Научно- исследовательская работа «Плесень – друг или враг?»

Муниципальное казенное учреждение дополнительного образования «Воробьевский ЦРТДиЮ»

Муниципальное казенное образовательное учреждение

Лещановская средняя общеобразовательная школа

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«Удивительное рядом»

Научно- исследовательская работа

«ПЛЕСЕНЬ – ДРУГ ИЛИ ВРАГ?»

Автор: ученица 5 класс

Рогозина Виктория,

Научный руководитель:

учитель химии

Медведева Людмила Ивановна

Консультант:

учитель биологии

Дурова Людмила Васильевна,

c. Лещаное, 2020 год

Оглавление

I. Введение…………………………………………………………............... 3

II. Основная часть…………………………………………………………… 5

Глава 1

1.1 Что такое плесень?...............................................................................5

1.2 Вредные свойства плесени…............................................................ 6

1.3 Полезные свойства плесени…………………………………………..7

Глава 2

Практическая часть

2.1Анкетирование учащихся…………………………………………….9

2.2 Проведение эксперимента на продуктах…………………………….10

2.3 Проведение эксперимента на разных жидкостях……………………11

Рекомендации ………………………………………………………………..12

III. Заключение………………………………………………………………. 13

IV. Список литературы………………………………………………………..15

V. Приложения……………………………………………………………….16

1. Введение.

На уроках биологии мы познакомились с грибами. Но самое главное, что мы узнали, и нас очень заинтересовало, что все грибы – это прирожденные разрушители. Разрушая остатки растений и животных, грибы участвуют в круговороте веществ в природе и в образовании плодородного слоя почвы. Грибы - самая большая группа растительных организмов. Известно около 100 тыс. видов грибов. Грибы окружают нас повсюду: в почве, в воздухе и в воде. Простой вопрос учителя: «Где мы можем столкнуться с грибами на кухне?» - заставил нас задуматься. Оказалось, что это плесневые грибки. Мы часто сталкиваемся с ними в быту: плесень на пищевых продуктах, фруктовая гниль, темные пятна на стенах сырой комнаты - все это следы грибов. Мы видели плесень много раз, но не знали, откуда она берется. Плесень - слово, какое-то страшное. Откуда она появляется? Как она выглядит? Относительно недавно к плесени стали относиться как к серьезной проблеме.

Актуальность:

Данного исследования определяется широким распространением плесени на Земле, и тем, что с каждым годом ее изучения человечество открывает новые свойства и особенности плесневых грибов. Я выбрала именно эту тему, потому что мне интересно понять, какое значение имеет в нашей жизни плесень и насколько она важна в природе и жизни человека.

Цель:

Вырастить и изучить строение плесени, и какую роль она играет в жизни человека.

Задачи: 1.Изучить имеющуюся информацию о плесени в доступной литературе и сети Интернет.

2. Вырастить плесень на продуктах питания при различной влажности и температуре, изучить условия возникновения плесени.

3.При помощи микроскопа изучить этапы развития плесени. Ее виды.

4.Изучить методы борьбы с плесенью.

Объект исследования: плесень

Предмет исследования: плесень, образующаяся на продуктах питания

Методы исследования:

Изучение научно-познавательной литературы

Опытно - лабораторное исследование с целью изучения строения плесени

Эксперимент с целью определения условий образования и роста плесени 

Фотографирование

Анализ полученных результатов

Гипотеза: Плесень играет определённую роль в жизни человека и сопровождает нас повсюду. Друг или враг она?

Сроки проведения: с 15 января 2020 по 25 января 2020 года.

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.

Обзор используемой литературы: Сначала я решила найти и изучить информацию о плесневых грибах, расширить знания, которые я получила на уроках биологии. Первое, что я сделала - это обратилась к толковому словарю под редакцией С. И. Ожегова, в котором сказано следующее: плесень – образуемые особыми грибками налеты, скопляющиеся в виде расплывчатых пятен на чем-нибудь гниющем, сыром. [1.Ожегов С.

И. , Н. Ю. Шведова. Толковый словарь русского языка. Москва,1997 ]. Из книги Биология для увлеченных. Автор Н.И. Околитенко я узнала о целостности окружающего мира.

Много интересного материала я узнала из сети Интернет.

Основная часть

Глава 1.

1.1.Что такое плесень?

