III Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ПЛЕСЕНЬ: ЗЛАЯ ИЛИ ДОБРАЯ СОСЕДКА?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Левашова Д.В. 1

---

1МБОУ "Нижнеомская СШ №1"

Пашкова Т.П. 1

---

1МБОУ "Нижнеомская СШ №1"

Работа в формате PDF

1.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Нашу планету населяет большое

количество живых организмов, они исчезают,

видноизменяются или зарождаются новые.

Плесень относится к одним из этих организмов.

Владимир Даль.

С раннего детства мы видим вокруг себя множество живых организмов. Став взрослее, мы понимаем, насколько бывают разными окружающие нас деревья, цветы, животные. Даже просто зайдя в лес, можно увидеть сотни разных растений: деревья, кустарники, травы. И среди них – грибы.

Странные это организмы. Ни животные, ни растения. Они лишены хлорофилла и поэтому, как и животные, требуют для питания готовые органические вещества. С другой стороны, грибы напоминают растения, так как всасывают питательные вещества, а не заглатывают пищу, как животные. Как и растения, грибы не способны активно передвигаться.

Обычно, когда мы слышим слово «грибы», то представляем себе крепкие боровики, подосиновики, рыжики, но это только небольшая их часть. В природе есть и другие грибы – например, плесень, которая постоянно присутствует рядом с нами в виде неприятного налета на корочке хлеба и испорченном яблоке, в виде разноцветных мохнатых кружочков на варенье. Что же это за налет, почему заплесневевший хлеб мы считаем непригодным для питания и вместе с тем покупаем сыр в магазине с таким же налетом и считаем его съедобным? Мне стало интересно, что такое плесень? Насколько она опасна? Почему на одних продуктах она вырастает, а на других нет? Смогу ли я вырастить плесень дома? И как предотвратить ее появление?»

Цель: изучить условия возникновения плесени и взаимосвязь ее с окружающей средой.

Задачи:

• изучить научную литературу о строении и структуре плесени;

• рассмотреть роль плесени и ее влияние на жизнь человека;

• создать условия для проведения наблюдения по изучению плесени;

• вырастить объект исследования в домашних условиях.

Актуальность: Плесень и грибки скрытно сопровождают человечество на протяжении всей его истории, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, плесень остаётся одной из загадок. Она до конца не изучена и появляется каждый раз в новом качестве. В своей работе я попытаюсь найти ответы на эти вопросы.

Гипотеза: плесень играет в жизни человека не только отрицательную роль, но и положительную. Возможно ли вырастить плесень за неделю в домашних условиях при таких условиях, как: влажность, температура и наличие сахара в продуктах питания.

Объект исследования: плесень

Предмет исследования: влияние влажности, температуры и наличие сахара в продуктах питания на жизнедеятельность плесени.

Методы исследования:1. Изучение материалов из разных источников.2. Постановка опыта.3. Наблюдения за развитием плесени в различных условиях ее образования.

4. Анализ полученных результатов.

5.Анкетирование учащихся.

Практическая ценность данной работы: возможность использования полученных материалов на уроках биологии, во внеурочной деятельности.

Ожидаемый результат:возникновение интереса учащихся к изучению темы плесень, которая остается одной из загадок на сегодняшний день, несмотря на множество научных исследований.

«Плесени – налёты на продуктах питания, растительных остатках и других органических субстратах, образованные так называемыми плесневыми грибами из классов фикомицетов, аскомицетов, несовершенных грибов. Некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека. Другие используются в сыроварении и фармацевтической промышленности (из родов аспергилл, пеницилл и др.)…» – так гласит энциклопедический словарь.

Некоторые плесневые грибы вызывают болезни растений, животных и человека; другие используют в производстве сыра и лекарств. Плесень появилась на Земле 200 миллионов лет назад. С тех пор она убивает и спасает от смерти. Ее называют хлебом Дьявола и плевком Бога. Плесень сказочно красива, но вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима, сопровождает человека от рождения до смерти. Возможно, именно плесень является хранителем жизни на Земле, но может превратиться в чуму XXI века. Мы сталкиваемся с ней постоянно: привычная, разноцветная, заурядная. Человек либо не замечает ее, либо самонадеянно избавляется от нее, считая, что именно он хозяин на планете. И если плесень захочет вытеснить человека из своей зоны обитания, она это сделает. Распространяется плесень с помощью микроскопических спор, которые летают по воздуху, выискивая подходящее для обитания место. Попадая на сырую поверхность, плесень прорастает тончайшими нитями, мицелиями, и в процессе жизнедеятельности выделяет в атмосферу углекислый газ, эфирные масла и минеральные вещества. Плесень окружает нас повсюду, являясь неотъемлемой частью существования нашей планеты и нашей жизни. Плесень всегда рядом с нами, даже если мы её не видим и не чувствуем. В простонародье собирательным словом «плесень» называют колонии грибков, которые бывают самые разные:

• плесневые грибки (они распространены повсюду, и могут жить даже на камнях);

• грибки синевы (обитают в клетчатке дерева);

• грибки гниения (их представителями является бактериальная, белая, бурая гниль);

• дрожжевые грибки (специфический налёт на растениях).

