Исследовательская работа "Плесени - это грибы"

Российская научно – социальная программа для

молодёжи и школьников «Шаг в будущее»

Муниципальная научно – практическая конференция

школьников «Шаг в будущее»

«Плесени – это грибы»

      Автор: Громенко Александр Романович,

                                   обучающийся 3 класса МАОУ «Городская гимназия №1»

                                    Руководитель: Громенко Татьяна Валентиновна,

                                    учитель биологии МАОУ «Городская гимназия №1»

г.Усть – Илимск

2018

Содержание

ВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………2

Глава I. Анализ литературных источников………………………………………………...4

            1.1. Что такое плесень? ...............................................................................................4

            1.2 Многообразие плесневых грибов……………………………………………….4

            13. Способы питания плесневых грибов……………………………………………5

            1.4. Значение плесневых грибов в жизни человека ……………………………….6

Глава II. Условия возникновения плесени. Методика исследования и результаты……..7

Заключение ………………………………………………………………………………….10

Список литературы …………………………………………………………………………11

Приложение …………………………………………………………………………………12

Введение

«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. Плесени распространены повсеместно. Плесень – это колония одноклеточного грибка, развивающегося из спор, которые в «законсервированном» состоянии в огромных количествах постоянно присутствуют в воздухе. Споры «просыпаются» для интенсивного размножения, как только для этого появляются благоприятные условия: повышенная влажность и тепло. Плесневые грибки (плесень) растут на бетоне, краске или камне. Наблюдать их можно в виде пятен или точек черного, бурого, голубого или зеленого цветов., Плесень разрушает строительный и отделочный материал чуть ли не до основания, заставляя все чаще проводить ремонт, а иногда и перестройку зданий. В основном обширные колонии вырастают в тёплых влажных местах, на питательных средах. Плесень появилась гораздо раньше человека, около 200 миллионов лет назад. Она приспособилась ко всему. Многие учёные считают, что даже если случится катастрофа, и мир погибнет, плесень благополучно выживет. Человечество недостаточно информировано о мире мельчайших существ, к которому принадлежит и плесень – микроскопических грибах[1].  Что мы знаем о них? В быту мы часто сталкиваемся с налётом плесени на разных продуктах питания. Что же это за налёт? Почему плесневый хлеб мы считаем непригодным для питания? В то же время много сортов сыра изготавливают с применением плесени? Или не все плесени являются непригодными? Этот вопрос меня очень заинтересовал. Интерес к теме возник, когда я обнаружил, что хлеб в полиэтиленовом пакете покрылся зелёным налётом, а через несколько дней почернел? Почему? Откуда плесень появилась на хлебе, если пакет был,  плотно закрыт? Я много раз видел и раньше плесень не только на хлебе, но и на картофельном пюре и даже варенье.

Когда я посмотрел плесень в микроскоп, меня ещё больше заинтересовало, что же такое плесень? При каких условиях она образуется?

Актуальность: Плесень сопровождает человечество миллионы лет, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных открытий, плесень остаётся одной из загадок. Она до конца не изучена и появляется каждый раз в новом качестве.

Цель: изучить особенности строения плесени и её свойства, убедиться, что плесени относятся к микроскопическим грибкам.

Задачи:

1.     Познакомиться по литературным источникам с плесенью.

2.     Выяснить условия появления и развития плесеней;

3.     Дать рекомендации по защите продуктов питания от плесени.

Объект исследования: плесени на различных продуктах питания;

Предмет исследования: условия, способствующие развитию  плесени

Гипотеза: влажность воздуха и тепло являются главными условиями развития плесневых грибов.

Глава I. Анализ  литературных  источников

                        1.1 Что такое плесени?

Когда в XVIII веке биолог Карл Линней составлял свою знаменитую «Систему Природы», он поместил грибы и вместе с ними плесени  в категорию «Хаос».  Французский ботаник Вайян выступая  1918г в Париже перед многочисленной аудиторией, охарактеризовал плесени как дьявольское произведение, нарушающее общую гармонию природы. Он заявил, что грибы созданы дьяволом только для того, чтобы смущать и приводить в отчаяние самых талантливых ботаников. Чем же грибы заслужили такое описание? Почему учёные долгое время спорили, к животным или растениям отнести эти организмы, и, в конце концов, выделили их в самостоятельное царство? Ещё более удивительным оказался тот факт, что плесени также относятся к грибам. В самых древних растениях были обнаружены их следы. Миллионы разных видов организмов появлялись  и исчезали   в ходе эволюции жизни на Земле. Плесень выживала в любых условиях. Плесень (плесневые грибы) распространены повсеместно. В основном обширные колонии вырастают в тёплых влажных местах на питательных средах. «Плесневые грибки» - представители особого царства живой природы. Плесень относится к классу грибов, которых насчитывается свыше 100000 видов, включая шляпочные грибы, ржавчинные и дрожжи [2].

