Исследовательская работа "Эта разная, разная плесень"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Центр образования Федоровский»

Районный конкурс

исследовательских работ и творческих проектов

младших школьников « Я – исследователь »

Номинация:

«Лучший эксперимент»

                                                 Исследовательская работа

 Выполнил:

ученик 4 класса

Салтыков Алексей,                                                                                              

                                                                                       Руководитель:                                                                                                                                                            учитель начальных классов

Серова Ольга Александровна,                                                                                              

г. Узловая

2017 год

                                                     Оглавление

I.  Введение.                                                                                                  1-3

II. Основная часть

 2.Теоретическая часть

2.1. Что такое плесень? Виды плесени.                                                3-5

2.2. Какое значение имеют плесневые грибки для человека.                              

2.2.1. Опасная плесень.                                                                                    5

2.2.2.Полезная плесень                                                                                     6-7

2.3.Интересные факты                                                                                      7-8

 3.Практическая часть

3.1.Опыт № 1.                                                                                           8-9

3.2.Опыт № 2 Наблюдение.                                                                               9

3.3. Как защитить пищу от плесени?                                                               10  

 III. Заключение                                                                                                 10-11

Используемая литература                                                                                 12  

Приложения                                                                                                       13-19

Введение

      Она появилась на Земле 200 млн. лет назад. С тех пор она убивает и спасает от смерти.
Ее называют хлебом дьявола и плевком Бога. Она сказочно красива и вызывает отвращение. Она вездесуща и неистребима. Она способна управлять огромными
Массами людей и менять ход истории. Если она объявит нам войну,
У нас не будет шансов выжить. И мы даже не предполагаем,
Какие тайны и скрытые силы хранит эта проклятая и благословенная плесень.

На уроках окружающего мира мы ознакомились с царством грибов. Грибы – это не растения и не животные, а представители особого царства. 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. При слове «гриб» мы вспоминаем знакомые нам с детства белые, подосиновики, маслята, сыроежки, мухоморы, т.е. нечто состоящее из шляпки и ножки, которое растет в лесу и попадает к нам в корзинку. Но грибы это не только те, которые растут в лесу. Покрылась сероватым налетом (плесенью) корочка хлеба, выросло на стене в сыром помещении что – то зеленоватое и неприятное, испортилось яблоко – все это работа грибов. В быту мы часто сталкиваемся с зеленоватым налётом на несвежих продуктах питания. Что же такое плесень? Какая она бывает? Как образуется? Приносит вред или пользу? Я решил провести исследование.

 Актуальность:  плесень и грибки скрытно сопровождают человечество на протяжении всей его истории, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, плесень остаётся одной из загадок.  Она до конца не изучена и появляется каждый раз в новом качестве.

 Цель:

-изучить и выявить сущность природы плесневых грибков и их роли в жизни человека;

-определить и проверить на практике благоприятные условия появления и развития плесени.

  Объект исследования: царство плесневых грибков.

  Предмет исследования: факты вреда и пользы плесени в мире людей.

  Задачи:

-организовать поиск информации из различных источников по изучаемому вопросу;

-обобщить полученный материал по данной проблеме;

-экспериментально определить условия, необходимые для развития  плесневых грибов,

-сформулировать выводы по результатам исследовательской работы.

   Для достижения цели исследования и решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ литературы, изучение материалов из разных источников, постановка опыта, наблюдения за экспериментом, обработка данных эксперимента, составление сводной таблицы.

Гипотезы:

1.Допустим, что плесень играет в жизни человека не только отрицательную роль, но и положительную;

2.Предположим, что на прорастание плесени влияют такие условия, как  влажность и температура  воздуха.

