Исследовательская работа "Плесень-друг ли враг?"

Краевой конкурс исследовательских работ дошкольников и младших школьников

«Юные исследователи Алтая»

Номинация: естественнонаучная (неживая природа)

Возрастная группа: 4 класс

Исследовательская работа

Тема: «Плесень- друг или враг?»

 

Выполнила ученица:

Мегробян Диана 4а класса

МБОУ «Первомайская СОШ №2»

Бийский район с.Первомайское

Руководитель: Котлярова Елена Николаевна, учитель начальных классов

2024

Содержание 

№ п/п	Наименование раздела	Страница
1.	Введение	2
2.	Основная часть	4
3.	Что такое плесень?	4
4.	Вредные свойства плесени	5
5.	Полезные свойства плесени	6
6.	Интересные факты о плесени	7
7.	Условия появления плесени	8
8.	Практическая часть	9
9.	Анкетирование учащихся	9
10.	Проведение эксперимента на продуктах	10
11.	Заключение	12
12.	Список использованных источников	14
13.	Приложения	15

Введение

Всем нам приходилось наблюдать следующее явление. Сколько раз мы оставляли кусочек хлеба в полиэтиленовом пакете, каша оставалась в кастрюльке на кухне, томатная паста или варенье в банке, и через несколько дней можно было увидеть на остатках еды «пушистый» налет. В таких случаях говорят, что продукты покрылись плесенью.

Нам эта тема показалась очень интересной, потому что каждый из нас, сталкивался с этим удивительным явлением природы, но не каждый задумывался, что это такое, как появляется плесень и какие последствия для человека.

Актуальность темы исследования обусловлена тем, что в настоящий момент грибы, покрытые плесенью, приносят как пользу - их широко применяют в пищевой промышленности, так и вред - могут вызывать заболевания, аллергические реакции.

Одни виды плесени могут спасти жизнь, другие — убить. Одни придают особый вкус сыру, другие отравляют пищу. Некоторые виды образуются на древесине, другие — в ванной комнате или на книгах. Плесень окружает нас повсюду. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля. Мы узнали, что плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно различить маленькие черные точки — спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 50 000 спор, каждая из которых способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней! Как плесень «питается»? В отличие от человека и животных, которые сначала проглатывают пищу, а затем переваривают ее, у плесени часто все происходит наоборот. Если органические молекулы слишком велики или их состав очень сложен, плесень выделяет пищеварительные ферменты, которые расщепляют молекулы на более простые, легко усвояемые организмом соединения. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище. Плесень распространяется по воздуху в виде микроскопических спор. Попадая в подходящую среду, спора, при необходимой температуре и уровне влажности, начинает прорастать.

Плесень появилась на Земле 200 млн. лет назад. 

Ее называют «хлебом дьявола». Плесень окружает нас повсюду.

Цель моей исследовательской работы: понять, что такое плесень, какие условия нужны для ее развития и какую роль она играет в жизни человека.

Гипотеза: если плесень - наш друг, то наша задача выяснить, какими полезными свойствами она обладает; если плесень - наш враг, то какую опасность для человека она представляет?

Для реализации цели исследования были поставлены следующие задачи:

-          изучить литературу по выбранной теме и обобщить полученный материал;

-          выявить наиболее благоприятные условия существования плесени; - наблюдать появление плесени на разных продуктах и в разных условиях; - сформулировать выводы по результатам исследовательской работы.

Методы исследования:

•              анализ изученной литературы;

•              постановка эксперимента;  наблюдения за экспериментом  обработка данных эксперимента.

Объект исследования:

- плесень, выращенная на различных продуктах

Предмет исследования: плесень, образующаяся на продуктах питания Сроки проведения: с 15 декабря 2023 по 15 февраля  2024 года.

Практическая ценность данной работы: возможность использования             полученных материалов на уроках окружающего мира, 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 плесени - грибах, расширить знания, которые я получила на уроках.   

Я обратилась к толковому словарю  под редакцией С. И. Ожегова, в котором написано: 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 ]. 

Много интересного материала я узнала из сети Интернет.

Основная часть

Что такое плесень?

Плесень относят к классу грибов, которых насчитывается свыше 100 000 видов, включая ложномучнистую росу, шляпочные грибы, ржавчинные грибы и дрожжи. Известно, что лишь около 100 видов грибов. Они опасны для людей и животных. Многие другие играют важную роль в пищевой цепи: они участвуют в разложении органических веществ и их переработке, что служит удобрением для растений. Другие виды грибов участвуют с растениями в симбиозе, помогая им впитывать питательные вещества из почвы. А есть грибы-паразиты. Плесневые грибки распространены практически всюду. Они обнаруживаются, как в жилище человека, так и во внешней среде.

Когда плесень становится врагом?

Об опасных свойствах некоторых видов плесени известно уже давно. В VI веке до нашей эры 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. Это опасное для жизни вещество использовалось в производстве современного биологического оружия.

