Плесень - зло или польза

Содержание

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

1. Царство грибов. Место плесени в мире грибов………………………………….4
2. Плесень. Проклятие или благословение?................................................................5
3. Виды плесневых грибов……………………………………………………………6

4.Условия, благоприятствующие развитию плесени………………………………8

5.Умная плесень

6.Открытие пенициллина

7 Заболевания        

8.Факты

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

Фот. Альбом

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

Введение.

        На уроке биологии мы изучали плесень, её виды, условия размножения и т.д. Меня очень заинтересовала эта тема и появились вопросы:

- где, в каких условиях может развиваться плесень, вредна ли она для человека, а может приносит пользу?

- с каких времен стало о ней известно?

        Я поставил для себя цель:

- Выявить условия необходимые для появления плесени экспериментальным путем.

- Узнать приносит вред или пользу человеку плесень

- Узнать исторические факты о плесени

- Узнать новое и интересное о плесени и поделиться своими знаниями со сверстниками

Плесень – один из самых древних живых организмов на Земле. Она появилась на Земле 20 млн. лет назад и научилась выживать в любых условиях: в радиации, арктических льдах и открытом космосе. Она спасает жизни и способна убить. С тех пор она убивает и спасает от смерти. Она сказочно красива, но и вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима. Она упоминается в священных книгах и приводит в отчаяние ученых. Она способна управлять огромными массами людей и изменять ход истории. Если она объявит человечеству войну, то у него не будет шансов выжить. Все это о плесени.

Мы все не раз замечали, что забытый кусок хлеба в шкафу и оставленная на несколько дней немытой кастрюля покрываются пушистым налетом. Этот налет мы называем плесенью.

Объект исследования:

              Плесень.

Предмет исследования:

              Условия появления плесени на продуктах питания.

Цель исследования:

              Выявление условий, необходимых для возникновения плесени.  

          Какую пользу приносит

          Таит ли в себе опасность для человека

          Интересные факты, исторические события, плесень в медицине

        Задачи исследования:

1. Изучить и проанализировать информацию по теме исследования.
2. Экспериментальным путем выяснить условия, благоприятствующие возникновению плесени.
3. Определить значение плесени для живых организмов и для человека.
4. Определить значение плесени для живых организмов и для человека.
5.  Выяснить вред или пользу приносит плесень человеку

Гипотеза:

                Плесень на продуктах питания появляется при определенных условиях.

Методы исследования:

1. Эмпирический (эксперимент).
2. Теоретические (анализ и обобщение).

1. Царство грибов. Место плесени в мире грибов.

Грибы – особое царство живых организмов, насчитывающее более 100 тысяч видов.

Главное отличие грибов от растений – неспособность вырабатывать для себя питательные вещества. Грибы питаются готовыми органическими веществами, поселяясь на живых существах или на мертвых тканях, например на гниющих древесных стволах.

Грибы не только то, что растет в лесу. Твердые полосатые образования, похожие на копыта, на стволах берез – грибы. Белый налет на ягодах крыжовника – это тоже грибы. Всем известные дрожжи – грибы. Зеленоватый пушок плесени на забытом в шкафу куске хлеба – и это тоже гриб.  

        Их можно встретить везде: в почве, в воде, на камнях, на растениях, в домах, на складах, на старых кострищах в лесу. Вегетативное тело гриба представляет собой мицелий (грибницу), состоящий из нитей – гифов.  Условно грибы разделяют на макромицеты – грибы с крупными плодовыми телами (шляпочные, дождевики, трутовые) и микромицеты – микроскопически малые грибы, образующие налеты, плесени на растениях и органических субстратах или живущие в почве и в водной среде.

Плесени (плесневые грибы) – это характерные пушистые или бархатистые грибные налеты различных окрасок, развивающиеся обычно на продуктах питания, растительных остатках, обоях, коже и других предметах при соответствующих условиях. Плесени часто вызывают массовую гибель фруктов и овощей во время хранения и тем наносят огромный ущерб. Налет на поверхности субстрата (плесень) образован спороношениями грибов. Грибные нити (мицелий) пронизывают субстрат и разрушают его при помощи выделяемых ферментов.

