порошки для инъекций (уколов). Таким образом, из обычной плесени получается лекарство, которое убивает вредные бактерии.

5. Применение

Пенициллин используют при лечении: ангины,
воспалений лёгких, кожных инфекций, и многих других болезней.

2.4 Современные лекарства, сделанные из плесени

После открытия пенициллина учёные начали искать и другие полезные вещества, которые можно получить из плесени или похожих микроскопических грибов. Вот некоторые современные лекарства, которые были получены благодаря плесени:

Амоксициллин — лечит ангину, отит (воспаление уха), инфекции дыхательных путей.

Цефалоспорины — большая группа антибиотиков, полученных из грибков. Применяются при серьёзных инфекциях.

Гризеофульвин — лекарство от грибковых заболеваний кожи, например, стригущего лишая.

Ловастатин — помогает снизить уровень холестерина в крови. Его открыли в плесени, которая живёт на рисе.

Циклоспорин — важное лекарство, которое используют при пересадке органов, чтобы организм не отверг «чужой» орган.

То есть, благодаря плесени сегодня у нас есть лекарства от ангин, воспалений, кожных болезней, высокого давления и даже от отторжения органов при операциях.

2.5 Почему пенициллин — великое открытие

Открытие пенициллина изменило мир. Вот почему его считают величайшим открытием в медицине:

1. До пенициллина не было средств борьбы с инфекциями. Люди часто умирали от простых болезней.

2. Пенициллин спас миллионы жизней. Он помог вылечить многие болезни, которые раньше были смертельными.

3. Он стал первым антибиотиком — то есть первым лекарством, которое убивает вредные бактерии.

4. Он дал начало целой эпохе новых лекарств. После пенициллина учёные начали искать и создавать другие антибиотики.

5. Флеминг получил Нобелевскую премию, самую главную научную награду в мире.

А ещё важно то, что это открытие произошло случайно, но изменило всю историю человечества. Это учит нас, что нужно быть внимательными и любопытными — даже плесень на хлебе может оказаться чем-то очень важным.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что плесень — это не только то, что портит продукты, но и то, что может помогать людям бороться с болезнями. Благодаря Александру Флемингу, случайному открытию и работе многих учёных, сегодня у нас есть лекарства, которые спасают жизни.

Плесень — это удивительный организм. Иногда даже самое маленькое и неприметное существо может стать героем для всего человечества.

Глава 3. Практическая часть: наш эксперимент

3.1. Подготовка материалов и выбор продуктов

Плесень — это живой организм, который встречается везде. Но не каждый видел, как она появляется и растёт. Мы решили провести настоящий опыт, чтобы своими глазами понаблюдать, на каких продуктах плесень появляется быстрее и как она выглядит (Приложение 2).

Цели эксперимента

1.Узнать, на каких продуктах быстрее всего появляется плесень, какие условия нужны для её роста, и как она изменяется с течением времени.

2.Можно ли увидеть плесень, похожую на полезную (лекарственную), открытую Александром Флемингом.

Для эксперимента мы выбрали разные продукты, которые часто портятся дома:

• Хлеб (кусочек белого хлеба),

• Банан (кусочек мякоти),

• Помидор (половинка),

• Апельсин (верхушка),

• Варёный картофель (кусочек, сваренный в воде),

• Сыр (ломтик твёрдого сыра).

Также нам понадобились:

• 6 пластиковых контейнеров с крышками (по одному на каждый продукт),

• Этикетки (наклейки с названиями продуктов),

• Перчатки,

• Нож для нарезки,

• Пульверизатор для увлажнения продуктов,

• Телефон (для фотографирования изменений),

• Лист наблюдения за ходом эксперимента (для записи наблюдений).

Чтобы плесень появилась, мы создали одинаковые условия для всех продуктов:

• Температура: комнатная (около +22 °C),

• Влажность: нормальная (закрытые контейнеры создают немного влаги внутри),

• Свет: контейнеры стояли в тёмном месте, так как плесень не любит яркий свет,

• Проветривание: контейнеры были закрыты, чтобы внутрь не попадал воздух и не пересушивал продукты.

Всё это помогло создать подходящую среду для роста плесени.

3.2 Ход эксперимента

Мы надели перчатки и аккуратно разложили продукты по разным контейнерам. На каждый контейнер наклеили этикетку с названием продукта. Поставили контейнеры в тёмное место. Каждый день в течение 7 дней мы осматривали продукты в контейнерах. Фотографировали, что изменилось, и делали записи в листе наблюдений.

Вот как происходили изменения (Приложение 3,4):

День 1. Никаких видимых изменений не было. Все продукты выглядели свежими, без признаков плесени.

