Наукова робота. Пліснява – друг чи ворог

Робота
Сопенко Аліни Петрівни,
учениці 5 класу
Зеленогайської ЗОШ І-ІІ ст.
Шевченківської сільської ради
Вітовського району Миколаївської області

Керівник:
Кривороженко Ірина Дмитрівна
вчителька біології
Зеленогайської ЗОШ І-ІІ ст.
Шевченківської сільської ради
Вітовського району Миколаївської області,
лауреатка IV Всеукраїнського Інтернет-конкурсу
„УЧИТЕЛЬ РОКУ–2019” за версією
науково-популярного природничого журналу
„КОЛОСОК” у номінації „Біологія”

Вступ

Плісняві гриби з’явились на Землі дуже давно, перші достовірні палеонтологічні відомості про них датуються кінцем тріасового і початком юрського періодів – близько 200 млн. років тому. Вони є повсюди. Навіть у таких місцях де інші живі істоти існувати не можуть – на місці вибуху реактора Чорнобильської АЕС було знайдено велику кількість цвілевих грибів. Їх знаходять у товщі льодовиків Антарктиди на глибині до декількох сотень метрів. І навіть у ракетному паливі, та на ілюмінаторі космічного корабля, що ледь не призвело до аварії. Ще плісняву знаходять у стерильних умовах лабораторій…

Пліснява – всеїдний організм, вона може жити на субстратах як тваринного, так і рослинного походження, а також на сучасних синтетичних виробах… Найстрашніше це те, що вона є непомітна. В звичайній чистій кімнаті, в якій нібито немає цвілі, один кубічний метр містить приблизно 500 спор грибів. Вдихаючи повітря, людина вдихає і спори грибів. Наслідки від цього можуть бути різними. Це може призвести до алергії, або до легеневого захворювання, а іноді до важких уражень мозку, очей, шкіри та слизових оболонок… Цвіль, потрапляючи в організм, ослаблює імунну систему, що спричиняє різноманітні супутні захворювання.

Впродовж тисяч мільйонів років життя на Землі змінювалось й еволюціонувало – одні види виникали, а інші, у силу різних чинників, зникли. Проте, найбільш живучими з усіх виявились гриби. Мікроскопічні плісняві гриби можуть виживати у дуже суворих умовах. Для прикладу, експерименти із Аспеґілом (Aspergillus fumigatus Fresenius 1863) показали, що колонії поміщені у сильнодіючий антигрибковий препарат не гинуть… Більшість вегетативних клітин загинула, але значна частина спор і конідій вижили! Цього достатньо, щоб Аспеґіл міг відновити колонію, і продовжувати розмноження. До тепер невідомо, чому саме Аспеґіл є таким стійким до дії антигрибкових препаратів…

Плісняві гриби дуже швидко розвиваються в теплих і вологих умовах. Тому, декотрі мікологи, прогнозують різке збільшення їх кількості у найближчі десятиліття, що напряму зв’язується із глобальним потеплінням. Відповідно, зросте й кількість спричинюваних ними захворювань, особливо у міських агломераціях та мегаполісах. За останні десятиліття грибки стали більш стійкими до засобів знезараження, а відповідно й більш небезпечними.

Тому метою нашої роботи є дослідження умов розвитку пліснявих грибів, їх ідентифікація і розробити заходи для запобігання розвитку плісняви.

І. Основна частина:

1.1. Пліснява як організм

Гриби – царство живих організмів, які поєднують у собі ознаки рослин і тварин.

З рослинами їх зближує:

• наявність добре вираженої клітинної стінки;
• нерухомість у вегетативному стані,
• розмноження спорами;
• здатність до синтезу вітамінів;
• поглинання їжі шляхом всмоктування (адсорбції).

Спільним з тваринами є:

• гетеротрофність;
• наявність у складі клітинної стінки хітину, характерного для зовнішнього скелета членистоногих;
• відсутність у клітинах хлоропластів і фотосинтезуючих пігментів;
• накопичення глікогену як запасної речовини;
• утворення і виділення продукту метаболізму – сечовини.

Ці особливості будови і життєдіяльності грибів дозволяють вважати їх однією з найбільш давніх груп еукаріотних організмів, що не мають прямого еволюційної зв’язку з рослинами, як вважалося раніше.

