МОАУ «СОШ №68» с углубленным изучением русского языка и математики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Мир природы. Начинающий исследователь»

 

“Загадочные грибы - плесень”

 

 

 

 

                                                                                          Автор: 

                                                                                          Краснов Артем                                                                                           обучающийся  6«В» класса,                                                                                           МОАУ «СОШ №68»

 

                                                                                          Научный руководитель:

                                                                                          Грекова Юлия Евгеньевна

 

 

                                                                            

 

 

 

                                                                                 

Оренбург, 2022 Введение............................................................................. 3

1. Теоретическая часть 1.1.  Загадочный мир плесени................................ 5

1.2. Свойства плесени…………………………………………………………7  

1.3. Факты о плесени из истории............................................................... 13

2. Практическая часть 2.2. Экспериментальное изучение плесени........... 14

Заключение............................................................................................... 20

Список используемой литературы............................................................ 21

 

Содержание

Введение

Мы всегда видим вокруг нас множество различных живых организмов: деревьев, животных, цветов, трав и конечное грибов. 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.

 Человек сталкивается с представителями третьего царства природы – грибами - гораздо чаще, чем принято думать. Всходит ли тесто на дрожжах, появляется ли на хлебе пятно плесени, идем ли мы по грибы в лес, отхлебываем ли прохладный квас, получаем ли укол антибиотиков - нигде не обошлось без встречи с грибами или прямыми результатами их деятельности.

Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека.

Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, плесень остается одной из загадок нашего мира, до конца не изучена и появляется каждый раз в новом качестве.

Актуальность данного исследования определяется тем, что с каждым годом изучение человечеством  открывает новые свойства и особенности плесневых грибов. Я выбрал эту тему, потому что мне интересно какое значение имеет в нашей жизни плесень и насколько она важна в природе и жизни человека.

Цель: изучить условия появления плесневых грибов на продуктах питания.

1.                 Изучить научную литературу о строении и видах плесени. 

2.                 Рассмотреть роль плесени в природе и жизни человека. 

3.                 Провести эксперимент по выращиванию плесени на разных продуктах питания.

Гипотеза: предполагаю, что плесень может появиться в самых разных местах и условиях, что она может быть «вредной и полезной».

Объект исследования: плесневые грибы.

Предмет исследования: продукты питания, которые легко покрываются плесенью. 

Методы исследования:

-   частично-поисковый;

-   экспериментально-исследовательский.

       

 

 

 

   

1. Теоретическая часть 1.1.  Загадочный мир плесени

«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.

Плесень относится к особому царству живых организмов – грибы.

Представители царства грибов – удивительные создания. Они имеют сходства и различия как с растениями, так и с животными.

Сходство с растениями:

1.                 Всасывают питательные вещества всей своей поверхностью

2.                 Неподвижны

3.                 Обладают верхушечным ростом 4. В оболочке клетки есть клеточная стенка

Сходство с животными:

1. Употребляют готовые органические вещества

3.   Содержат вещество хитин

4.   В процессе жизнедеятельности образуют мочевину.

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 (Рисунок 1).

Мукор  развивается  в  виде  белого  пушка  на  овощах,  ягодах,  плодах, вызывая  их  порчу.  Споры  мукора,  попав  в  благоприятные  условия,  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.  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.

 

Рисунок 1. Мукор (1) и Пеницилл (2)

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 С и 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.

           

 

 

   

  

1.2. Свойства плесени

Вредные свойства плесени

Плесень способна выделять токсические вещества - микотоксины, которые могут нанести вред организму людей и животных. Действие плесени ощущается, когда ее споры проникают через вдыхаемый воздух, через поверхность кожи или проглатываются вместе с пищей.

Плесень способна вызвать разные заболевания от аллергии до онкологических заболеваний. Уже доказано, что воздух, если помещение не проветривается, содержит много спор плесени, которые оседают в наших легких. Наши легкие могут отфильтровывать разные микробы, но споры плесени осаживаются глубоко в легких и проникают в легочную ткань. Было установлено, что там, где проживали астматики и аллергики в 80% из 100% была обнаружена плесень. 

Считается, что причиной, казалось бы, необъяснимой смерти людей, вскрывавших гробницы египетских фараонов, является так называемая желтая плесень, выделяющая опасное вещество афлатоксин. Желтая плесень поражает пищевые продукты (наиболее подвержены поражению рыба, молоко, рис, земляные орехи).

Что касается черной плесени, то она опасна тем, что от нее практически невозможно избавиться, так как она мутирует и становится более агрессивной. Биологи нашли препарат, который может подавить влияние черной плесени – эфирное масло монарда (растения). В древности считалось, что дом, который поразила черная плесень, необходимо сжечь. 

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. На самом же деле эта "безобидная" плесень - настоящий яд, который может накапливаться в организме и приводить к раку печени.