Плесневые грибы появились на нашей планете около 200 миллионов лет

назад. Плесень способна как лишить жизни, так и спасти от смерти. Плесень

выглядит красиво, но при этом других чувств, кроме отвращения, не вызывает.

Среди людей сформировалось мнение, что плесень – это всегда плохо. Даже

определенную категорию людей – ленивых бездельников, совсем недавно называли «плесень». Но это мнение сложилось из-за непонимания роли этих грибов в мире природы.

Грибы — это удивительное, загадочное царство живых организмов, ведь они сочетают в себе признаки и растений, и животных. Эти диковинные создания встречаются практически повсеместно, где только может существовать жизнь.
Грибы играют важную роль в общем круговороте веществ в биосфере, широко используются в народном хозяйстве для получения кормового белка, лимонной кислоты, ферментов, витаминов, антибиотиков. Все плесени очень распространены в природе и развиваются практически везде. Их огромные колонии растут при высокой температуре и высокой влажности. Их существование практически не зависит от наличия или отсутствия пищи. Они очень неприхотливы к среде обитания.

Плесени имеют три неблагоприятных эффекта: пищевые отравления, аллергии и грибковые заболевания. Размножение плесневых грибов происходит половым путем, может быть бесполым или вегетативным. Размножение плесневых грибов осуществляется с огромной скоростью. В бесполом размножении основную роль играют споры. Споры содержатся внутри особых споровместилищ либо на краях специальных выростов грибницы – конидиеносцах. Бесполое размножение – главный способ размножения плесневых грибов. Клетки плесневых грибов не имеют хлорофилла, в связи с чем, этим грибам требуются для питания готовые органические вещества. Плесневые грибы питаются путем всасывания органических веществ. Так как у плесневых грибов нет возможности передвигаться для поиска пищи, то они «обитают» в самой пищи.

Пищевые отравления и аллергии вызывают токсичные вещества, выделяемые грибами – микотоксины. Но, грибы, способные вырабатывать токсины, образуются далеко не всегда, а только при определенных условиях. И если вы выявили в месте своего обитания токсинообразующие плесени – это не признак неизбежного отравления, а признак повышенного риска его возникновения.

В настоящее время, действительно опасны для человека около 400 видов плесневых грибов.

Почему складывается такая ситуация? Дело в том, что люди в большинстве своем стали жить в городах, а город – это особая система, которая отличается от природной высоким уровнем загрязнения воздуха, воды, в том числе бытовыми органическими отходами, наличием огромного количества зданий и сооружений из определенных материалов (побелка, обои, ткани, ковры, кожа), постоянно поддерживаемая в помещениях температура 22-28°С, стеклопакеты, не пропускающие воздух, создающие повышенную влажность в квартирах. Все это подходящие условия для роста микроскопических грибов.

Мы все постоянно слышим из рекламы и других источников, что нас окружают бактерии и вирусы, но точно так же, оказывается, нас окружают и микроскопические споры грибов. Содержание спор плесневых грибов нередко может составлять несколько тысяч на 1м³. Но, хорошая защита (сильный иммунитет) человека никогда не позволит «зацепиться» ни одной споре вредоносного гриба, он просто будет уничтожен.

1.2. 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.

1.3. Полезные свойства плесени

Плесневые грибы, не смотря на все свои отрицательные качества, делают и много хорошего. Плесень может быть полезной для человека. Столетия тому назад люди придумали использовать плесени для приготовления разных пищевых продуктов. В Европе истинные плесени используют при изготовлении сыров – рокфора, камамбера,бри, голубого датского. В странах Востока, Японии плесени издавна применяют при производстве спиртных напитков, разнообразных соусов. А плесневый гриб во всем мире широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как продуцент для производства лимонной кислоты. 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». Человеку впору

поклониться плесени за то, что именно из неё в середине 19 века был получен первый антибиотик – пенициллин, использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей [3]

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. Наряду с антибиотиками с помощью плесневых грибов получают лекарства для борьбы с холестерином.

Развивающаяся на гниющем растении или продукте плесень делает великое дело: разрушает его, питаясь его органическими веществами, и перерабатывая, возвращает полезные вещества в почву. Для того чтобы другие растения могли снова их использовать для жизнедеятельности. Это имеет огромное значение для всей нашей планеты. Плесневые грибы – это единственные микроорганизмы, которые способны осваивать новые территории, т.к. обладают высокой выживаемостью в любых условиях. Микромицеты используют и в сельском хозяйстве. С их помощью уничтожают вредных для культурных растений насекомых (колорадский жук, кукурузный мотылек, свекловичный долгоносик, щитовка).