Цвілеві гриби – це різноманітні гриби, що формують розгалужені міцелії без великих плодових тіл. Цвіль відноситься до мікроміцетів (гриби і грибоподібні, що мають мікроскопічні розміри). Цвілеві гриби широко поширені в природі, практично повсюди. Великі колонії ростуть на поживних середовищах при високій температурі і підвищеній вологості, причому зростання цвілі не обмежене за умови наявності їжі. Цвілеві гриби відрізняються невибагливістю до середовища проживання та їжі. У будові цвілевих грибів розрізняють розгалужені гіфи, що утворюють грибницю, або міцелій. Гриби, що відносяться до цвілевих, надзвичайно різноманітні, але для них усіх характерні типові риси. Міцелій (грибниця) цвілевих грибів є основою їх вегетативного тіла і виглядає як комплекс розгалужених тонких ниток (гіф). Гіфи гриба розташовані на поверхні або всередині субстрату, на якому поселився гриб. У більшості випадків цвілі утворюють грибниці великих розмірів, що займають велику поверхню. Нижчі гриби мають цільну грибницю, що не поділяється на клітини, тоді як у більшості цвілевих грибів грибниця поділена на клітини. Розмноження цвілевих грибів відбувається статевим шляхом, може бути безстатевим або вегетативним. Тому розмноження цвілевих грибів здійснюється з величезною швидкістю. При вегетативному розмноженні відбувається відділення від основи міцелію його частин, які здатні самостійно існувати. Аналогічно здійснюється брунькування міцелію або окремих клітин у дріжджів. При статевому розмноженні статеві клітини з’єднуються, утворюючи зиготу. При безстатевому розмноженні основну роль відіграють спори. Спори містяться всередині особливих споровмістилищ або на краях спеціальних виростів грибниці – конідієносця. Безстатеве розмноження – головний спосіб розмноження цвілевих грибів. Цвілеві гриби харчуються шляхом всмоктування органічних речовин. Причому спочатку цвіль виділяє травні ферменти для перетравлення їжі, а потім поглинає розщеплені до більш простих органічні речовини. Так як у цвілевих грибів немає можливості пересуватися для пошуків їжі, то вони «мешкають» у самій їжі. Цвілеві гриби відносять до простих грибкових паразитичних рослин. У природі зустрічаються багато видів цвілі, наприклад, Penicillium spp, Mycorales, Aspergillus, Fusarium, Dematiaceae, Saccharomycetaceae, тощо. Велике значення для людини мають гриби роду пеніціллум. Пеницилл є цвілью зеленого кольору, що розвивається на рослинних субстратах, у тому числі харчових продуктах.

1.2. Користь плісняви

Цвілеві гриби широко використовуються людиною.

• Штами гриба Aspergillus niger застосовуються для виробництва лимонної кислоти із цукристих речовин.
• «Шляхетна пліснява» бере участь у дозріванні деяких вин (херес).
• Інші види плісняви використовуються для вироблення спеціальних видів сиру (рокфор, камамбер).

Пліснява крім того, що у багатьох аспектах є небезпечною для людини, може бути і корисною для неї. Наприклад велика кількість делікатесних сортів сиру, в яких саме плісняві гриби створюють неймовірно апетитні та витончені смаки. Багато прихильників здорового харчування активно налягають на сир з білою цвіллю, користь якого незаперечна – пеніцилін сприяє оптимальному засвоєнню кальцію, у великій кількості міститься в продукті. Але у всьому потрібно знати міру – не бажано вживати більше 50 г таких ласощів на добу, інакше можуть виникнути проблеми зі шлунком. Сир з блакитною пліснявою сприяє найкращому засвоєнню. Також цей продукт містять більше протеїну, ніж навіть риба чи яйця, містить багато амінокислот, вони сприяють формуванню м’язів (додаток 1).