Но опасна не сама плесень, а миллионы спор, выделяемых ею в окружающее пространство и вдыхаемых нами вместе с воздухом. Попадая в дыхательную и кровеносную систему, споры могут спровоцировать ряд заболеваний. Кроме того, при размножении плесень выделяет летучие органические соединения, ответственные за специфический запах и чрезвычайно вредные для здоровья.

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.

Аллергическим ринитом, также известным как сенная лихорадка, страдает свыше 36 миллионов людей. В большинстве случаев первопричиной этого заболевания является аллергенная плесень. По мнению специалистов, самое важное в борьбе с плесенью - это следить за уровнем влажности. Эти простые меры помогут вам защитить себя и свою семью от неприятной встречи с плесенью. 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. 

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. 

Полезные свойства плесени

Вспомните такое открытие, как пенициллин! 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 Хоуард Флори и Эрнст Чейн удостоились за свой труд Нобелевской премии в области медицины.

Плесень также открыла двери в восхитительный мир вкуса. Взять, к примеру, сыр. Знаете ли вы, что такие сорта сыра, как бри, камамбер, голубой датский сыр, рокфор и стилтон обязаны своим особенным вкусом некоторым видам плесени рода пенициллиум? Наряду с антибиотиками с помощью плесневых грибов получают лекарства для борьбы с холестерином. 

Плесень делает еще одно доброе дело. 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). 

Интересные факты о плесени

Самый страшный враг дерева - белый домовой гриб. В старину избу, заражённую таким видом плесени, немедленно сжигали, чтобы не заражать соседние строения. При постройке ковчега Ной просмолил его снаружи и внутри во избежание появления плесени. 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.

Африканская народность банту умышленно хранит продукты таким образом, чтобы они ради вкуса покрывались плесенью. Эта народность более всех в мире страдает раком печени, они умирают, не дожив и до 40 лет. 

Помимо опасной и агрессивной плесени существует и та, которую употребляют в пищу, например, всем известные дорогие сыры с благородной голубой плесенью.

Условия появления плесени

Плесень распространяется по воздуху. При попадании на сырую поверхность она прорастает. Размножается она невероятно быстро.

Идеальными условиями для ее появления и распространения считается температура +20 °С. И влажность воздуха выше 95%. Она не любит чистоты и сухого воздуха. Плесень обожает грязь. Чем грязнее помещение, тем больше бактерий, и больше грибков. Она также может поразить и замороженные продукты.

Плохой воздухообмен поддерживает рост грибков. Плесень активно размножается 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.

Зная условия ее возникновения, мы решили сами вырастить плесень при различных условиях.

Для исследования плесени были взяты следующие продукты: кусочки хлеба, сыра, крупа гречки и лимон.

Выбор данных продуктов не был случайным:

-                      во-первых, они имеют разную влажность для оценки фактора роста плесени - влаги.

-во-вторых, были взяты самые распространенные в обычных бытовых условиях продукты, подвергающиеся заплесневению.

-                      в-третьих,  я хотела посмотреть, какие из этих продуктов быстрее испортятся?

Для оценки таких условий развития плесени, как тепло и доступ кислорода, я применяла температуру в комнате (+ 26 °С), а также полиэтиленовый пакет, создающий герметичность упаковки.

Практическая часть

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.                  Что такое плесень? 

2.                  Как Вы считаете, плесень приносит пользу или вред? 

3.                  Как вы обычно поступаете, если обнаружите на продукте небольшой кусочек плесени?

4.                  Где Вы видели плесень? 

5.                  Назовите причины образования плесени.

6.                  Как можно бороться с плесенью?

Результаты анкетирования 23 учащихся представлены  на слайде 

Из этого следует, что большинство опрошенных  знают об опасности для здоровья человека, которая возникает при употреблении в пищу заплесневелых продуктов. 

Я считаю, что нужно больше рассказывать о вреде плесени. 

Прежде чем это сделать, я должна сама узнать больше о ней.  

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. Для эксперимента были взяты кусочки хлеба, лимон,  сыр и гречка. По отдельности  каждый экземпляр положила в полиэтиленовые пакеты. Начало эксперимента 15.01.2023. На 3 день наблюдений (18.01.2023г.), на кусочках экспериментальных продуктов, не было обнаружено изменений, на полке на лимоне, появилась небольшая плесень. На лимоне и гречке появилась плесень зеленоватого цвета. Через 7 дней наблюдений (22.01.2023г.),  появилась плесень в виде пятна чуть увеличилась; на опытных образцах, белые пятна, наблюдаемые 4 дня назад, полностью покрылись плесенью. Так же появились новые белые пятна и неприятный запах. При рассмотрении в микроскоп, очень различимы сероватобелые нити грибницы, спорангии, они не обнаружены.  

На  10-й день наблюдений (25.01.2023г.), плесень начала разрастаться, на лимоне стали заметны небольшие белые пятна, а хлеб покрылся плесенью серо- зеленого цвета. Лимон покрылся белым пушистым налетом и черными пятнами приобрел очень резкий неприятный запах, на кусочке хлеба появились черные и зеленые пятна  кусок покрылся огромным пушистым серым налетом

(Приложение 1).