Всевозможные грибки могут быть окрашены в разные цвета и оттенки, превосходя «радужный» спектр. Чаще всего встречаются плесени красные, жёлтые, зелёные, голубые, чёрные, бурые, серые, белые с розовым и сиреневым оттенком.

Самыми распространенными являются плесени рода Мукор и Пеницилл (Приложение№1).

Мукор развивается в виде белого пушка на овощах, ягодах, плодах, вызывая их порчу. Споры мукора, попав в благоприятные условия (сырость и тепло), быстро прорастают и образуют сильно разветвленный белый мицелий с многоядерной общей цитоплазмой, не разделенной на клетки. На мицелии появляются неветвящиеся вертикальные выросты с шарообразными черными вздутиями на концах – спорангиями, в которых образуются многочисленные мелкие споры. В одном спорангии содержится до 50000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! Созревшие спорангии лопаются, и споры разносятся по воздуху на большие расстояния.

На органических продуктах, овощах и фруктах развивается пеницилл. Она имеет вид голубоватого налета и состоит из тонких коротких нитей, прикрепленных к субстрату. На ветвящихся концах этих нитей образуются кисточки — конидии, от верхушечной части которых отшнуровываются клетки – конидиеспоры, которыми он быстро размножается.

На открытом пространстве и в воздухе помещений постоянно присутствует плесень. Ее распространению способствуют ветер, вода, насекомые —вредители, многое — многое другое (буквально всё, что движется).

Легко передвигаясь в любой среде, плесень попадает на благоприятную поверхность, полностью покрывает её снаружи или прорастает в неё тонкими нитями мицелия гриба. И начинается разрушительная работа плесени .

Считается, что идеальные условия для появления и распространения плесени – температура + 20 Си относительная влажность воздуха выше 95%. Плохой воздухообмен поддерживает рост грибков. Кроме этого, плесень обожает грязь. Чем грязнее жилище, тем больше бактерий, а чем больше бактерий, тем больше грибков.Плесень активно размножается при комнатной температуре в условиях повышенной влажности и неэффективной вентиляции на многих материалах и покрытиях, используемых внутри помещений, включая бетон, штукатурку, дерево, пластики, резину, тканевую основу линолеума, окрашенные поверхности, ковровые покрытия, книги, и т.д. Благотворные условия для развития плесени образуются в цветочных горшках. Плесень наиболее сильна осенью, так как связана с разложением растительности.Плесень и грибок обожают влагу. К сожалению, все материалы, окружающие нас, в той или иной степени содержат влагу. Плесень весьма прекрасно чувствует себя при отрицательных температурах. Она, как и деревья зимой, не «живёт активной жизнью», но и не умирает. При повышении температуры плесень снова начинает спорообразовывать. Высокие температуры способны убить плесень, однако для уничтожения некоторых видов необходимо воздействие температуры + 100 С в течение 1-2 часов.

Доктор плесень. Грибки и плесень могут приносить людям немалую пользу. Они борются с заболеваниями человека. В 1928 году английский микробиолог Александер Флеминг случайно обнаружил антибактериальное свойство зеленой плесени. Эта плесень, названная Penicilliumnotatum, способна убивать бактерии, но безвредна для человека и животных. Это открытие положило начало производству пенициллина, который считается «самым действенным средством в современной медицине». В 1945 году Флеминг и его коллеги ХоуардФлори и Эрнст Чейн удостоились за свой труд Нобелевской премии в области медицины. С тех пор плесень стали применять для получения различных лекарственных препаратов, например лекарств от мигрени, для лечения болезни Паркинсона и предотвращения образования тромбов.

Благородная плесень. В нашей стране этот грибок называют серой гнилью, на самом деле микробиологи дали ему название Botrytiscinerea (сначала сам убивает организм, затем питается убитыми тканями). Очень много продуктов (ягоды, фрукты) приходят из-за него в негодность. Но в Германии, Франции и Венгрии благодаря этому виду грибка получают самые вкусные и знаменитые виды вин. Поэтому становится понятно, почему в этих странах эту плесень называют «благородной».