1.2 Многообразие плесневых грибов

Самыми распространенными являются плесени рода Мукор, Пеницилл, Аспергилл. Мукор – головчатая плесень  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. Пеницилл – кистевик, зелёная или голубая плесень, имеет разделенный на клетки ветвящийся мицелий. Голубая плесень поражает плоды цитрусовых, зелёная – варенье и джемы. На органических  продуктах,  овощах  и  фруктах  развивается   пеницилл.  Он  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 [3].

Аспергилл (чёрная плесень) поражает пищевые продукты, книги, обувь, одежду. Мицелий многоклеточный и многоядерный, сильно ветвящийся. Имеет вертикальные конидиеносцы, которые закнчиваются пузырьками, образуя      цепочки конидиеспор [3].

Белая плесень в отличие от чёрной плесени вызывает гораздо меньше беспокойства у людей. Чаще всего её можно встретить на земле, дереве, растениях, хлебе и сыре. В квартирах она встречается, как правило, в цветочных горшках и достаточно редко на стенах. Если белая плесень появилась на земле в цветочном горшке, то избавиться от неё можно при регулярном поливе разбавленной лимонной кислотой (приложение №2)   

1.3 Способы питания плесневых 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. Плесневые грибы относятся по способу питания к сапрофитам, так называют организмы, которые питаются мёртвыми или разлагающимися органическими веществами. Все сапрофитные организмы выделяют ферменты на продукт питания, который под действием этих ферментов подвергаются перевариванию. Питающие гифы Мукора проникают в субстрат, на котором он растёт, и из кончиков нитей выделяет ферменты, которые осуществляют внеклеточное переваривание. Ферменты расщепляют крахмал и белки до глюкозы и аминокислот. Состоящий из  тончайших нитей, сильно разветвлённый мицелий гриба обеспечивает большую поверхность всасывания. Глюкоза используется грибом в процессе дыхания, а  аминокислоты используются для роста и восстановления тканей. Избыток глюкозы превращается в жир, а избыток аминокислот превращается в запасные вещества [3].

1.4 Значение плесени в жизни человека

Грибки и плесень могут приносить людям немалую пользу. Они борются с заболеваниями человека (например, пеницилл), используются для получения многих химических веществ, сыра, вина. Но могут также вызывать аллергию, переходящую в астму и диатез у маленьких детей. Большинство из плесневых грибков активизируют механизм онкогенов, что может привести к онкологическим заболеваниям. Споры плесени способствуют: мигреням, отиту, риниту, бронхиту и бронхиальной астме, пищевым аллергиям и сердечно - сосудистым заболеваниям[4]. Мы обычно относимся к плесени пренебрежительно. Срезаем поражённый участок хлебной корки, снимаем белёсую верхнюю пенку с варенья и спокойно съедаем то, что осталось, даже не подозревая о том, насколько это опасно. Когда вы имеете дело с заплесневелым объектом, не надо его ворошить. Лучше аккуратно закрыть чем-нибудь и аккуратно выбросить. Самое главное при этом - не надышаться споровым материалом. Если лишь часть фруктов поражена грибком, это значит, что спорами грибка поражен весь фрукт. Нельзя есть заплесневелые продукты, избавляясь предварительно от видимой части плесени.. 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 эта «безобидная» плесень – настоящий яд, который может накапливаться в организме и приводить к раку печени. Кроме дерева плесень может воздействовать практически на любой материал. Она легко разрушает лакокрасочные покрытия, выкрашивает кирпич, цемент и бетон (поражённая грибком бетонная плита рассыпается буквально за пару лет). Плесень уничтожает книги, т.к. условия их хранения зачастую соответствуют оптимальным для её развития [2]. Особенно опасны некоторые виды аспергилла. Они вызывают паралич пчёл, заболевания шелковичных червей, лёгочные заболевания у голубей, диких птиц, индюшек. Отмечаются инфекции лёгких у людей, поражения головного мозга, сердца [2]. Но среди этой группы имеется Аспергилл дымящий, образующий  антибиотик, который очень активен против стафилококка, обладает лечебными свойствами против дизентерии, тормозит развитие ряда опухолей.

В сыроварной промышленности активно используются разные виды плесени, которую принято назвать благородной, для приготовления изысканных сыров. Такие грибы не имеют ничего общего с домашней плесень.