 

Вот краткий перечень заболеваний, связанных с плесенью: мигрень, насморк, отит, бронхит, ринит, бронхиальная астма, сердечно-сосудистые нарушения, микотоксикоз. Иногда у людей со сниженным иммунитетом возможны плесневые поражения внутренних органов. Все перечисленные заболевания носят хронический характер течения и вызывают трудности при лечении.

Некоторые плесневые грибы, существенно снижая урожай, могут оказывать неблагоприятное действие на здоровье сельскохозяйственных животных.

Грибы поражают запасы зерна, фураж, солому и сено. Иногда продукты становятся непригодными к использованию из-за токсичности метаболитов гриба.

При сильном развитии плесневых грибов в соломе возможно саморазогревание и даже воспламенение стогов.

Полезные свойства плесени

Но у плесени, кроме вредных, есть и полезные свойства.

В 1928 году английский микробиолог Александр Флеминг случайно обнаружил антибактериальное свойство зеленой плесени, которая способна убивать бактерии, но безвредна для человека и животных. На первый взгляд она вызывает отвращение, но именно благодаря ей, а точнее пенициллину, который изготавливается на основе плесени, во Вторую Мировую войну 95% военнослужащих с инфицированными ранами вылечились. Это открытие положило начало производству пенициллина, который считается «самым действенным средством в современной медицине».

В 1945 году Флеминг и его коллеги Хоуард Флори 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.

Плесень так же открыла двери в восхитительный мир вкуса. Взять, к примеру, сыр. Некоторые виды плесени полезны, например, голубая и белая, красная плесень, с помощью которых готовят вкусные сыры. Польза сыров с плесенью: содержат кальций, белок, витамины группы В, положительно воздействуют на кровеносную систему, улучшают работу кишечника. Однако их нельзя употреблять беременным женщинам, а также аллергикам. Знаете ли вы, что такие сорта сыра, как бри, камамбер, голубой датский сыр, рокфор обязаны         своим         особенным вкусом        некоторым видам         плесени      рода пенициллиум.

То же самое можно сказать и о салями, соевом соусе и пиве.

Кроме того, плесень применяется в виноделии. Ягоды винограда, на которых образовалось нужное количество плесени, собирают в определённое время и используют в производстве элитных десертных вин.

Да что уж тут, возьмем к примеру «самую страшную» плесень на сей момент Аспергиллус Нигер. Черная плесень, которая вызывает страх и ужас. Но, мало кто слышал, что с её помощью производятся в промышленных масштабах:

1.       Лимонная кислота (Е330)

2.       Глюконовая кислота (Е574)

3.       Пектиназы, глюкоамилазы и ещё много других ферментов

4.       Являются основным агентом в ферментации некоторых

сортов чая (Пуэр)

5.       Заменитель сахара (кукурузный сироп, который добавляют в разные напитки, йогурты и т.д.).

У «черной плесени» есть еще родственник, который более 2000 лет используется для производства соевого соуса и сокэ.

 

   

  

1.3. Факты о плесени из истории.

Когда в 18-м веке биолог Карл Линней составлял свою знаменитую "Систему Природы", грибы он поместил в категорию "Хаос" (с греч. "первобытный мрак, из которого возник мир"). В самых древних растениях были обнаружены следы мицелия. Считается, что именно грибной мицелий мог стать прообразом кровеносной и нервной системы живых организмов. То есть даже человек имеет общие черты с грибами. Миллионы различных видов организмов появлялись и исчезали в ходе эволюции жизни на Земле. Самыми живучими оказались человек и плесень. За кем будет последнее слово? Для науки это большой вопрос.

В начале 20-х годов английский археолог Говард Картер обнаружил  в египетской Долине Царей нетронутую гробницу. Лорд Карнарвон, финансировавший проект и лично участвовавший в открытии гробницы Тутанхамона, вскоре умер от загадочной болезни. Вслед за ним скончался и  другой участник раскопок, Артур Мейс. 

  Позже выяснилось, что в тканях легких найденных в гробнице мумий все еще жил плесневый грибок, находившийся на высокой стадии развития. Пресса заговорила о "Проклятии Тутанхамона", не обратив внимания на тот факт, что, в частности, Мейс был тяжело болен еще до начала раскопок, а лорд Карнарвон когда-то очень увлекался автоспортом, однажды попал в аварию и повредил легкое. Ослабленная иммунная система англичан оказалась идеальной средой для проявления смертоносных качеств плесени. Тем более что в гробнице жила самая опасная из всех существующих ее видов – черный гриб Аспергилус Нигер.

Для защиты деревянных деталей снаряжения войск Александр Македонский специальным указом повелел пропитывать их маслом, как и обшивку, и шпангоуты кораблей, опоры мостов.