Голубая плесень. Если благородная плесень была изучена не так уж и давно, то голубая плесень известна с очень давних времен. Этот вид – незаменимая составляющая часть мраморных сыров (Рокфор, Горгонзола, Стилт).

Белая плесень.Этот вид плесени (Pinicilliumcamamberti и caseicolum – научные названия) также добавляется в сыр в процессе его приготовления. С участием белой плесени появляются на свет такие знаменитые сыры, как Камамбер и Бри. Но такой сыр даже самого высокого качества не рекомендуется будущим мамам и детям.

В пищевой промышленности плесень Penicilliumglabrum используют для улучшения качества, осветления фруктовых соков. При помощи дрожжей (микроскопических грибов, которые растут в виде отдельных или сцепленных вздутых клеток) производят вина, пиво, хлеб, квасят капусту, солят огурцы, делают колбасы. В странах Востока, в Японии плесени рода Aspergillus издавна применяют при производстве спиртных напитков, например рисовой водки саке, при приготовлении продуктов питания из сои, а также разнообразных соусов.

Плесневый гриб Aspergillusniger широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной продуцент для производства лимонной кислоты (и для очистки сточных вод). Несколько видов рода Aspergillus необходимы для очистки от волос и размягчения кож в кожевенной, текстильной промышленности. Промышленности для переработки сырья и получения определённых сортов бумаги и картона из древесных и бумажных отходов. Опасные для насекомых плесневые грибы, нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например колорадским жуком. Даже в авиастроении нашлось место плесневым грибам — при их участии изготавливают смеси, защищающие крылья самолётов от обледенения при взлёте и посадке.

Об опасных свойствах некоторых видов плесени известно уже давно. В VI веке до н. э. ассирийцы использовали древний вид биологического оружия — спорынью, с помощью которой они отравляли воду в колодцах своих врагов. В средние века отравление той же самой плесенью, которая иногда появляется на колосьях ржи, вызывало у многих людей зуд, судороги, галлюцинации и гангрену. Причем следует помнить, что плесень вызывает различные заболевания, начиная от аллергии и заканчивая тяжелыми формами пневмонии и даже циррозом печени. Во всяком случае, считается, что причиной, казалось бы, необъяснимой смерти людей, вскрывавших гробницы египетских фараонов, является так называемая желтая плесень, выделяющая опасное вещество афлатоксин. Обычно от воздействия плесени страдают люди с заболеваниями дыхательных путей, такими, как астма; аллергики и те, у кого повышенная чувствительность к химическим веществам или ослабленный иммунитет, а также те, кто по роду своей деятельности часто соприкасается с большим количеством плесени, например фермеры. Наиболее уязвимы также маленькие дети и пожилые. Излюбленные места обитания плесени — дома, где неправильно устроены водостоки и плохо изолированы полы. А еще плесень «любит» все деревянное, поскольку пористая древесина легко накапливает воду. Другие потенциальные места ее обитания — бетон, штукатурка, пластик, резина, тканевая основа линолеума, ковровые покрытия, книги, цветочные горшки. Поэтому бороться с вездесущими мицелиями нужно всеми доступными способами: чаще проветривать комнаты и особенно ванную, проводить уборку, следить, чтобы отопление было достаточно интенсивным. Плесень на продуктах образуется в каждом доме. 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 ещё, не менее полезное. На самом же деле это «безобидная» плесень – настоящий яд, который может накапливаться в организме и приводить к раку печени. Хозяева часто задаются вопросом, достаточно ли удалить поражённую плесенью часть продукта или же выбросить его полностью. Любые продукты при наличии признаков «плесневелости» употреблять, даже срезав плесень, ни в коем случае нельзя!

Для проведения практической части я выбрала два метода исследования: социологический опрос и проведение опыта.

В начале работы над проектом мною был проведен опрос среди одноклассников.

1. Знаете ли вы что такое плесень?

2. Как вы относитесь к плесени?

3. Употребляете ли вы в пищу заплесневелые продукты питания?

4. Покупаете ли вы сыр с плесенью?

5. Может ли плесень появиться за неделю на продуктах питания?

Результаты анкетирования 18 учащихся представлены в виде диаграмм.

(Приложение №2)

100% ребят знают, что такое плесень;

61% относятся к плесени отрицательно;

100% опрошенных ребят не употребляли в пищу заплесневелые продукты питания;

Сыр с плесенью покупают 16%, а 84% отрицательно относятся к покупке такого сыра;

Так же был предложен вопрос «Может ли плесень появиться за неделю на продуктах питания?» 83% думают что да, а 17% ответили, что нет.