2. Плесень. Проклятие или благословение?

Микроскопические споры плесени находятся повсюду: в воздухе, домах, они легко проникают в организм человека, вызывая микозы и аллергии, а в случае ослабленного иммунитета – смерть. Российские ученые установили, что в городском воздухе содержание опасных плесеней превышает предельно допустимую концентрации. Исследователи из французского института Пастера бьют тревогу: в последние годы от аспергиллёза – болезни, вызванной плесенью рода Аспергилус – только в Париже умерло в два раза больше людей, чем от птичьего гриппа во всем мире.

В 2003 году под саркофагом Чернобыльской АЭС были обнаружены скопления черной плесени, которая питается радиацией. Она способна выжить даже в открытом космосе. И если произойдет глобальная катастрофа, и жизнь на Земле исчезнет, плесень выживет.

Американские иммунологи обнаружили в организме человека первичную иммунную систему, которую формируют особые формы плесневых  микрогрибов.

Они реагируют на состояние среды организма, которая зависит от наших эмоций. Страх, ненависть, злоба, уныние вызывают патологическое перерождение микрогрибов, что приводит к таким болезням как туберкулез и рак.

Но именно плесени человечество обязано получением пенициллина – лекарства, которое спасло миллионы жизней.

3. Виды плесневых грибов.

Мукор

Как-то раз мы с мамой уехали  из дому на несколько дней, забыв на кухне кастрюлю с недоеденной кашей, по возвращении нас ожидала малоприятная картина: остатки пищи оказались сплошь покрыты толстым слоем белоснежной, напоминающей вату плесени. Это мукоровые грибы, или мукор. Рассмотрев «вату» в микроскоп, мы увидели растущие вверх белые нити, на концах которых покачиваются  черные шарики – это огромные клетки – спорангии, наполненные множеством спор.

Мукоровые грибы широко распространены в природе. Это одни из самых обычных микроскопических грибов, растущих в почве, на прошлогодних листьях и траве, навозе, пищевых отбросах.

Некоторые виды мукоров используются человеком. Например, в странах Юго – Восточной Азии закваски, в состав которых входит мукор, используют для приготовления особых алкогольных напитков и некоторых традиционных блюд. Однако есть среди этих грибов и такие, которые очень опасны и могут вызывать заболевания кожи, легких и других органов.

Пеницилл

Род микроскопических грибов пеницилл часто встречается в природе. Виды пенициллов широко встречаются в почве в виде плесеней, преимущественно сизо – зеленоватого цвета; могут развиваться на различных пищевых продуктах.

Рассмотрев пеницилл под микроскопом мы увидели, что грибница (мицелий) – имеет вид бесцветных или окрашенных разветвленных нитей, пронизывающих субстрат. От мицелия отходят большие и маленькие приподнимающиеся  веточки, которые по форме напоминают кисточки, именно поэтому пеницилл часто называют кистевик. Эти кистевидные разветвления оканчиваются цепочками окрашенных спор, скопление которых и обуславливает окраску плесневого налета.

Известно множество видов пенициллов, некоторые играют очень важную роль в жизни человека.

Например, пенициллы используются для приготовления сыров (швейцарские сыры, рокфор) определяя их вкус и аромат. Французский сыр рокфор имеет неповторимый пикантный вкус, а по виду рыхлый, с голубовато – зелеными прожилками. Эти пятнышки – не  что иное, как выросший в сыре гриб пенициллина.

Самую  большую известность пенициллы приобрели после того, как было обнаружено, что некоторые из них образуют вещество, способное даже в самых малых количествах быстро убивать многие болезнетворные бактерии. Это открытие сделал в 1929 году английский микробиолог Александер Флеминг. Флеминг догадался: гриб подавляет рост бактерий, выделяя в среду особые вещества. Потом их назвали антибиотиками (от греческого «анти» - «против» и «биос» - «жизнь»). Именно пенициллин (вещество из пеницилла) стал первым в истории человечества антибиотиком. Различные виды антибиотиков используют для лечения самых разнообразных инфекций.