2.Теоретическая часть

2.1. Что такое плесень

        Плесени — это простейшие представители из семейства грибов. Однако они намного сложнее по структуре, чем бактерии или дрожжи. Бактерия или дрожжи состоят из одной клетки, плесени состоят из множества клеток, которые образуют длинные нити волокон, называемые гифами. Плесень размножается спорами. Спора — это микроорганизм, который защищен прочным покрытием. Он находится в состоянии бездействия и ждет возникновения благоприятных условий окружающей среды прежде, чем начнутся процессы его жизнедеятельности. В любом случае одно растение способно произвести тысячи спор, которые вырываются из него на свободу и уносятся малейшим движением воздуха. Споры плесени — это практически семена, которые при соответствующих условиях прорастают и вызывают появление плесени на любом продукте, с которым контактируют. Споры плесени находятся везде, и особенно их много в воздухе, который переносит их с места на место. Плесень развивается в темной влажной среде при большом количестве кислорода и повышенной влажности воздуха. Особенно активно она растет при недостаточной циркуляции воздуха. Плесень – это явление, с которым мы сталкиваемся постоянно, но либо не замечаем, либо избавляемся от нее. Человек слишком самонадеянно считает себя хозяином на Земле, на самом деле мир принадлежит такому явлению как плесень. И если она захочет вытеснить человека из зоны обитания, то она это сделает. Плесень всеядна и вездесуща, но страшнее всего то, что плесень редко бросается в глаза. В чистой комнате в каждом кубометре воздуха находится примерно до 500 спор грибов. Так же как и растения, грибки всасывают питательные вещества всей своей поверхностью, а не заглатывают, как животные. Однако, в отличие от растений, грибки не могут использовать солнечную энергию, питаться углекислым газом из воздуха и синтезировать

органические молекулы вещества из углекислого газа, но употребляют также,  как и животные готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков. Грибкам присущи признаки растений - неподвижность, верхушечный рост, наличие клеточных стенок и др., а также признаки животных - тип обмена, наличие хитина, образование мочевины и др. В отличие от растений, производящих органическую материю из углекислого газа и минеральных веществ, плесень вместе с бактериями и некоторыми простейшими разрушает её, выделяя при этом в атмосферу углекислый газ, летучие вещества, эфирные масла и минеральные вещества.

          Какая она бывает? Посинение, позеленение поверхностей, шелушение стен, махры или  растущая «борода», чёрные точки на потолке свидетельствуют о присутствии плесени. Имеет различную окраску, чёрная или бурая, голубая или зелёная. Плесень может быть серого, жёлтого и красного цвета. (Приложение 1)

        Чёрная плесень зачастую пугает людей больше всего, так как она является более заметной на многих поверхностях. Она выглядит как чёрные пятна небольших размеров. Чёрная плесень – это не один конкретный вид, а целая группа. Сама грибница окрашена в белый цвет, но споры обычно имеют чёрный. Обитает чаще всего на различных поверхностях в помещениях. Этот вид для людей практически не опасен, но является одним из самых живучих и быстро приспосабливаемых. Такие грибки могут размножаться даже при невысокой влажности, так что борьба с ними весьма сложна.

        Зелёная плесень – этот род грибков считается весьма распространённым. Её споры чаще всего обнаруживаются в почве или в самых разных органических материалах. Грибки выглядят как светло-зелёный налёт с неровной поверхностью. Нередко зелёная плесень поражает овощи и фрукты, а также другие продукты (особенно кисломолочные). Она довольно быстро развивается и почти сразу проникает вглубь тканей, тем самым заражая их полностью. Именно поэтому употребление испорченных фруктов может привести к серьёзным отравлениям. Нередко зелёная плесень обосновывается на строительных материалах (особенно на дереве) и начинает постепенно разрушать их.

Зелёная плесень довольно прихотлива, так как любит повышенную влажность, а также относительное тепло. Оптимальная для размножения температура – это 20-25 градусов.

           Розовая плесень включает в себя около 70 различных видов грибков. Она выглядит как светло-розовый матовый или слегка пушистый налёт. Чаще всего такие грибки безобидны и безопасны для людей, но употреблять их в пищу не стоит. Данный вид в большинстве случаев поражает растительные остатки, а также продукты разложения или гниения, например, гниющие растения, испорченные овощи или фрукты, неправильно хранящиеся крупы и зёрна.