 Також цвіль “бере участь” у створенні найдорожчих і найкращих вин світу. Але найбільш визначним “подарунком” плісняви стали антибіотики – панацея ХХ століття. Це відкриття, у 1929 році, здійснив британський вчений Александер Флемінґ, за яке йому було присуджено Нобелівську премію. Перший із антибіотиків – пеніцилін був добутий із гриба Пеніциліуму золотоплідного (Penicillium chrysogenum Thom.), який врятував мільйони людей від бактеріальних недуг. Масове виробництво пеніциліну було налагоджене підчас Другої світової війни, з метою лікування поранених від ґанґрени. В результаті, у Англії, під час війни, не було жодної смерті від газової ґанґрени, тоді як у Німеччині кількість загиблих становила 150 чоловік із 1000. Аспергіл використовується у мікробіології, а на Сході — для виготовлення соєвого соусу та соєвого тіста.

1.3. Шкода від плісняви

Багато видів цвілевих грибів мають патогенні властивості, тобто можуть спровокувати захворювання людини, тварин, рослин. Інші види цвілі шкодять господарству людини, тому що псують харчові продукти, у тому числі овочі та фрукти, при тривалому зберіганні, викликають пошкодження лісоматеріалів, тканин.

Поява цвілі – це не тільки неприємний інцидент, але і шкоди здоров’ю. Пліснява небезпечна для одягу, вона руйнує тканини, залишає неприємний запах, псує зовнішній вигляд виробів і приносить багато клопоту господаркам при їх виведенні.

Крім псування майна, страждає і здоров’я людини. Шкоду приносять спори грибів, що поширюються по повітрю і здатні осідати на тілі людини, а з диханням спори потрапляють в людський організм і провокують захворювання. Осідаючи на тілі, вони викликають запалення шкірних покривів (дерматити, екземи), вражають волосся і нігті.

При попаданні в організм викликають алергічні реакції (кашель, нежить, кон’юнктивіт і астма). Погіршується загальний стан організму, з’являється головний біль, болі в шлунку, нудота, виникають проблеми з опорно-руховим апаратом. Дослідження вчених довели, що спори цвілі можуть викликати лейкоз. Арахіс, уражений пліснявою, має таку концентрацію отруйних речовин, що здатен спровокувати рак.

Захворювання, що виникли в результаті попадання цвілі в організм:

• астма;
• пневмонія;
• синусит;
• шкірні висипання;
• сухий кашель;
• розлад шлунка;
• носові кровотечі;
• головний біль.

Причину прояви цих захворювань, часом, дуже важко діагностувати і нелегко вилікувати. Безліч видів цвілі, яка нас оточує, мають патогенні форми, тривалий вплив таких може спровокувати внутрішню кровотечу, ураження печінки і нирок, а також емфізему легенів. Сильне отруєння людини цвіллю призводить до виникнення мікозу, який діагностується в різних лабораторіях і алергічних центрах за допомогою дослідження аналізів.

Хто знає які ще властивості мають ці дружелюбні, але водночас ворожі грибки…

1.4. Анкетування учнів школи та аналіз анкет

Перед тим як проводити експерименти, ми провели анкетування учнів школи. Нас цікавило наскільки учні середніх класів знайомі з темою плісняви. Ми склали питання анкети:

1. Пліснява – це:
   • Рослина;
   • Гриб;
   • Тварини.
2. Які приклади шкідливого впливу плісняви ви знаєте?
3. Які приклади користі плісняви ви знаєте?

Кількість опитуваних становила 23 учні 5-8 класів.

Більшість опитуваних учнів на питання №1 відповіли, що пліснява – це рослина( 48 %). На друге питання про шкоду плісняви зуміли відповісти 100% учнів. Питання №3 викликало труднощі у більшості учнів (65%)(додаток 5 )

Опрацювавши результати анкетування, ми прийшли до висновку,що ця тема малознайома учням школи, що вона життєво важлива для кожного учня, що потрібно знайомити школярів із даною темою.

1.5. Практична частина

1.5.1. Умови розвитку пліснявих грибів

Щоби з’ясувати умови розвитку пліснявих грибів і самим виростити їх, ми провели експеримент № 1 (додаток 2 ).

Ми взяли два шматочки білого пшеничного хліба із магазину. Поклали їх у поліетиленові пакети. Один пакет поклали до холодильника, інший – у тепле місце на підвіконня, біля плити.

За три доби ми помітили, що на пакеті, який знаходився у теплому місці на підвіконні, виступили крапельки води. Той що лежав у холодильнику залишався без змін.