Некоторые пенициллы доставляют человеку неприятности. Один из них растет на плодах цитрусовых: лимонах, апельсинах, грейпфрутах. В целые и здоровые плоды гриб проникнуть не может. Но поселившись на поврежденном плоде, он выделяет этилен – газ, который вызывает преждевременное созревание  находящихся поблизости плодов. Перезревшие плоды становятся мягкими, заражаются спорами гриба и загнивают. На цитрусовых плантациях такие пенициллы могут принести много бед.

Аспергилл.

В переводе с латинского аспергилл означает «косматая голова». Споры у этого микроскопического гриба вырастают на поверхности крупных шаровидных клеток и под микроскопом напоминают непричесанные головки. Это тоже широко распространенный гриб. Чаще всего аспергиллы развиваются в почве (особенно в южных широтах).

Немало пользы приносят аспергиллы человеку. Во многих странах существуют специальные фабрики, на которых эти грибы выращивают и получают, например, пищевую лимонную кислоту, а также разнообразные ферменты, нужные в химической и пищевой промышленности. Производство красок, осветление соков и вин, дубление кожи, изготовление лекарств – вот только некоторые «специальности» полученных из аспергиллов ферментов.

На Дальнем Востоке, например в Японии и Китае, аспергиллы уже много столетий входят в состав заквасок для традиционных соусов и спиртных напитков.

Но с аспергиллами связаны и неприятные истории. Так, например аспергилл желтый, который развивается в кормах для животных, выделяет очень ядовитое вещество. По имени гриба этот яд назвали афлатоксином. Если тщательно не проверить корма на зараженность аспергиллами,  это может привести к гибели животных, тем самым нанести колоссальный урон животноводству.

3. Условия, благоприятствующие развитию плесени.

        Мне всегда было любопытно, почему один кусочек хлеба покрывается плесенью, а другой (на первый взгляд ничем не отличающийся от первого) остается в таком же виде как был. Почему на некоторых фруктах плесень появляется, а на других нет. И я решила провести опыты с кусочками хлеба, поместив их в разные условия внешней среды.

        Три кусочка черного хлеба я поместила в три разных контейнера:

Первый контейнер - влажный;

Второй контейнер - сухой;

Третий контейнер - влажный.

Первый контейнер я поместила в теплое место (комнатной температуры). Второй – также в теплое место, а третий – в холодильник.

        Свои опыты и наблюдения я начал 4 марта 2016 года в 12 час 30 минут. Такими были кусочки хлеба в начале моих опытов (см. рис. 1, 2, 3).

      рис. 1                                       рис. 2                                      рис. 3

        В следующие дни примерно в 21.00 я осматривал контейнеры. Первые изменения появились 08 марта 2016 года на кусочке хлеба, помещенном во второй контейнер. На поверхности я увидела несколько черных пятен, окруженных желтым ободком (см. рис. 4). Кусочек хлеба, помещенные в третий других контейнер, пострадал в большей степени. Он как будто был окутан паутинкой  (см. рис. 5).  Кусочек хлеба из первого контейнера остался в неизменном виде (рис. 6)

   рис. 4                                         рис. 5                                         рис. 6

        17 марта 2016 года я снова осмотрел контейнеры. Изменения по прежнему происходили во втором и третьем контейнерах. Во втором контейнере черные пятна увеличились, желтых стало меньше, появились зеленые пятна (см. рис. 7). В третьем контейнере на кусочке хлеба помимо белой паутинки, появилась и черная (рис. 8). Третий  кусочек хлеба не изменился (см. рис. 9).