Глава II. Методика исследования и результаты

Как же устроены плесневые грибы? Вырастив, и изучив плесени под микроскопом, мы обнаружили, что основу гриба составляют грибница, которая имеет вид пушистого или волокнистого переплетения (приложение) светлых тонких нитей. Эти нити в научной литературе  называются гифами. Грибница называется мицелием от гречеcкого слова «myces», означающего гриб. Вы, конечно, видели, как плесневеет хлеб. Вот из магазина принесли мягкий батон и сразу его не съели. Через несколько дней на его поверхности появился пушок, а потом и порошок обычно чёрного или зелёного цвета. Это – плесневые грибы. Интересно, как они  туда попали? Коснёмся пальцем цветного – на коже останутся споры. Они очень мелкие и лёгкие, поэтому могут переноситься по воздуху, по воде, на лапках насекомых. Основной способ размножения плесневых грибов – при помощи спор [4]. Помните о них и, выбросив заплесневевший хлеб, не кладите в тот же пакет свежий хлеб – он зарастёт грибами ещё быстрее! Плесень размножается невероятно быстро. В обыкновенной хлебной плесени можно увидеть маленькие чёрные точки – спорангии, в которых образуются споры. В одном спорангии содержится до 500000 спор. Каждая спора способна воспроизвести сотни миллионов новых спор всего за несколько дней. Все они находятся в воздухе.  При благоприятных условиях споры гриба прорастают и образуют целые колонии [4]. 

По цвету плесени трудно установить вид гриба. Чтобы избежать ошибки, нужно посмотреть плесени в микроскоп и справочник. Мы уже упоминали один из плесневых грибов - Мукор. Он относится к зигомицетам. Другие грибы – аспергилл («леечный гриб», его назвали за сходство между спорами  со вздутым на конце конидиеносцем и струйками воды из лейки) и пеницилл  («гриб – кистевик», споры - конидии которого напоминают кисти).

Если смотреть на плесневые грибы под микроскопом, удивляешься их разнообразию и тому, как они красивы. Сложные разветвления и переплетения нитей (гиф), длинные цепочки или грозди различающихся по форме и размерам спор. А сами колонии – бархатные, пушистые, ворсистые, всевозможных оттенков и цветов. На поверхности колоний блестят яркие жёлтые, оранжевые, малиновые капли выделений.

Для выявления условий появления и развития плесени я провёл наблюдения с разными продуктами питания: хлебом, сыром, мандаринами, картофельным пюре, манной кашей, помещая их в разные условия. Первый кусок хлеба я поместил в сухой целлофановый пакет, второй поместил во влажный пакет в тёплое место, третий кусок поместил в холодильник. Картофельное пюре и манную кашу оставил в кастрюле под крышкой на столе. В течение 10 дней проводил наблюдения за развитием плесени и результаты писал в таблицу. В одном пакете на влажном хлебе развивалась голубая и зелёная плесень, а в другом пакете появилась чёрная плесень.   В сухом пакете и в холодильнике  в течение 10 дней плесень не появилась (приложение №1)

Выводы

В ходе выполнения работы, мы пришли к следующим выводам:

1. Плесень относится к царству Грибов. Самыми распространёнными плесенями являются представители рода Мукор и Пеницилл.

2. Плесень играет важную роль в жизни человека. Она может быть «полезной», помогающей человеку в борьбе с инфекционными болезнями, так и «вредной», разрушающей строительные материалы и  портящей продукты питания.

3. В ходе эксперимента, мы выяснили, что плесень любит влажные места, особенно активна при комнатной температуре, на продуктах, содержащих сахар. При кипячении, при низкой температуре и в сухих условиях, споры плесени не развиваются.

Заключение

В ходе выполнения работы, мы пришли к следующим заключениям:

Плесени - представители царства Грибов – удивительные создания. Они имеют черты сходства и различия, как  с растениями, так и с животными.

Сходство с растениями: всасывают питательные вещества всей поверхностью; неподвижны; обладают верхушечным ростом, имеют неограниченный рост; имеется клеточная стенка.

Сходство с животными: по способу питания гетеротрофы; клеточная стенка из хитина, в процессе жизнедеятельности образуют мочевину [1].

            Самыми распространёнными являются плесени  рода Мукор, Пеницилл и Аспергилл. 

Плесень играет важную роль в жизни человека. Пеницилл и Аспергилл культивируют для получения антибиотиков.

Рекомендации

Опираясь на результаты исследований, мы можем дать рекомендации по сохранению продуктов питания в домашних условиях:

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 любит влагу, тепло, плохую вентиляцию.

Список литературы

1.Грин Н, Стаут У. Тейлор Д. Биология;  издательство «Мир»., 1993

2.Корчагина В.А.,Биология., Просвещение, 1992.-256

3. Мир растений, том 2 , Царство Грибы.,  М. «Просвещение», 1991

3. Пономарёва И.Н., Биология. М., Вентана – Граф, 2003.-224

Приложение №1

Условия опыта	Дни
	11.12	12.12	13.12	14.12	15.12	16.12	17.12	18.12	19.12
1.Сухие условия (хлеб)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2.При низкой температуре (хлеб)	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3.Влажные условия (хлеб) 4. Комнатная температура (хлеб)	-	-	-	- + чёрная плесень	+ белый и зелёный налёт +	+ +	+ +	чёрные споры +	+
5.Корочки мандарина	-	-	-	-	+ голубая плесень
6. Ватрушка с картофелем	-	-	-	+ голубая белая, зелёная плесень	+	+	+	+  чёрные споры

Приложение №2

Голубая и чёрная плесень на хлебе

Плесень Мукор

Плесени на корочке мандарина