Из этого следует, что большинство моих одноклассников знают об опасности для здоровья человека, которая возникает при употреблении в пищу заплесневелых продуктов. Но все же я считаю, что нужно больше рассказывать о вреде плесени. Прежде чем это сделать, я должна сама узнать больше о ней.

Наиважнейшей задачей моего исследования было вырастить объект (плесень) в домашних условиях за 10 дней при различной влажности и температуре.

Наблюдения проводила ежедневно утром и заносила в таблицы.И выяснила, что комфортнее всего плесени во влажной теплой среде.

В ходе работы я изучила литературные источники, провела наблюдение за прорастанием плесени в жидкой среде. Так же сравнила сроки появления плесени на хлебе в различных условиях: во влажной среде при комнатной температуре, в сухой среде при комнатной температуре и при пониженной температуре (в холодильнике).

В ходе изучения литературы я выяснила, что плесень любит влагу. Я решила посмотреть, а в какой среде она быстрее разрастается – сладкой или кислой? Я провела опыт: прорастила плесень на разных жидкостях, содержащих разное количество сахара. Для этого взяла: чай сладкий, чай несладкий, кофе, воду кипяченую, морс и рассол.

Наблюдение вела 10 дней. Наблюдение проводилось при комнатной температуре +18; +20⁰ С.

Данные представлены в таблице 1.(Приложение №3)

Из таблицы 1 видно, что разный состав жидкости (кислый, сладкий, солёный, горький) по-разному влияет на активную жизнь плесени.

Можно заметить, что плесень любит «сладкое», так как налет появился в сосудах со сладким чаем и сладким кофе уже на 5 день, в то время как несладкий чай начал плесневеть только на 8 день. Морс сделан из земляничного варенья. Он тоже содержит сахар, но немного кисловатый, поэтому плесень проросла позже, только на 6 день. Рассол из-под помидоров содержит соль, уксусную эссенцию, что видимо и сдерживало прорастание плесени, поэтому она появилась на 9 день.

Интересно было сравнить результаты эксперимента с кипяченой водой. За 10 дней плесень на ней так и не появилась. Видимо, это связано с тем, что при кипячении погибли споры плесени. Кипяченая вода не содержит сахар, поэтому новые споры также не проросли.

Также я выращивала плесень на хлебе в разных условиях: в холодильнике, в сухом месте и во влажных условиях при комнатной температуре. Результаты представлены в таблице 2.

При комнатной температуре, во влажной среде белый налет на хлебе появился уже на 5 день, а на 7 день появились черные точки – со спорами. Кусочек хлеба, оставленный на столе в сухих условиях – засох, а плесень на нем за 10 дней так и не появилась. Кусочек хлеба, оставленный в холодильнике, так же остался без изменений, плесень на нем не проросла.

Таким образом, я могу сделать вывод о том, что для активного прорастания плесени необходим сахар и влага. По всей видимости, это и является продуктом питания самой плесени. Кипячение убивает споры плесени. Сохранение продуктов в холодильнике так же препятствует прорастанию плесени. Высушивание продуктов питания так же может спасти их от поражения плесневелыми грибами.

Идеальные условия для появления и развития плесени:

• влажность воздуха выше 95%;

• температура +20 градусов, причём, чем выше температура воздуха, тем появление и развитие происходит быстрее.

• отсутствие проветривания.

Если пространство квартиры имеет больший уровень влажности, прохлада в комнатах при высокой влажности снаружи, неравномерный прогрев помещений, слабое проветривание и т.д. то влага конденсируется на подходящих местах. Это, как правило, пространства за шкафами и стенками, места под подоконниками, стены и потолки в ванных комнатах – будущие источники появления и стремительного размножения плесневых грибков.

Следовательно, чтобы сохранить продукты питания от плесени, необходимо хранить их в сухом и прохладном месте.

Рекомендации

Опираясь на результаты исследования, я могу дать рекомендации по сохранению продуктов питания и меры борьбы с плесенью:

1. Хлеб необходимо хранить в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги.

2. Предотвратит хлеб от плесени горсточка соли, положенная в плотно закрытую хлебницу. Соль является хорошим консервантом, задерживающим развитие микроорганизмов.

3. От плесени, а также и от неприятных запахов, поможет кусочек древесного угля, завернутый в марлю, если положить его в хлебницу. Древесный уголь прекрасно поглощает запахи и излишнюю влагу.

4. Наилучший способ – хранить хлеб в деревянных хлебницах, завернутым в льняную салфетку. Пакеты из полиэтилена для этой цели абсолютно непригодны.

5. Для быстро портящихся продуктов лучше использовать герметичные вакуумные упаковки.

