Исследование условий развития плесени

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с.Первомайский

МР Стерлибашевский район РБ

Республиканская научно-практическая конференции «Шаг в будущее», посвященная Году педагога и наставника, Году полезных дел для малой Родины в Республике Башкортостан

Направление: Биология

Тема: «Изучение условий образования плесени»

Выполнила: ученица 5Б класса

МБОУ СОШ с.Первомайский

Мухамедьярова Адиля

Научный руководитель:

Махиянова Аделина Айратовна,

                         учитель английского языка

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………...……..4

1. Странные грибы…………………………………………………………4
2. Виды плесени………………………………………………………...….5
3. Роль плесени в жизни человека………………………………………...7

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ……………………………….……9

1. Методика исследования……………………………………………...…9
2. Обработка результатов…………………………………………………9

1. Результаты выращивания плесени на различных жидкостях…..…9
2. Результаты выращивания плесени на хлебе в различных условиях………………………………………………………….…10

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………………..12

Приложения……………………………………………………………………...13

ВВЕДЕНИЕ

 На уроках биологии мы проходили тему: «Грибы». Учитель нам рассказала, что грибы очень разнообразны по своему внешнему виду, особенностям строения и жизнедеятельности. Наряду с привычными грибами, такими как, подберезовик, сыроежка, мухомор, стала обыкновенная плесень, которой и внимания никогда не уделяли.  Я и подумать не могла, что плесень – это одна из разновидностей грибов.  

С раннего детства мы видим вокруг себя множество живых организмов. Зайдя в лес, можно увидеть сотни различных растений: деревья, травы, кустарники, и среди них – грибы.

Такое противоречивое и необычное царство – 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 кружочках на варенье.

Что такое плесень? Насколько она опасна? Почему на одних продуктах она вырастает, а на других нет? Я решила это узнать.

Актуальность моего исследования состоит в том, чтобы показать значимость плесени в жизни человека. Кроме того, выращивание мукора – это увлекательное занятие и, пожалуй, самое простое, доступное для большинства юных исследователей.

Цель: изучить условия развития плесени в жидкой среде и на хлебе в разных условиях.

Задачи: 1. Познакомиться с источниками информации о плесени

2. Определить экспериментальным путем условия развития плесени в различных условиях.

Объект исследования: плесень

Гипотеза: на прорастание плесени влияют такие условия как температура, влажность, наличие сахара в продуктах питания.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Странные грибы.

 Впервые место грибов в мире растений определил Теофраст (372—287 гг. до н. э.), который был учеником Аристотеля. Факт появления грибов он объяснил «избыточной влажностью почвы, деревьев, гниющим древом и другими гниющими предметами». Его утверждения о происхождении грибов считались верными в течение 2000 лет, а потому все крупные учёные, жившие после Теофраста, безоговорочно соглашались с его мнением.

Основные же открытия, касающиеся грибов, были сделаны после того, как в 1590 г. голландец Захарий Янсен изобрёл микроскоп.

Плесень – особенный вид грибов, который имеет сходства и различия с растениями и животными: она ест, дышит, размножается.

Так же, как и растения, грибки всасывают питательные вещества всей своей поверхностью, а не заглатывают, как животные. Однако, в отличие от растений, грибки не используют солнечную энергию, не питаются углекислым газом из воздуха и не могут синтезировать органические молекулы вещества из углекислого газа.

Плесень употребляют так же как и животные готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков.

Если в клетках бактерий мы не найдем ядра, то грибная клетка может иметь одно или несколько ядер.

Плесень – это грибок, а значит, она размножается с помощью спор. Спора – микроорганизм, защищенный прочным покрытием. Споры находятся в состоянии покоя до того момента, пока не попадут в благоприятную  среду для размножения. Одно «растение» производит тысячи спор, которые уносятся потоками воздуха и, усевшись в теплое местечко, размножаются при первой удобной возможности.

Споры плесени находятся везде, но особенно много их в воздухе.

Развивается плесень во влажных темных местах, а так же повышенная влажность воздуха и много кислорода. Особенно хорошо плесень прорастает, если этот воздух плохо циркулирует, «застаивается».

Еще одна отличительная особенность грибов плесени состоит в том, что они распространяются исключительно на той еде, которая содержит большое количество сахара или кислоты. Именно поэтому плесневые образования часто видно на кислых плодах (яблоки, различные ягоды, цитрусовые и др.) и в зимних овощных заготовках (маринованных огурчиках и помидорах)

Некоторые виды плесени могут разрушать штукатурку, кирпич и даже бетон. [4]

2. Виды плесени.

Наиболее изученными родами плесневых грибов, которые чаще всего используются человеком, являются:

• дрожжи;
• мукор;
• аспергилл;
• пенициллин.