Выводы, следуемые из наблюдений:

-                      Наличие тепла 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. Таким образом, я могу сделать вывод о том, что для активного прорастания плесени необходимо тепло и  влага.

Исследование № 1.

Мы  определили, какие условия для развития плесени будут наиболее благоприятными и решил узнать, как будет расти плесень на разных продуктах.

Результаты своих наблюдений оформили в таблицу.

1.	Продукты под плёнкой			Продукты на свежем воздухе
2.	Лимон, мандарин, апельсин	сыр	хлеб	помидор сыр хлеб
3.	1 день вид продуктов существенно не изменился			вид продуктов существенно не изменился
4.	2 день вид продуктов существенно не изменился			продукты стали подсыхать
	3 день			продукты сохнут
5.	появилась плесень	вид продуктов существенно не изменился
6.	плесень разрасталась	появилась плесень	появилась плесень	незначительно появилась плесень сыр подсох хлеб подсох
7.	плесень разрасталась	появилась плесень	появилась плесень	незначительно появилась плесень сыр подсох хлеб подсох
8.	плесень разрасталась		Плесень разрасталась	плесень разрасталась незначительно сыр подсох
9.	плесень разрасталась			продукт стал портиться сыр подсох незначительно появилась плесень

Таким образом, мы пришли к выводу:

На всех продуктах, которые были помещены в благоприятные для развития плесени условия, появилась плесень.

На продуктах под плёнкой плесень появилась раньше, чем на тех продуктах, которые были на свежем воздухе.

На различных продуктах плесень появилась в разное время. Раньше всех плесень появилась на лимоне, так как в его составе больше влаги, чем в хлебе и сыре. Плесень вызвала гниение некоторых образцов. Исследование № 2 с цитрусовыми (лимон) Результаты наблюдения:

1 день - изменений не произошло 2 день - изменений не произошло

3   день - изменений не произошло

4   день - добавили немного воды в блюдце

5   день - на лимоне  незначительно появилась плесень

7 день - плесени становится больше, и продукт стал портиться.

10 день-продукт испортился.

Вывод: при высокой влажности и при высокой температуре воздуха, даже на открытом воздухе, на цитрусовых плесень размножается быстро, учитывая, что в них самих содержится много влаги.

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.  С другой стороны, плесень - яд. Человек, съевший несвежий продукт, покрытый плесенью, может нанести серьезный вред здоровью. Также в жилищах, стены или потолки которых покрыты плесенью, находиться и жить небезопасно.

Она вызывает головокружение, головные боли, а также болезни легких.

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. В природе это очень важное их качество просто незаменимо. 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 сделан макет гриба - плесени. Наиважнейшей задачей моего исследования было вырастить объект (плесень) в домашних условиях за 10 дней при различной влажности и температуре. 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. Для благоприятного появления и развития плесени необходимы определённые условия. Такими благоприятными условиями являются повышенная влажность, отсутствие прямого доступа кислорода и тепло. Плесень появляется раньше на тех продуктах, в которых содержится много влаги. Плесень вызывает гниение продуктов. Продукты, заражённые плесенью, нельзя использовать в пищу, они вызывают отравление и различные заболевания. Необходимо проветривать помещения и не допускать повышенной влажности, чтобы в них не развивалась плесень.

Список использованных источников

1.Буянов. Н.Ю. Я познаю мир. Энциклопедия для детей. Москва. ООО «Издательство АСТ ЛТД », 1997г.

2.      Журнал «Здоровье» №2 / февраль 2011 - Плесень: опасный сосед

3.      Ожегов С.И. и Шведова Н.Ю. «Толковый словарь русского языка» Москва ООО «ИМИ Технология», 2003 г.

4.Смирнов А.В. «Мир растений» Москва «АСД», 2015г.

5.Трифонова М.М. «Место эксперимента - кухня». Саратов .«Детская книга», 1991 г.

6. Энциклопедия «Всё обо всем. Популярная энциклопедия для детей», Под редакцией Шалаева Г.П. том 10. Москва АСТ, 2002 год.

Документальный фильм «Плесень».

 Информация с сайта http://www.sibparus.ru/hwl/zdorovie/plesen.htm  

.

.     

Приложение 1

Выращиваем плесень

Краткое описание документа:

Актуальность темы исследования обусловлена тем, что в настоящий момент грибы, покрытые плесенью, приносят как пользу - их широко применяют в пищевой промышленности, так и вред - могут вызывать заболевания, аллергические реакции. Одни виды плесени могут спасти жизнь, другие — убить. Одни придают особый вкус сыру, другие отравляют пищу. Некоторые виды образуются на древесине, другие — в ванной комнате или на книгах. Плесень окружает нас повсюду. Внешне плесень также может напоминать грязь или пятна, например, когда она образуется на стенах в ванной комнате между плитками кафеля.