          Белая плесень тоже распространена, но, как правило, опасений вызывает гораздо меньше. Действительно, она менее опасна. Чаще всего белая плесень поражает почву (в том числе и ту, в которой обитают комнатные растения), деревья, различные растения, а также сыр и хлеб. Некоторые виды используются для изготовления благородных сыров. На фото грибки выглядят как белый налёт с множеством переплетений тончайших нитей.

          Голубая плесень – это грибки синевы, которые чаще всего поражают дерево. Некоторые виды используются для изготовления сыров. Такие грибки выглядят как голубой налёт. Для людей голубая плесень опасности не представляет.

          Серая плесень относится к микрогрибам и очень опасна для людей. Выглядит она как серый налёт. Стоит отметить, что серая плесень может поражать как любые поверхности и материалы, так и продукты питания.

Плесневые грибки распространены практически всюду. Они обнаруживаются, как в жилище человека, так и во внешней среде.

                       2.2. Какое значение имеют плесневые грибки для человека.

2.2.1.Опасная плесень

          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. Плесень - токсична. Плесень - яд! Заплесневелые продукты выкидывайте без сожаления. Не исключение и бабушкино варенье! Наиболее опасным видом является плесень желтого цвета, продукты с такими поражениями - следует немедленно утилизировать. 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.  Не надо надеяться, что, обрезав плесень, хлебушек можно еще скушать!

        Чем опасна плесень для человека? Этот микроскопический грибок портит не только внешний вид поверхностей, пораженных им, но и имеет более серьезные негативные свойства. Он является причиной возникновения многих болезней, включая не только аллергические реакции, но и такие недуги, как остеопороз, застой крови, туберкулез, астма и онкологические заболевания. Споры плесени снижают иммунные функции человеческого организма, что и приводит к возникновению заболеваний. Этот грибок не боится агрессивных химических веществ, низких температур и даже воздействия радиации. Плесень наносит вред не только продуктам, здоровью человека, но и таким прочным материалам как бетон и металл, всему, что нас окружает.

2.2.2.Полезная плесень

        Существование «хорошей» плесени тоже всем известно.Доктор плесень. Человеку впору поклониться плесени за то, что именно из неё в середине ХХ века был получен первый антибиотик - пенициллин, использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей. Как это было? В 1928 году шотландский микробиолог Александр Флеминг заметил, что какой-то плесневый грибок уничтожил так необходимые ему для экспериментов бактерии, вокруг пятен плесени, погибли все колонии золотистого стафилококка. Учёный был по-настоящему удивлён, поскольку на его памяти не было ни одного случая гибели стафилококков под действием других микроорганизмов, и уж тем более растворения их колоний. Он выяснил, что действие гриба распространяется не на все микробы, а в основном на болезнетворные бактерии, и пришёл к выводу, что «гриб продуцирует антибактериальное вещество, которое поражает одни микробы, а не другие». Флеминг назвал это вещество  пенициллином в честь чудодейственного гриба, опубликовал результаты, но решить задачу выделения первого антибиотика ему не удалось.  За открытие пенициллина и его лечебного  воздействия при разных инфекционных заболеваниях учёным в 1945 году была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине.

        Благородная плесень. В нашей стране этот грибок называют серой гнилью, на самом деле микробиологи дали ему название Botrytis cinerea (сначала сам убивает организм, а затем питается убитыми тканями). Много продуктов (ягоды, фрукты) приходят из-за него в негодность. Но в Германии, Франции и Венгрии благодаря этому виду грибка получают самые вкусные и знаменитые виды вин. Поэтому становится понятно, почему в этих странах эту плесень называют «благородной».

        Голубая плесень. Если благородная плесень была изучена не так уж и давно, то голубая плесень известна с очень давних времен. Этот вид - незаменимая составляющая часть мраморных сыров (Рокфор, Горгонзола, Стилтон).