     рис. 7                                           рис. 8                                                  рис. 9

        21 марта 2016 года кусочек хлеба во втором контейнере был весь покрыт плесенью, причем она была двух цветов: черного и серого цвета (см. рис.10). На кусочке в третьем контейнере все было в паутинке из плесени (см. рис. 11). А вот хлеб во втором контейнере оставался без изменений (см. рис. 12).

      рис.10                                        рис.11                                                  рис.12                                                                        

рис. 14                                             рис. 15

        Таким образом, я сделал следующие выводы:

        Главным условием появления плесени является влажность. Вторым условием является температура воздуха. При более высокой температуре плесень появляется и развивается быстрее. Сухость воздуха является главным препятствием для появления и развития плесени.

                                                                               Умная плесень

                 
Помните старый эксперимент, где крыса должна найти правильный путь в лабиринте, чтобы заполучить еду. Так вот, как выяснил японский ученый Тошуки Накагаки, плесень справляется с этим заданием не хуже. В 2000 году он провел эксперимент, поместив у входа в лабиринт плесневой гриб «Physarum polycephalum», а на выходе кусочек сахара.
Плесень сразу же пустила «ростки» именно в сторону сахара, споры гриба заполняли собой все пространство в лабиринте, раздваиваясь на каждом перекрестке. Как только какой-нибудь из отростков попадал в тупик, он поворачивал обратно и искал путь в другом направлении. Микроскопическому грибу понадобилось всего 4 часа, чтобы заполнить собой все ходы лабиринта и отыскать верную дорогу к сахару.  Но, что самое интересное, когда у уже прошедшего лабиринт грибного мицелия отщипнули кусок и вновь поставили у входа в лабиринт, положив в конце сахар, – один из ростков безошибочно выбрал самый короткий путь к выходу из лабиринта и сахару, а второй просто «вскарабкался» по стенам лабиринта и пополз по потолку.

Таким образом, простая плесень обнаружила не только зачатки памяти, но и способности к нестандартному способу решения задач, что говорит о наличие у гриба интеллекта

                            Открытие пенициллина

Какой набор случайных совпадений привёл к эпохальному открытию - достоверно установить проблематично. Даже рассказы о том, как Флеминг обнаружил необычные свойства плесени в чашке Петри на своём лабораторном столе довольно противоречивы.

По одним данным Флеминг не отличался особой аккуратностью и не выбрасывал культуры по 2-3 недели, пока его лабораторный стол не оказывался загроможденным 40-50 чашками. Тогда он принимался за уборку, просматривал культуры одну за другой, чтобы не пропустить что-нибудь интересное.

По другой версии, плесень "надуло" в случайно оставленную открытой чашку Петри с культурой стафилококков из распахнутого настежь окна.

Ну а по третьей версии события развивались несколько иначе. Флеминг был очень аккуратен в обращении с культурами кокков в лабораторной посуде, так как если их оставляли не закрытыми, они моментально покрывались плесенью. На одну из таких случайно забытых чашек Флеминг и обратил своё внимание, когда обнаружил, что культура покрылась плесенью, но как-то по-особенному: между плесенью и колониями бактерий образовались светлые и прозрачные пятна — плесень как бы стесняла микробов, не давая им расти около себя. Тогда Флеминг решил сделать более масштабный опыт: пересадил грибок в большой сосуд и стал наблюдать за его развитием.

Спорить о том, как оно было на самом деле бесполезно. Тем более, сегодня открытие пенициллина - свершившийся факт.

Флеминг проникся значимостью своего открытия не сразу. Первое время он рисовал пенициллином картины. Правда, параллельно с этим он изучал свойства вещества, проводя ряд опытов на животных. Отрицательных реакций не наблюдалось, на содержании лейкоцитов в крови не менялось, а бактерицидный свойства пенициллина были очевидны.

Первым человеком, к которому был применён пенициллин, был ассистент Флеминга доктор Стюарт Греддок, заболевший гайморитом. Ему ввели в гайморову полость небольшое количество вещества, и уже через три часа состояние его здоровья значительно улучшилось.