Дрожжи относятся к одноклеточным грибам. Их клетка имеет форму шара. Насчитывается более 1500 видов, но большинство из них не могут образовывать грибницу. Дрожжи размножаются почкованием: на материнской клетке образуется нарост, который отделяется от нее, достигнув определенного размера. Питаются эти клетки кислородом или парами спиртов, образовавшимися при брожении.

Плесень рода Mucor образует колонии в верхних слоях почвы, а также на поверхности овощей и фруктов. Скорость их размножения очень высокая, высота грибницы достигает нескольких сантиметров. Мукоры способны вызывать грибковые заболевания. С латинского языка слово Mucor буквально переводится как «плесень».

Род Aspergillus включает в себя несколько сотен видов, обитающих в разных климатических условиях. Они образуют колонии плоской формы. Изначально плесень имеет белый окрас, но со временем может приобретать различные цвета. Аспергилл размножается спорами и часто встречается в помещениях с высокой влажностью.

Самый известный род плесени — Penicillium. Она встречается в различных местах. Мицелий грибов ветвящийся, размножение происходит с помощью спор. Клетки пеницилла образовывают пенициллин, способный убивать бактерии. Открытие этого антибиотика стало прорывом в развитии медицины. Распространению способствуют ветер, вода, насекомые-вредители, многое-многое другое (буквально всё, что движется). (Приложение 1) [2]

Плесень, которая легко перемещается в любой среде, в благоприятных условиях может проникать на поверхности, полностью покрывая их снаружи или прорастая в них тонкими нитями мицелия. После этого начинается разрушительная работа плесени...

Считается, что идеальными условиями для развития и распространения плесени являются температура +20°C и относительная влажность воздуха не менее 95%. Плохой воздухообмен способствует росту грибков. Кроме того, плесень любит грязь. Грязный дом способствует размножению бактерий, а размножение бактерий способствует размножению грибков.

Плесень процветает в условиях высокой влажности при комнатной температуре и неэффективной вентиляции во многих материалах.

Краска, используемая в помещениях, включая бетон, штукатурку, дерево, пластик, резину, тканевый линолеум, окрашенные поверхности, ковры и книги, горшки для растений создают благоприятные условия для роста плесени. Наиболее вероятно появление плесени осенью, поскольку это связано с увяданием растений.

Плесень и грибки любят влагу. К сожалению, все окружающие нас вещества в той или иной степени содержат влагу.

Плесень процветает при отрицательных температурах. Она не "живет активно", как деревья зимой, но и не "умирает". При повышении температуры плесень снова начинает образовывать споры. Высокие температуры  убивают плесень, но некоторым видам, чтобы погибнуть, достаточно подвергнуться воздействию температуры +100° C или выше в течение часа или двух. [1]

3. Роль плесени в жизни человека

Грибки и плесень могут приносить людям не только вред, но и пользу. Они борются с заболеваниями человека (например, пеницилл), используются для получения многих химических веществ, лекарств, вина, сыра. Но может также вызывать аллергию, переходящую в астму и, даже, диатез у маленьких детей. Большинство из плесневых грибков активизировав механизмы онкогенов, могут вызвать онкологические заболевания. Споры плесени способствуют: мигреням, риниту, отиту, бронхиту и бронхиальной астме, сердечно-сосудистым заболеваниям и пищевым аллергиям.

Мы склонны избегать плесени. Мы отрезаем пораженную часть хлебной корки, снимаем беловатую пену с варенья и спокойно едим то, что осталось, даже не подозревая, насколько это может быть опасно. При работе с заплесневелыми продуктами нельзя их перемешивать. Необходимо тщательно накрыть ее чем-нибудь и аккуратно утилизировать. Самое главное- не вдыхать споры. Даже если плесень растет только на части плода, весь плод покрыт спорами плесени. Не ешьте заплесневелые продукты, предварительно не удалив плесень с видимых частей. И вы не должны жить в доме, где есть плесень.

Когда мы открываем банку бабушкиного клубничного варенья, мы часто видим на ней небольшой слой плесени. Мы сразу вспоминаем о пенициллине и чем-то не менее полезном. На самом деле эта "безобидная" плесень-яд, который накапливается в организме и вызывает рак печени. [3]

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Методика исследования

В ходе работы мы изучили литературные источники, провели наблюдение за прорастанием плесени в жидкой среде, а также сравнили 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).

2. Обработка результатов

1. Наблюдение и обработка результатов эксперимента (прорастание плесени на различных жидкостях)

Исследования мы проводили в марте 2023 года.

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

Дата начала наблюдения 13 февраля 2023 года. Наблюдение проводилось при комнатной температуре +18; +22 С и велось 10 дней.

Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты выращивания плесени на жидкостях.

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

Таблица 1 показывает, что различные составы жидкости (кислый, сладкий, соленый) по-разному влияют на продолжительность активной жизни плесени.