        Белая плесень. Этот вид плесени также добавляется в сыр в процессе его приготовления. С участием белой плесени появляются на свет такие знаменитые сыры, как Камамбер и Бри. Но такой сыр даже самого высокого качества не рекомендуется будущим мамам и детям.

        В пищевой промышленности плесень Penicillium glabrum используют для улучшения качества, осветления фруктовых соков. При помощи дрожжей (микроскопических грибов, которые растут в виде отдельных или сцепленных вздутых клеток) производят вина, пиво, хлеб, квасят капусту, солят огурцы, делают колбасы. Плесневый гриб Aspergillus niger широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной

продуцент для производства лимонной кислоты (и для очистки сточных вод). Несколько

видов рода Aspergillus необходимы для очистки от волос и размягчения кож в кожевенной,

текстильной промышленности, промышленности для переработки сырья и получения определённых сортов бумаги и картона из древесных и бумажных отходов. Опасные для насекомых плесневые грибы нужны для борьбы со многими насекомыми-вредителями, например колорадским жуком, клещами.

        Даже в авиастроении нашлось место плесневым грибам - при их участии изготавливают смеси, защищающие крылья самолётов от обледенения при взлёте и посадке.

2.3.Интересные факты

           В 1771 году в Москве началась эпидемия чумы. Григорий Орлов 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 обладают частотным спектром звучания, который угнетает рост микробов и плесени, и заодно повышает иммунитет человека.

          После проникновения в гробницу фараона Тутанхамона 24 ноября 1922 года от неизвестной болезни скончалась большая часть команды английских археологов, участвующих в поисках мумии. И лишь в 1999 году немецкий микробиолог исследовал более 40 мумифицированных тел и обнаружил, что каждое из них покрыто слоем очень опасной плесени, концентрация которой и повлекла смерть вошедших в гробницу.

          Плесень совсем не боится радиации. Например, под энергоблоком Чернобыльской АЭС находится огромное количество плесени. В местах усиленного радиационного фона она наиболее густая.

        Виновниками затопления станции «Мир» стали всё те же грибки. В 80-х гг. станцию «Салют-6» оставили пустой на несколько месяцев, забыв там несколько булочек хлеба.

Когда следующий экипаж прилетел на станцию, он обнаружил размножившуюся плесень. Справиться с ней полностью не удалось. На станциях «Салют-7» и «Мир» грибки разъедали внутренние пластиковые поверхности, ткань, резину и даже сверхпрочное кварцевое стекло! Потом стало отказывать оборудование. Космонавты грустно шутили, что истинными хозяевами на «Мире» стали не люди, а плесень. В 2001-м станцию затопили.
      Историческая библиотека в Стейтен Айленд, Нью-Йорк, была закрыта после обнаружения в воздухе спор токсичного грибка, распространявшихся из фундамента. Также были закрыты банк в Манитобе и несколько школ в  Сиэтле.

        В старину избу, заражённую белым домовым грибком, немедленно сжигали, чтобы не заражать соседние строения.

       Более 100 токсических соединений, найденных учеными в плесени и в покрытых ею продуктах, могут очень долго не проявлять своего присутствия в организме. Но спустя

несколько десятилетий именно они могут вызвать быстрый рост раковых опухолей. Тепловая обработка никак на эти токсины не влияет. Поэтому заплесневевшие продукты (будь то варенье, хлеб, овощи, фрукты или орехи) нужно сразу же выкидывать в контейнеры.

                                                       3. Практическая часть

3.1.Опыт № 1.

             Как плесень «питается»? В отличие  от человека и животных, которые сначала проглатывают пищу, а затем переваривают ее, у плесени  часто все происходит наоборот. Поскольку плесень не может передвигаться в поисках пищи, она должна жить в самой пище. Плесень не способна  производить себе пищу самостоятельно - так, как это делают зеленые растения.