Глава 2.

Практическая часть

2.1. Анкетирование учащихся

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

В начале исследовательской работы мною был проведен опрос среди учащихся среднего звена.

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 30 учащихся представлены в виде диаграмм.

(Приложение 9)

100% ребят знают, что такое плесень;

63% относятся к плесени отрицательно (19 человек);

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

Сыр с плесенью покупают 13% (4 человека), а 87% отрицательно относятся к покупке такого сыра;

Так же был предложен вопрос «Может ли плесень появиться за неделю на продуктах питания?» 87% (26 человек) думают что да, а 13% ответили, что нет.

Из этого следует, что большинство опрошенных 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.

2.2.Проведение эксперимента на продуктах.

Мне было очень интересно не в интернете по картинкам и схемам увидеть, что такое плесень и какой она бывает, а самой выяснить, как она развивается. Для проведения эксперимента я взяла:

Микроскоп, его увеличение позволяет разглядеть плесневые грибы в деталях. Кусочки хлеба, лимона, тыквы .Чай сладкий, чай несладкий, кофе сладкий, кипяченую воду, морс, рассол. Теплая влажная среда – полка на кухне над плитой. Холодильник – полка в холодильнике с постоянной температурой 3°С фотоаппарат

Для эксперимента были взяты кусочки белого батона, лимон и тыква. По отдельности каждый экземпляр положила в полиэтиленовые пакеты.

Все экземпляры были помещены в разные среды: 1- на столе возле варочной плиты (теплая и влажная среда), 2 - на полке в холодильнике (постоянная температура 3°С), 3 – на столе (сухая и теплая среда)

Начало эксперимента 15.01.2020

На 3 день наблюдений (18.01.2020г.), на кусочках экспериментальных продуктов в холодильнике, не было обнаружено изменений, на полке над варочной плитой – на лимоне и тыкве появилась небольшая плесень. На лимоне зеленоватого цвета, а на тыкве – белого.(Приложения 4) При рассмотрении в микроскоп были обнаружены нити гифов гриба, действительно похожие на кусочек войлока или фетра.

На 4 день наблюдений (19.01.2020г.), появилась плесень в холодильнике на тыкве; на лимоне и тыкве, во влажных условиях, плесень начала разрастаться, на хлебе появился белый, пушистый налет; на столе хлеб сделался сухим, лимон и тыква без изменений.

Через 7 дней наблюдений (22.01.2020г.), в холодильнике на тыкве плесень в виде пятна чуть увеличилась; на полке над варочной плитой – на опытных образцах, белые пятна, наблюдаемые 4 дня назад, полностью покрылись плесенью (Приложение 4), так же появились новые белые пятна, и неприятный запах. При рассмотрении в микроскоп, очень различимы серовато-белые нити грибницы, спорангии не обнаружены

Через 10дней наблюдений (25.01.2020г.), в холодильнике на тыкве плесень начала немного разрастаться, на лимоне стали заметны небольшие белые пятна, а хлеб остался без видимых изменений; на полке над варочной панелью - лимон покрылся белым пушистым налетом и черными пятнами приобрел очень резкий неприятный запах, на кусочке хлеба появились черные и зеленые пятна кусок тыквы покрылся огромным пушистым серым налетом (Приложение 7).

Выводы, следуемые из наблюдений:

- Наличие теплоты и влажности сильно ускоряет процесс появления и развития плесени на продуктах питания.

- Нахождение продуктов без проветривания – в закрытом пакете, тоже благоприятное условие для плесени.

- Наличие света для плесени значения не имеет.

- На различных продуктах плесень развивается по-разному. Скорее всего растут разные виды плесневых грибов (на тыкве за время наблюдений, скопления плесневых грибов так и не приобрели черный цвет, при приближенном рассмотрении спорангии так и не удалось обнаружить (Приложение 8). 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. Сохранение продуктов в холодильнике так же препятствует прорастанию плесени. Высушивание продуктов питания так же может спасти их от поражения плесневелыми грибами.

2.3. Проведение эксперимента на разных жидкостях.