Тот факт, что плесени в чашечках со сладким морсом и соком развивались уже на 3-йдень, в то время как плесени в несладком чае начали развиваться на 10-йдень, показывает, что плесени предпочитают "сладкие" продукты. Морс сделан из варенья из лесной земляники. Она так же содержит сахар. Огуречный рассол содержит эссенцию соли и уксуса, которые, вероятно, препятствовали прорастанию плесени, и к десятому дню плесень так и не проросла. (Приложение 2)

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

2. Наблюдение и обработка результатов эксперимента (прорастание плесени на хлебе при различных условиях).

Плесень также выращивалась на хлебе в различных условиях: в холодильнике, в сухом месте и во влажном месте при комнатной температуре. Результаты показаны в Таблице 2.

Таблица 2. Результаты выращивания плесени на хлебе.

Во влажной среде при комнатной температуре на хлебе уже на 4-й день появился белый налет, а на 8-йдень появилось черное пятно - со спорами. Хлеб, оставленный на столе в сухой среде, засох через 5 дней и не покрылся плесенью. Хлеб, оставленный в холодильнике, также не покрылся плесенью за время проведения наблюдений (Приложение 3)

Далее приготовила микроскоп и препарат из мукора для наблюдения. Увидеть спорангии мукора в виде шариков удалось с первой попытки. В микроскоп увидела чёрные головки со спорами (Приложение 4)

Отсюда вывод: для активного прорастания плесени необходимы сахар и влага. По-видимому, это и есть пища самой плесени. Кипячение убивает споры плесени. Хранение продуктов в холодильнике также может предотвратить прорастание плесени. Сушка продуктов также может спасти их от воздействия плесневых грибков.

Я смогла раскрыть тайну рождения плесени и многое узнала о нём. Плесень растёт  намного быстрее во влажной, тёплой среде и замкнутом пространстве. Его можно вырастить за 3-4 дня при соблюдении условий.

Заключение

Год от года мир становится все более беззащитным перед микроорганизмами и плесневыми грибками. Невидимые для человеческого глаза, они способны серьезно истощить население планеты. И в то же время мир без плесени погибнет. Присутствие плесени подтверждает, что наш мир все еще жив. Наш мир был создан идеально. В нем нет ни одной лишней вещи. Все имеет смысл, все связано в бесконечно сложную и бесконечно прекрасную картину мироздания, где каждый элемент играет особую роль.

В процессе исследования я узнала, что такое плесневые грибы. Я узнала о свойствах, строении, размножении плесневых грибов; о их применении в различных сферах жизни.

Таким образом, цель моей работы достигнута и поставленные задачи выполнены. Эксперимент показал, что плесень можно вырастить самой в домашних условиях. Моя  гипотеза о том, что для роста плесени необходимо создать благоприятные условия - подтвердилась.

Мне понравилось выращивать этот опасный гриб. Выращенная мною плесень,  оказался очень забавным и привлекательным, а микроскоп помог мне сделать первый шаг в удивительный мир плесневых грибов. 

Продуктом своей работы считаю рекомендации по борьбе с плесенью, систематизацию знаний о ней с целью распространения полученных знаний среди одноклассников. Опираясь на результаты исследования, мы можем дать рекомендации по сохранению продуктов питания (Приложение 5).

Поднятая тема обширна и подлежит более глубокому изучению. Используя полученные знания, я попробую вырастить нескольких видов плесени на различных продуктах питания. 

Список использованной литературы

1. Герасимов, Сергей Война с плесенью / Сергей Герасимов. - М.: АВТОР, 2018. - 684 c.
2. Метелкин, А. И. Зеленая плесень и пенициллин / А.И. Метелкин. - М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2019. - 106 c.

Интернет-ресурсы:

3. https://hi-news.ru/eto-interesno/otkuda-beretsya-plesen.html
4. https://plesneveet.ru/pleseni/plesen-chto-takoe-kakoj-byvaet-i-pochemu-poyavlyaetsya/

Приложение 1

Приложение 2 

а) морс земляничный                                        б) Сок (яблочный)

в) несладкий чай                                        г) сладкий чай

Приложение 3

а) на 4-й день во влажных условиях                                б) спорообразование

в) комнатная температура,                                 г) хлеб из холодильника

хлеб оставленный на столе                                

Приложение 4

Работа с микроскопом

Приложение 5

1. Хлеб необходимо хранить в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги.
2. Для быстропортящихся продуктов лучше использовать герметичные вакуумные упаковки.
3. Хранить продукты нужно в холодильнике, так как низкие температуры задерживают развитие плесени.
4. Для хранения некоторых видов продуктов (грибы, хлеб) можно использовать такой способ обработки как сушка – удаление влаги из продукта.
5. Хорошо проветривать и убирать помещение, так как плесень обожает тепло, влагу, плохую вентиляцию и грязь.