Исследовательская работа «Изучение условий развития плесени»

Исследовательская работа «Изучение условий развития плесени»

Автор: Старовик Анастасия, 6 «А» класс, МКОУ ОШ №7 г. Приволжска

Введение

С раннего детства мы видим вокруг себя множество живых организмов. Став взрослее, мы понимаем,  насколько бывают разными окружающие нас деревья, цветы, животные. Даже просто зайдя в лес, можно увидеть сотни разных растений: деревья, кустарники, травы. И среди них – 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.

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

Задачи:

• Изучить литературу с целью получения информации о плесени.
• Провести наблюдение за развитием плесени в различных условиях.
• Дать рекомендации по защите продуктов питания от плесени.

Объект исследования: плесень

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

Обзор литературы

«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.

Роль 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 может также вызывать аллергию, переходящую в астму и, даже, диатез у маленьких детей. Большинство из плесневых грибков активизируют механизм онкогенов. Споры плесени способствуют: мигреням, отиту, риниту, бронхиту и бронхиальной астме, пищевым аллергиям и сердечно-сосудистым заболеваниям.

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. И нельзя жить в доме, где растёт плесень.

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.

Методика исследования

В ходе работы мы изучили литературные источники, провели наблюдение за прорастанием плесени в жидкой среде. Так же 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).

Результаты исследования

Исследования мы проводили в сентябре 2013 года.

В ходе изучения литературы мы выяснили, что плесень любит влагу. Мы решили посмотреть, а в какой среде она быстрее разрастается – сладкой или кислой? Мы провели опыт: прорастили плесень на разных жидкостях, содержащих разное количество сахара. Для этого взяли: чай сладкий, чай несладкий, кофе, воду кипяченую, морс и рассол.

Наблюдение вели 10 дней. Наблюдение проводилось при комнатной температуре +18; +200 С

Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты выращивания плесени на жидкостях.

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

Из таблицы 1 видно, что разный состав жидкости (кислый, сладкий, солёный, горький) по-разному 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 3 день, в то время как несладкий чай начал плесневеть только на 5 день. Морс сделан из земляничного варенья. Он тоже содержит сахар, но немного кисловатый, поэтому плесень проросла позже, только на 4 день. Рассол из-под помидоров содержит соль, уксусную эссенцию, что видимо и сдерживало прорастание плесени, поэтому она появилась на 8 день.

Рисунок 7. Хлеб из холодильника

Таблица 2. Выращивание плесени на хлебе.

При комнатной температуре, во влажной среде белый налет на хлебе появился уже на 5 день, а на 9 день появились черные точки - со спорами. Кусочек хлеба, оставленный на столе в сухих условиях – засох, а плесень на нем за 10 дней так и не появилась. Кусочек хлеба, оставленный в холодильнике, так же остался без изменений, плесень на нем не проросла.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что для активного прорастания плесени необходим сахар и влага. По всей видимости, это и является продуктом питания самой плесени. Кипячение убивает споры плесени. Сохранение продуктов в холодильнике так же препятствует прорастанию плесени. Высушивание продуктов питания так же может спасти их от поражения плесневелыми грибами.

Рекомендации

Опираясь на результаты исследования, мы можем дать рекомендации по сохранению продуктов питания:

Хлеб необходимо хранить в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги.

Для быстропортящихся 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.

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

Выводы

В ходе выполнения работы, мы пришли к следующим выводам

Плесень относится к царству грибов. Самыми распространенными являются представители рода Мукор и Пеницилл. Плесень играет важную роль в жизни человека. Она может быть как «хорошей», помогающей человеку в борьбе с болезнями (например, пеницилл), так и «плохой», разрушающей строительные материалы (кирпич, цемент, бетон, древесину, бумагу) и портящей продукты питания, вызывая тяжелые отравления.

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 развивается.

Для сохранения продуктов питания необходимо: Хлеб необходимо хранить в сухих, хорошо проветриваемых местах, не допуская проникновения влаги. Быстропортящиеся продукты держать в герметичных вакуумных упаковках. Хранить продукты в холодильнике или на балконе. Для некоторых продуктов использовать такой способ обработки как сушка.

Список литературы

1. Т.С. Сухова, «Введение в биологию и экологию», М., Вентана – Граф, 2001. - 240с.
2. И. Н. Пономарева, Биология. М., Вентана-Граф, 2003. – 224 с.
3. В.А. Корчагина, Биология. М., Просвещение, 1992. – 256 с.
4. Р.Г. Заяц, Биология, Минск, Юнипресс, 2004. – 820 с.

Интернет – ресурсы

1. http://www.vashdom.ru/articles/bio_plesen1.htm
2. http://ru.wikipedia.org