           Плесень обитает не только на поверхности продукта. Только часть плесени находится на поверхности пищи – серый мех на забытых макаронах или пушистые зеленые точки на хлебе, белая пыль на сыре, бархатистые кружки размером с монету на фруктах. Если на поверхности пищи появилась обильная плесень, это значит, что ее корни ушли глубоко. В опасных видах плесени ядовитые вещества находятся в корнях и вокруг них. В некоторых случаях ядовитые вещества распространяются по всему продукту. Каковы причины появления плесени? Что влияет на рост плесени?

    Я решил на практике проверить полученную информацию, определить благоприятные условия появления и развития плесени.

Я провел опыты.

        Цель первого  опыта: выявить условия развития плесневых грибов.
Оборудование: 5 кусочков хлеба, 4 одноразовые коробочки, 3 полиэтиленовых мешочка.
Описание опыта: отрезал 5 кусочков от обычного хлеба:
- кусочек № 1 положил в коробочку;
- кусочек № 2 намочил водой и положил в коробочку;
- кусочек № 3 поместил в полиэтиленовый мешочек и положил в коробочку;
- кусочек № 4 намочил водой, поместил в полиэтиленовый мешочек и положил в коробку;
- кусочек № 5 положил в мешочек и поместил в морозильную камеру.

Коробочки  с образцами под № 1, 2, 3, 4 поставил на шкаф при комнатной температуре

(+ 22 0С). Коробочку с образцом № 5 поместил в морозильную камеру с температурой

 -160С. Наблюдал  за происходящим, результаты записывал в дневник. (Приложение 2) Результаты наблюдений при комнатной температуре и в морозильной камере: 

Через 9 дней я смог сделать выводы по своему исследованию:

- я получил подтверждение того факта, что плесневые грибы появляются и начинают быстро расти, если условия для их обитания подходящие: температура воздуха выше 20°С, относительная влажность — более 90%;

- Я выяснил, что комфортнее плесени  во влажной теплой и тёмной среде. Чем выше температура, тем появление и развитие происходит быстрее. Сухость воздуха и чистота являются главными препятствиями развития плесени.

- при низких минусовых температурах плесень не смогла образоваться;

- мой эксперимент был прерван, так как появился очень неприятный резкий запах и першение в горле. Это служит доказательством того, что плесень может быть опасна для здоровья человека. Мы обычно относимся к плесени пренебрежительно. Срезаем пораженный участок хлебной корки и спокойно съедаем то, что  осталось,  не подозревая  о том, насколько это опасно. Когда вы имеете дело с заплесневелым объектом, не надо его ворошить. Лучше аккуратно закрыть и выбросить. Самое главное не надышаться споровым материалом. Если лишь часть фрукта поражена грибком, это значит, что спорами грибка поражен весь фрукт.

3.2.Опыт № 2

   Из литературы я узнал, что лук, чеснок, цитрусовые и многие комнатные растения выделяют активные вещества, убивающие рост и развитие бактерий. Я решил  провести второй опыт.

        Цель второго  опыта: выявить,  какое из растений дольше препятствует образованию плесени.

Оборудование: 4 кусочка хлеба, 4 одноразовые пластиковые коробочки, лимон,  лист алоэ, чеснок и лук.

Описание опыта: отрезал 4 кусочка от обычного батона:

- для следующего опыта я положил рядом с хлебом: лук, чеснок, корку лимона, листа алоэ. Каждый объект исследования я положил в полиэтиленовый пакет. Результаты занесены в таблицу. (Приложение 3)

           Выводы к опыту № 2 

- там, где находились фитонцидные части растений, плесень появлялась позже.

- лучшим растением, замедляющим процесс появления плесени, оказались чеснок, лимон и лист алоэ.

3.3.Как защитить пищу от плесени?