Ще через 4 дні на зразку, який був у теплі з’явилися темні плями – пліснява. Зразок, який знаходився у холодильнику залишався без змін.

Висновок: плісняві гриби можуть розвиватися тільки у теплому і вологому місці, особливо багатому поживними речовинами.

1.5.2. Вплив сировини та якості приготування хліба на розвиток пліснявих грибів

Щоби з’ясувати як впливає сировина з якої виготовляють хліб та якість випікання на розвиток пліснявих грибів, ми взяли три зразки хліба: білий пшеничний домашній, білий пшеничний із магазину і житній хліб. Досліджуванні зразки поклали у поліетиленові пакети і у тепле місце (додаток 3).

Через 7 днів на зразку білого пшеничного хліба з магазину з’явилися плями плісняви. Ми продовжили дослід. Ще через 3 дні на білому пшеничному домашньому хлібові з’явилися темні плями плісняви. Ще через 4 дні плями плісняви з’явилися на житньому хлібові (додаток 6).

Висновок: найбільш схильні до плісняви білі пшеничні зразки хліба, особливо промислового виробництва. Житній хліб менш схильний до плісняви, тому що плями плісняви з’явилися на ньому останніми. Якість приготування хліба також впливає на розвиток пліснявих грибів. Домашній пшеничний хліб виготовлений якісніше ніж пшеничний придбаний у магазині.

1.5.3. Спостереження під мікроскопом різних зразків пліснявих грибів та їх ідентифікація

На різних продуктах харчування пліснява має різний колір та форму (додаток 4).

Ми виростили плісняві гриби на шматочку хліба і апельсині. На шматочку хліба пліснява мала сіро-чорний колір, а на апельсині – сіро-зелений. Ми виготовили мікропрепарати двох зразків пліснявих грибів. Розглянемо мікропрепарати у мікроскоп. Після перегляду мікропрепаратів, ми порівняли побачене там із довідковою літературою. І ідентифікували їх.

Висновок: на шматочку пшеничного хліба виріс гриб мукор, а на апельсині – пеніцил.

Висновки

У ході дослідження ми з’ясували, що плісняві гриби приносять як користь так і шкоду для людини.

Пліснява розповсюджується дуже швидко і заражає всі доступні поверхні, аби існувало поживне середовище.

Важливою умовою розвитку пліснявих грибів є вологість, тепло і відсутність кисню.

Пропонуємо декілька порад які допоможуть нам зменшити негативний вплив пліснявих грибів на наш організм:

• Не використовуйте у їжу продуктів на яких з’явилися плісняві гриби. Більшість із них заражені гіфами гриба і його спорами.
• Забезпечте мінімальний доступ вологості та тепла до продуктів харчування.
• Провітрюйте приміщення де збирається волога.
• Тримати продукти харчування при температурі нижчій за + 3⁰+4⁰С.
• Тримайте приміщення де зберігаються продукти у чистому стані

Список використаних джерел

1. Гарибова Л.В., Лекомцева С.Н. Основы микологии – М., 2005. – 213
2. Горленко М.В. Курс низших растений – М., 1981. – 292
3. В.Г. Хржановський, С.ф, Пономаренко Ботаника – М., Агропромиздат. – 1999
4. https://olympica.com.ua/311655
5. http://rivne1.tv/Info/?id=63934
6. http://www.naturalist.if.ua/?cat=698

Додатки

Додаток 1

Біла пліснява сиру брі, камамбер

Голуба пліснява сиру рокфор

Додаток 2

Експеримент № 1

Пакет поклали до холодильника

Пакет поклали у тепле місце на підвіконня

Додаток 3

 Експеримент № 2

Взяли три зразки хліба: білий пшеничний домашній, білий пшеничний із магазину і житній хліб

Досліджуванні зразки поклали у поліетиленові пакети і у тепле місце

Додаток 4

Експеримент №3

Спостереження під мікроскопом різних зразків пліснявих грибів та їх ідентифікація

Гриб пеніцил

Гриб мукор

Додаток 5

Аналіз анкети

 Додаток 6

Редакція може не поділяти думку авторів і не несе відповідальність за достовірність інформації. Будь-який передрук матеріалів з сайту може здійснюватись лише при наявності активного гіперпосилання на e-kolosok.org, а також на сам матеріал!