6. Хранить продукты нужно в холодильнике, так как низкие температуры задерживают развитие плесени.

7. Для хранения некоторых видов продуктов (грибы, хлеб) можно использовать такой способ обработки как сушка – удаление влаги из продукта.

8. Заплесневелые продукты следует выбросить без сожаления, предварительно лучше поместить их в полиэтиленовый пакет, чтобы предотвратить распространение спор плесени. И ни в коем случае не нюхайте плесень, ведь таким образом вы вдохнете споры.

9. Готовую пищу всегда накрывайте крышкой или пищевой пленкой. Содержимое открытых консервов сразу перекладывайте в сухой пищевой контейнер. Не храните долго остатки пищи.

10. Варенье, джемы, соленые помидорчики и огурчики любим не только мы, но и плесень. Обязательно стерилизуйте банки для домашних заготовок. Заплесневелое варенье или джем бесполезно кипятить, так как микотоксины не разрушаются при высоких температурах. Берегите свое здоровье!

11. Также плесень любит продукты с высоким содержанием влаги и быстро в них развивается. Заплесневевшие фрукты и овощи, молочные продукты нужно выбросить, как бы ни было их жалко. Здоровье дороже.

12. Хорошо проветривать и убирать помещение, так как плесень обожает тепло,влагу,плохую вентиляцию и грязь.

13. Современная промышленность производит достаточной широкий спектр средств для борьбы с плесенью. Главное строго соблюдать инструкцию по их применению, так как эти вещества крайне токсичны.

Моя гипотеза, что плесень играет в жизни человека не только отрицательную роль, но и положительную, подтвердилась.

Выполняя эту работу, мы установили, что плесень бывает разной. Плесень используется в производстве лекарств, которые помогают человеку справиться с болезнями. Кроме того плесень используется при изготовлении сыра, вин.

С другой стороны, плесень – яд. Человек, съевший несвежий продукт, покрытый плесенью, может нанести серьезный вред организму. Также в жилищах, стены или потолки которых покрыты плесенью, находиться и жить небезопасно. Она вызывает головокружение, головные боли, а также болезни легких. (Приложение №4)

Проделав опыты, я поняла, что влажность воздуха и тепло являются главными условиями развития плесневых грибов, увидела, что плесень состоит из тоненьких ниточек, все они переплетаются, образуя как бы паутину. Переплетенные нити называются гифами. На концах гифов я увидела спорангии, в которых образуются споры.

Я научилась находить нужный материал из различных источников, проводить опыты, делать выводы. Я доказала, что плесень можно вырастить в домашних условиях. Поставленные в работе задачи полностью выполнены, в результате которых была достигнута основная цель моей работы, изучение строения плесени и ее роли в жизни человека.

1. Т.С. Сухова, «Введение в биологию и экологию», М., Вентана – Граф, 2001. - 240с.

2. И. Н. Пономарева, Биология. М., Вентана-Граф, 2003. – 224 с.

3. В.А. Корчагина, Биология. М., Просвещение, 1992. – 256 с.

4. Р.Г. Заяц, Биология, Минск, Юнипресс, 2004. – 820 с.

Интернет – ресурсы

1. http://www.vashdom.ru/articles/bio_plesen1.htm

2. http://ru.wikipedia.org

1 2

Рисунок 1. Мукор (1) и Пеницилл (2)

Анкетирование учащихся

Плесень: друг или враг?

1.Знаете ли вы что такое плесень?

2.Как вы относитесь к плесени? (поясните)

3.Употребляете ли вы в пищу заплесневелые продукты питания?

4.Покупаете ли вы сыр с плесенью?

5. Может ли плесень появиться за неделю на продуктах питания?

Выводы по итогам опроса:

100% ребят знают, что такое плесень;

61% относятся к плесени отрицательно;

100% опрошенных ребят не употребляли в пищу заплесневелые продукты питания;

Сыр с плесенью покупают 16%, а 84% отрицательно относятся к покупке такого сыра.

Так же был предложен вопрос «Может ли плесень появиться за неделю на продуктах питания?» 84% думают что да, а 16% ответили, что нет.

Из этого следует, что большинство моих одноклассников знают об опасности для здоровья человека, которая возникает при употреблении в пищу заплесневелых продуктов. Но все же я считаю, что нужно больше рассказывать о вреде плесени. Прежде чем это сделать, я должна сама узнать больше о ней.

Таблица 1. Результаты выращивания плесени на жидкостях.

Обозначения: «-» нет изменений, «+» появление плесени

Таблица 2. Выращивание плесени на хлебе.

Таблица « Роль плесени»

27