1. Чтобы не переводить продукты, выбрасывая их из-за образования плесени, нужно вам позаботиться, чтобы вовсе она на них не появлялась. Фрукты, овощи, молочные продукты, хлебобулочные изделия нужно покупать свежими. Не стоит покупать их в больших количествах, используйте их как можно быстрее.
2. Фрукты и овощи, мясо и рыбу держать в холодильнике
3. Открыв упаковку с соком, используйте сок в течение 2-х дней.
4. Нельзя принимать в пищу поврежденные плесенью продукты
5. Хлебобулочные изделия, специи, орехи следует хранить в прохладном и сухом месте.
6. Хранить хлеб в деревянных хлебницах. Хлебницу регулярно протирайте водой, добавив немного уксуса.
7. Покупая продукты, обращайте внимание на срок их хранения и на внешний вид.
8. Увидев, на каком-либо продукте плесень, быстрее избавьтесь от нее или от этих продуктов, предварительно завернув их или поместив в маленький пластиковый пакет. Выбрасывайте заплесневелые продукты  только в закрывающиеся мусорные контейнеры

III. Заключение

Проделав опыты, подтвердилась моя гипотеза: влажность воздуха и тепло являются главными условиями развития плесневых грибов. Значит, чтобы сохранить продукты питания от плесени, необходимо хранить их в сухом и прохладном месте.

      Изучив различные литературные источники, я узнал, что роль плесневых грибов разнообразна. Подтвердилась другая гипотеза: плесень играет в жизни человека не только

отрицательную роль, но и положительную  Они не только вызывают порчу продуктов питания, повышенную утомляемость, головные боли, дерматологические и лёгочные заболевания. Не будь плесневых грибов, наша планета была бы погребена под горами различного мусора и жизнь бы прекратилась. Именно эти грибы первыми утилизируют лесные отходы.

       Плесневый гриб пеницилл оказал человечеству огромную помощь в развитии медицины. В начале ХХ в. ученые случайно обнаружили, что болезнетворные бактерии погибают в присутствии зелёной плесени - пеницилла. С тех пор вырабатываемое из этого гриба лекарство – пенициллин - стало самым важным антибиотиком, применение которого спасло миллионы человеческих жизней.

            Из плесневых грибов изготавливают и другие лекарства (стрептомицин), применяемые при лечении инфекционных заболеваний, также получают ферменты, лимонную кислоту.

        Некоторые виды плесневых грибов используют при изготовлении сыров.

Плесневые грибы эволюционируют вместе с нами, принимают активное участие в нашей жизни. Они могут быть нам и другом  и врагом. Плесень нужна и важна, но только в том случае, когда она находится в природе или контролируется человеком. Плесень в доме, на работе и других помещениях, появляющаяся своевольно, должна быть уничтожена.

        Плесень – почти незаметна, всеядна и вездесуща. Плесень – это грибы, к тому же ещё достаточно плохо изученные.

Используемая литература:

1.Бабьева И.П. Мир растений. М.: Просвещение, 1990.

2. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей. М.: Ключ, 1994.

3. Википедия. Свободная энциклопедия.

4. Что такое? Кто такой? Детская энциклопедия. Том 1. М.: АСТ, 2005

5. Багрова Л.А., Хинн О.Г. Я познаю мир. Растения / / Энциклопедия для детей. - М.: ООО «Издательство АСТ - ЛТД». - 1997г.

6. Я познаю мир. Экология// Энциклопедия для детей. - Москва.: ООО « Издательство АСТ ЛТД ». - 1997г.

7. Буянов. Н.Ю. Я познаю мир. Медицина// Энциклопедия для детей. - Москва.: ООО

 « Издательство АСТ ЛТД ». - 1997г.

8.Плешаков В.В. Зеленые страницы. Книга для учащихся начальных классов. М., «Просвещение», 2000 г.

9.Энциклопедия живой природы. Т.7, М., ОЛМА Медиа Групп;

10.Большая энциклопедия природы. Грибы. Издательство: ООО "Мир книги", 2005. Том 8.

11.Интернет ресурсы