День 2. Изменений почти нет. У варёного картофеля появилась лёгкая влажность на поверхности.

День 3. На помидоре и варёном картофеле появились первые жёлтые и белые пятнышки – начало роста плесени. Кожура апельсина осталась без изменений, на мякоти появились маленькие белые точки. Остальные продукты без изменений.

День 4. Плесень на картофеле и помидоре увеличилась. На апельсине и сыре появились светлые точки – начало роста плесени. Хлеб стал влажным, прелым.

День 5. На апельсине и сыре пятна стали заметнее. Помидор покрылся бело-зелёными пятнами, варёный картофель стал размягчаться. Плесень активно разрасталась. На хлебе появились чёрные точки. Банан потемнел.

День 6. Помидор начал становиться мягким и немного мутнеть, бело-зелёные пятна плесени разрослись. Апельсин заплесневел и покрылся белым налетом, на мякоти серо-зеленая плесень. Большую часть сыра покрыла бело-чёрная плесень. Картофель стал активно портиться, покрылся серой плесенью, появился резкий неприятный запах.

День 7. Плесень полностью распространилась на апельсине и сыре. Эти продукты оказались самыми пораженными. Помидор и картофель начали гнить, покрывая большую часть продукта бело-зелёной и серой плесенью. На хлебе наблюдалось активное развитие зелёной плесени. Банан покрылся пятнами только к последнему дню.

Таким образом, после того как мы провели эксперимент, каждый день внимательно наблюдали за изменениями на продуктах, записывали результаты и делали фотографии, мы можем подвести итоги. Теперь мы точно знаем, как растёт плесень, где она появляется быстрее, какая она бывает на вид, и как влияют условия на её развитие (Приложение 5).

3.3. Результаты, выводы

Наш эксперимент показал, что плесень быстрее всего появилась на варёном картофеле, помидоре и апельсине, значит эти продукты наиболее благоприятны для её роста (высокая влажность и питательная среда). Позже всего первые пятна плесени появились на банане и хлебе.

Во время эксперимента мы увидели, что плесень бывает разной формы, цвета и структуры. Цвет и форма плесени зависят от продукта и возраста плесени. Белая плесень — молодая, зелёная или серая — старше. Есть пушистая плесень, а есть слизистая.

Во всех контейнерах были одинаковые условия: тепло, влажность, темнота. Влажность очень важна для плесени. Без влаги она не может расти. Контейнеры были закрыты, и влага оставалась внутри — это помогло плесени быстро развиваться. Температура в комнате было около +22°C. Это идеальная температура для роста плесени. Свет — плесень не любит яркий свет. Мы держали контейнеры в тёмном месте, и это помогло плесени расти.

Мы убедились, что плесени нужны влага, тепло, темнота и питание, чтобы расти. Теперь мы знаем, почему нельзя оставлять продукты надолго без холодильника, особенно в тёплом и влажном месте.

В нашем эксперименте мы увидели плесень, похожую на ту, из которой был получен пенициллин, она выросла на апельсине. Но только учёные в лаборатории могут проверить, действительно ли она полезная. Обычная плесень на продуктах почти всегда вредная, дома такую плесень трогать нельзя — она может быть опасной.

Таким образом, эксперимент помог нам своими глазами увидеть то, о чём мы читали в книгах и стать настоящими исследователями.

Заключение

В результате проведённого исследования мы выяснили, что плесень — это особый вид микроскопических грибов, которые могут расти на продуктах питания, если для этого созданы подходящие условия: тепло, влага и доступ воздуха. Мы решили проверить, может ли при одинаковых условиях вырасти плесень, похожая на знаменитую плесень «Penicillium», открытую учёным Александром Флемингом, из которой был получен первый антибиотик — пенициллин.

Для этого мы выбрали несколько продуктов, поместили их в одинаковые контейнеры и создали одинаковые условия: температуру, освещение и влажность. В течение нескольких дней мы наблюдали за изменениями, записывали результаты и фотографировали рост плесени.

Через некоторое время на некоторых продуктах появилась плесень серо-зелёного и белого цвета с характерным пушистым налётом. По внешнему виду она действительно напоминала плесень «Penicillium», описанную в научных источниках. Это подтвердило нашу гипотезу: если создать одинаковые условия для роста плесени на выбранных продуктах, может вырасти плесень, похожая на пенициллин — плесень, открытую Александром Флемингом.

Наше исследование помогло нам понять, что не вся плесень вредна. Некоторые виды плесени могут быть полезными — именно из них получают лекарства (Приложение 6), которые спасают миллионы жизней. Однако мы также убедились, что экспериментировать с плесенью нужно осторожно, так как есть и опасные виды грибков.