Так 13 сентября 1929 года на заседании медицинского исследовательского клуба при Лондонском университете Александр Флеминг сообщил о своих исследованиях.

   Конечно, мы практически никогда об этом не задумываемся, но вокруг нас всегда бурлит большая, невидимая простому человеческому глазу жизни. Не только ученые, но и некоторые фотографы, которые делают макрофотографии, открывают нам тайны этого удивительного микромира. Ким Флеминг как раз относится к таким профессионалам макрофотографии – его серия фото о плесени удивляет своими живописными подробностями.

Заболевания

Вот краткий перечень заболеваний, связанных с плесенью: мигрень, насморк, отит, бронхит, ринит, бронхиальная астма, сердечно-сосудистые нарушения. Иногда у людей со сниженным иммунитетом возможны плесневые поражения внутренних органов. Все перечисленные заболевания носят хронический характер течения и вызывают трудности при лечении.

Чаще инфицирование Mucor racemosus угрожает иммуно ослабленным лицам, вызывая у них рапространенную инфекцию. ВИЧ-инфекция, лейкоз (заболевание крови), неконтролируемый сахарный диабет. Появление  очагов  некроза (омертвления) тканей головной мозг.

Мукормикоз легких характеризуется упорной пневмонией, которая не поддается терапии, имеет быстрое течение и часто летальный исход. Известны редкие случаи желудочно-кишечного и кожного мукормикоза.

Факты

В 1771 году в Москве началась эпидемия чумы. Григорий Орлов, фаворит Екатерины, дал указание бить в набатные колокола, как это издавна повелось во время бед и напастей. И, как по чуду, эпидемия пошла на спад. Однако недавние исследования показали, что колокола просто оболадают частотным спектром звучания, который угнетает рост патогенных микробов и плесени, и заодно повышает иммунитет человека

Проклятье Тутанхамона                  

По крайней мере, в двух загадочных смертях, последующих за открытием археологом Говардом Картером нетронутой гробницы Тутанхамона, сегодня винят плесень. Оказалось, что в тканях легких мумии все еще жил плесневый грибок аспергиллус нигер, который может стать смертельным для людей с ослабленным иммунитетом или с поврежденной легочной системой.
Первая жертва «Тутанхамона» — организатор и спонсор раскопок Лорд Карнарвон еще задолго до обнаружения гробницы попал в страшную автомобильную аварию, в которой повредил легкое. Он умер от пневмонии спустя некоторое время после посещения гробницы. Вслед за ним скончался и другой участник раскопок – Артур Мейс, который, по трагичной случайности, был тяжело болен до начала раскопок. Его ослабленная иммунная система стала идеальной средой для проявления смертоносных качеств плесени.

Непобедимая      плесень

Плесень бывает разная. Есть плесень нехорошая. Она может разрушить даже бетон, кирпич и штукатурку. Она летает в воздухе и портит продукты питания. Причем, плесень, которая появляется на еде без нашего участия не содержит пенициллина и не имеет никаких полезных свойств. Употребление подплесневевших продуктов чревато отравлением. 

Одно из основных и самых опасных свойств плесени является ее вездесущность. Микроскопические грибки способны выживать, без преувеличения, в любых условиях. Они прекрасно чувствуют себя среди арктических льдов, на радиоактивном саркофаге 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС, и даже в открытом космосе.
Так, в рамках эксперимента «Биориск», который был направлен на исследования влияния условий открытого космоса на живые организмы, три капсулы со спорами плесневых грибов Пенициллум, Аспергилус и Кладоспориум вывели в открытый космос и прикрепили к обшивке орбитальной станции. Результаты были просто ошеломляющие, споры плесневых грибов после полугодового пребывания в открытом  космосе не только выжили, но еще и мутировали, став более агрессивными и устойчивыми.