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 №1)

Из таблицы 1 видно, что разный состав жидкости (кислый, сладкий, солёный, горький) поразному 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. Кипячение убивает споры плесени

Рекомендации

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

Хлеб необходимо хранить в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги. Предотвратит хлеб от плесени горсточка соли, положенная в плотно закрытую хлебницу. Соль является хорошим консервантом, задерживающим развитие микроорганизмов.

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.

Наилучший способ – хранить хлеб в деревянных хлебницах, завернутым в льняную салфетку. Пакеты из полиэтилена для этой цели абсолютно непригодны. Для быстро портящихся продуктов лучше использовать герметичные вакуумные упаковки. Хранить продукты нужно в холодильнике, так как низкие температуры задерживают развитие плесени.

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

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.

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

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!

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.

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

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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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

Выполняя эту работу, я установила, 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 6)

Проделав эксперименты, 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.

Плесневые грибы поражают продукты даже в закрытых пакетах, хотя, казалось бы, откуда им там взяться. Но, как мне удалось выяснить, споры плесени в огромных количествах постоянно находятся рядом с нами. При повышении температуры и влажности проникают в питательную среду и мгновенно начинают свою работу. Они разлагают продукты, которые находятся в неправильных условиях хранения. В природе это очень важное их качество просто незаменимо. А у человека в доме жизнедеятельность плесневых грибов приносит большой вред. 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. Наиважнейшей задачей моего исследования было вырастить объект (плесень) в домашних условиях за 10 дней при различной влажности и температуре. Провела наблюдение за прорастанием плесени в жидкой среде. Наблюдения проводила ежедневно утром и заносила в таблицы. И выяснила, что комфортнее всего плесени во влажной теплой среде. Я провела очень увлекательную работу. Было невероятно интересно увидеть спорангии. Невооруженным глазом их разглядеть невозможно, настолько они малы, даже на крупных образцах плесени. А вот в микроскоп открывается очень интересный мир плесневых грибов: непонятные размытые пятна видны как живые. Не смотря на то, что без приближения пятно кажется белым, каждая ниточка (гиф) – серая. А в зеленых пятнах плесени - желтоватые «грибочки»-спорангии ( Приложение 5). Черная плесень, которая очень вредна для нашего организма, под микроскопом выглядит как маленькие черные коробочки интересной формы - такие маленькие и такие опасные.

Во многих источниках информации пишут о необходимости борьбы с плесневыми грибами. Я же считаю, что человеку надо учиться совместно существовать с природой нашей планеты, ни один организм не живет на ней случайно, или во вред остальным. Все находятся во взаимодействии. Так и плесень – если поддерживать оптимальную температуру и влажность в помещении, проветривать и проводить уборку в квартире и в частности на кухне, постоянно следить за купленными продуктами питания (не допускать их порчи, а просроченные продукты немедленно выкидывать) – тогда и плесень не будет выполнять свои функции, данные ей природой. Не будет уничтожать эти продукты за нас!

Мы живем в эпоху настоящей бактериологической войны, и это не война государств или идеологий, а война Человека с Микробами.

IV.Список использованной литературы

Биология для увлеченных. Автор Н.И. Околитенко («Феникс»Ростов-на-Дону 2006г.) 

Занимательная микология Ю. Т. Дьяков

Все о грибах М. В. Горленко

Журнал «Наука и жизнь» №10, 2009 год

Современная ботаника в 2-х томах. П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айхорн

Толковый словарь русского языка Ожегов С. И., Шведова Н. Ю.

Энциклопедия «Я познаю мир. Ботаника». Автор Ю.Н. Касаткина («Астрель» Москва 2006г.) 

Интернет сайт https://gribomaniya.ru

Интернет сайтhttps://biologyguide.ru

Интернет сайт https://biouroki.ru

Интернет сайт https://opleseni.ru

1. Приложения:

Приложение1.

Таблица 1. Результаты выращивания плесени на жидкостях.

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

Приложение 2.

Таблица 2. Выращивание плесени на продуктах.

Приложение 3

Блю де кос Рокфор

Камамбер (с белой плесенью)

Виды сыров с плесенью

Приложение 4

Выращивание плесени во влажных условиях

Приложение 5

Строение плесени под микроскопом.

Приложение 6

Плесень на лимоне при комнатной температуре

Приложение 7

Плесень на тыкве при комнатной температуре.

Приложение 8

Плесень в микроскоп на лимоне

Плесень в микроскоп на хлебе

Плесень в микроскоп на тыкве.

Приложение 9

32