Таким образом, мы сделали важные выводы:

Плесень — живой организм, которому для роста нужны определённые условия. При одинаковых условиях на разных продуктах может развиваться схожая по виду плесень. Открытие Александра Флеминга доказало, что даже в обычной плесени можно найти вещества, способные лечить болезни. Наше исследование показало, что даже простые опыты помогают лучше понять, как наука превращает наблюдения природы в полезные открытия.

Список использованных источников

1. Емелина, А. А. Осторожно, плесень! / А. А. Емелина, Т. Н. Балабанова. // Юный ученый. — 2019. — № 3.1 — С. 20-21. 

2. Зуев, Д. А. Плесень в нашей жизни / Д. А. Зуев, Л. И. Сысоева // Юный ученый. — 2023. — № 3. — С. 166-169.

3. История открытий. – Москва : Росмэн, 1996. – 150 с.

4. Мудрецова-Висс, К.А. Микробиология, санитария и гигиена : учебник / К.А. Мудрецова-Висс, А.А. Кудряшова, В.П. Дедюхина. – Владивосток : ТГЭУ, 2005. – 396 с.

5. Ожегов, С. И. Толковый словарь русского языка : 80000 слов и фразеологических выражений / С. И. Ожегов, Н. Ю. Шведова ; РАН. Институт русского языка им. В. В. Виноградова. - 4-е изд., доп. - Москва : ЭЛПИС, 2003. - 944 с.

6. Плешаков, А.А. Окружающий мир : учебник для 3 класса : в 2 ч. / А.А. Плешаков, Е.А. Крючкова. – Москва : Просвещение, 2021.

7. Резник, Н. Л. Плесневеющий мир / Н. Л. Резник // Химия и жизнь - XXI век. - 2024. - № 2. - С. 26-31.

8. Что такое плесень // Юный натуралист. – 2021. – № 3. – С. 12-15.

9. Пять занимательных фактов о пенициллине, который спас 200 миллионов жизней » [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [ https://pharmmedprom.ru/articles/pro-penitsillin/ ] (дата обращения: 25.04.2026).

10. Колотовкин А. Д. «Эта удивительная плесень» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [ https://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2015/04/26/issledovatelskaya-rabota-po-teme-eta-udivitelnaya-plesen ] (дата обращения: 25.04.2026).

11. История открытия, изучения и применения пенициллина [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [https://ahleague.ru/ru/doctors/papers/students/576] (дата обращения: 25.04.2026).

12. Первый современный антибиотик: история открытия пенициллина [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [https://tass.ru/nauka/21666083] (дата обращения: 25.04.2026).

13. Получение пенициллина в домашних условиях подробная пошаговая инструкция [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [https://i.minsk.by/16658.html] (дата обращения: 25.04.2026).

14. Случайности не случайны: как был открыт первый антибиотик? [Электронный ресурс]. — Режим доступа: [https://stolichki.ru/stati/sluchaynosti-ne-sluchayny-kak-byl-otkryt-pervyy-antibiotik] (дата обращения: 25.04.2026).

15. Научно-популярное видео: «Александр Флеминг и пенициллин» — канал "Наука детям", 2023 г.

Приложения

Приложение 1

Александр Флеминг и его пенициллин

Приложение 2

Ход подготовки к эксперименту по выращиванию плесени в одинаковых условиях

Приложение 3

Фото эксперимента Степана

Продукты: банан, апельсин, варёный картофель

Фото 1 продукты в начале эксперимента (день1)

Фото 2 активный рост плесени в одинаковых условиях (день 4)

Фото 3 завершение процесса гниения продукта (день 7)

Приложение 4

Фото эксперимента Георгия

Продукты: сыр, хлеб, помидор

Фото 1 продукты в начале эксперимента (день1)

Фото 2 активный рост плесени в одинаковых условиях (день 4)

Фото 3 завершение процесса гниения продукта (день 7)

Приложение 5

Листы наблюдения за ростом плесени в одинаковых условиях

освещенности и влажности в течении 7 дней

Сравнение домашней плесени с открытием Флеминга: эксперимент на апельсине

Приложение 6

Процесс создания лекарств из пенициллина

1.Выращивают плесень Penicillium в питательной среде при нужной температуре.

2.Плесень выделяет вещество пенициллин в жидкость, где растёт.

3.Рствор фильтруют, отделяя плесень от жидкости. Пенициллин очищают и концентрируют, чтобы сделать его сильнее.

4.Из очищенного пенициллина создают лекарства – таблетки, мази и уколы.