И это еще не рекорд. Исследователи поместили плесень из рода Аспергилус Фумигатус в пробирку с мощным антигрибковым препаратом. Часть колонии выдержала удар. И это несмотря на то, что шанс выжить у плесени в данных условиях был ровно таким же, как у человека, помещенного в концентрированную серную кислоту.

Под саркофагом 4-го энергоблока Чернобыльской АЭС было обнаружено огромное количество  плесени . Она росла, густея в местах усиленного радиационного излучения

Паразитические грибы, поражающие насекомых (Энтомопатогенные грибы)  используются как биологический яд (биопестициды) для борьбы с вредителями. Они поражают насекомых и убивают их. Правда, у них есть и обратная сторона медали. С VIII до середины XIX века в Европе успешно развивалось шелководство, пока в одной из провинций Франции грибок Beauveria bassiana не поразил тутовых шелкопрядов.  Болезнь очень скоро распространилась по всей стране, а через время проникла в Италию, Испанию, Сирию и другие страны. Чтобы исправить ситуацию на юг Франции специально пригласили французского химика и микробиолога Луи Пастера. Он изучил причины болезни тутовых шелкопрядов и своими способами борьбы с грибком спас шелководство во Франции и во многих других странах.

«Благородная плесень
Врачи настоятельно рекомендуют – если продукт начал плесневеть, его необходимо выбросить. Простое удаление пораженного участка ни к чему не приведет. Если это мягкие фрукты, хлеб или варенье, то грибница, скорее всего, распространилась на весь продукт.
Но не вся плесень, что на продуктах опасна. Существует и съедобная плесень, с помощью которых человечество вот уже несколько веков изготавливает деликатесные голубые сыры и камамбер.

В начале XV века французский король Карл VI дал жителям деревни Рокфор монопольное право на производство в местных известняковых пещерах сыра с одноименным названием. Технология практически не изменилась с того времени. Каждую головку сыра, изготовленного из овечьего молока, протыкают длинными иглами насквозь, чтобы в него могли попасть споры плесени. А стабильная высокая влажность и низкие температуры обеспечивают быстрый рост грибов.

Другой популярный продукт, получаемый с помощью плесени – французское вино «Шато д’Икем». Для его изготовления виноград поражают «благородной гнилью» — грибком Бодритис Цинереа, из-за которого кожица ягоды утрачивает герметичность, сам плод сморщивается, но содержимое при этом становится более концентрированным. «Шато д’Икем», любимое вино русской аристократии XIX века, сегодня одно из самых дорогих вин мира.

Серая гниль, портящая российскую клубнику, во Франции используется для приготовления вин и называется "благородной плесенью". С помощью голубой плесени делают мраморные или голубые сыры - Рокфор, Стилтон, Горгонзола. А белая плесень придает специфический вкус и аромат сырам Камамбер и Бри.

Интересный факт: космический аппарат, который не так давно был отправлен к Марсу и его спутнику, несёт на своём борту плесень.

Но тем не менее, не каждая плесень несёт опасность для человека, вкусные сыры с плесенью - источник наслаждения вкусом, но мало, кто знает о колбасках с плесенью, а ведь они считаются изумительным лакомством в Италии и носят название ... "салями"

Заключение.

Выполняя данную исследовательскую работу было собрано много литературы, содержащей информацию по данной теме. Изучение литературных источников позволило более полно изучить плесневые грибы и экспериментально выяснить условия, способствующие возникновению плесени.

В ходе выполнения экспериментальной части работы было доказано, что скорость возникновения плесени зависит от следующих условий: от влажности воздуха и от температуры окружающей среды.

По возможному использованию результатов своего исследования могу сделать следующие рекомендации:

1. Довести до сведения учеников и их родителей результаты наших исследований.
2. Необходимо использовать различные способы защиты продуктов от плесени. В домашних условиях - хранить продукты в холодильнике и сушить из хлеба сухари. А для сохранения урожая от плесени в хранилищах необходимо устранять условия,  которые способствуют ее развитию, т.е. следить за влажностью и температурой воздуха.

На этом моя исследовательская работа не закончена.