В 1771 году в Москве началась эпидемия чумы, вызвавшая бунты. На усмирение прибыл фаворит Екатерины Григорий Орлов. Он победил панику жесткими активными действиями, создал госпиталь в своем дворце, велел устраивать новые отдаленные кладбища. Распорядился Орлов, как издавна повелось во время бед и напастей, бить в набатные колокола. Вскоре эпидемия пошла на спад. Недавно ученые установили, что колокола обладают частотным спектром звучания, который угнетает рост патогенных микробов и повышает иммунитет человека.

Под саркофагом 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС было обнаружено огромное количество плесени. Она росла, густея в местах усиленного радиационного излучения.

Споры плесневых грибов прикрепили к обшивке космического корабля, летавшего в космосе. Через полтора года выяснилось: в условиях безвоздушного пространства «испытуемые» выжили, стали еще агрессивнее и устойчивее. Возможно, поражения, нанесенные плесенью аппаратуре орбитальной станции «Мир», были одной из причин ее затопления.

Опасность, которую несет людям плесень, упомянута в Ветхом Завете. В библейские времена плесень считалась знаком предупреждения свыше. Господь говорил об этом Моисею.

В Средние Века плесень считали изобретением дьявола, придуманным им для того, чтобы нарушать гармонию и приводить людей в отчаяние. Науке понадобилось несколько столетий, чтобы доказать – плесень не нарушает гармонию системы, напротив, она является индикатором нарушений.

   

 

     

2. Практическая часть 2.2. Экспериментальное изучение плесени

Для проведения эксперимента были взяты следующие продукты:

Яблоко

Помидор

Гречка вареная 

Молоко

Сметана

Использовалось следующее оборудование:

Тарелки, стаканы,  полиэтиленовый пакет, фотоаппарат, блокнот, ручка – для ведения дневника наблюдений.

На первом этапе была проведена подготовка оборудования и продуктов питания для проведения опыта. Яблоко, помидор – были разрезаны. Сметана и молоко были помещены в граненые стаканы. Все продукты были помещены на тарелки, закрытые полиэтиленовым пакетом и помещались в теплое место (в нашем случае рядом с батареей) и на этом первый подготовительный этап был окончен.

На втором этапе проводилось наблюдение за продуктами утром и вечером, все изменения заносились в дневник наблюдений, а также ежедневно велась фотосъемка.

 

 

 

 

Дневник наблюдений:

	1 день
Яблоко.  Почернело с одного края
Помидор.  Изменений нет
Гречка. Изменений нет
Сметана. Изменений нет

 

Молоко. Прокисло
	2 день
Яблоко.   Изменений нет
Помидор. Появилась плесень черно-зеленая
Гречка. Появилась плесень черно-желтая

 

Сметана.  Появились пятна плесени серые
Молоко.  Изменений нет
	3 день
Яблоко. Появилась плесень коричневая
Помидор. Стало больше плесени
Гречка. Изменений нет

 

Сметана. Разрослась плесень
Молоко. Появилась плесень коричневая
4 день Все продукты остались без изменений
5 день
Яблоко. Изменений нет
Помидор. Разрослась плесень и появился белый налет
Гречка. Плесень больше разрослась
Сметана. Изменений нет
Молоко. Покрылось полностью серо-желтой плесенью

 

       

          

 

Заключение

Выполняя данную исследовательскую работу, было изучено много литературы, содержащей информацию по данной теме. Изучение литературных источников позволило выяснить значение плесени для здоровья человека и более полно изучить плесневые грибы.

 В мире имеется большое количество различной информации о плесневых грибах.

Плесневые грибы – живые организмы природы, которые участвуют в круговороте веществ.

 Плесень играет положительную и отрицательную роль в жизни человека.

 Для прорастания плесневых грибов необходимо высокая влажность и тепло.

В ходе выполнения экспериментальной части работы было доказано, что возникновение плесени зависит от следующих условий:

-                     от влажности воздуха (влажность – это благоприятное условие для возникновения плесени, а сухой воздух – это неблагоприятное условия для возникновения плесени).

-                     от температуры окружающей среды (высокая температура – благоприятное условия для возникновения плесени).

-                     от субстрата, на котором прорастает плесень.

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

•              Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (10 издание

2005г.) 

•              Энциклопедия «Я познаю мир. Ботаника». Автор Ю.Н.

Касаткина («Астрель» Москва 2006г.) 

•              Биология   для    увлеченных.        Автор         Н.И. Околитенко

(«Феникс»Ростов-на-Дону 2006г.) 

•              Грибковые инфекции. Руководство для врачей. Сергеев А.Ю.,

Сергеев Ю.В.(ООО "Биномпресс").                                                                  

                                                                           

 Интернет ресурсы:

•              http://beaplanet.ru/griby/plesnevye_griby.html

•              http://medivin.ru/default_941.html

•              http://www.artofcare.ru/poleznie-soveti/1495.html

•              http://www.prog132007.narod.ru/Issl_rab/Plesen.htm