Публикация материалов

Темы исследований

Наш баннер

Мы будем благодарны, если Вы установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...

Особенности физиологии плесневых грибов


Представители царства грибов – удивительные создания. В характеристике грибов можно выделить некоторые признаки сходства с растительными клетками (наличие клеточной стенки, неподвижность, неограниченный (верхушечный) рост, всасывание питательных веществ всей своей поверхностью) и животными клетками (наличие хитина в клеточной стенке, гетеротрофный тип питания – употребляют готовые органические вещества, в процессе жизнедеятельности образуют мочевину).

Как и у каждого организма, у белой плесени есть несколько стадий развития. Сначала, образуется «пушистый» налет белого цвета на поверхности. Длина пушка зависит от условий внешней среды. При дальнейшем росте количество спорангиев на концах пушка увеличивается, что придает организму сероватый оттенок. Это значит, что колония грибов стала разрастаться все больше.

Зрелый гриб имеет черный цвет. Размножается Мукор спорами. Некоторые нити грибницы поднимаются вверх и расширяются на концах. В этих округлых чёрных головках, образуются споры. По мере созревания Мукора происходит разрыв спорангия и высвобождение спор. Споры разносятся. При благоприятных условиях они прорастают в грибницу. Грибница Мукора, как и всех грибов, не имеет хлорофилла. Мукор питается готовыми органическими веществами.

У грибов рода Мукор различают бесполое и половое размножение. Однако, основной способ размножения плесени в благоприятных условиях, когда нет недостатка в питании, тепло, влажно и есть постоянный доступ воздуха – бесполый (вегетативный), главная роль в нём принадлежит спорам, содержащимся внутри воздушных отростков гифов спорангиеносцев и конидиеносцев. Для этого отдельные гифы (спорангиеносцы) поднимаются вертикально, на их концах образуются расширения в виде круглых черных головок (спорангии).

Здесь происходит созревание спор. Оболочка спорангий называется каллозой. Она очень устойчива к внешней агрессивной среде. Но под действием атмосферной влаги разрушается, выпуская на свет миллиарды спор. Последние имеют настолько маленькие размеры, и могут проникнуть куда угодно.

При половом размножении нити мицелия соединяются, образуя при этом зиготу. Из нее прорастает новая гифа со спорангием. Так появляется новый гриб.

По типу дыхания в окружающей среде грибы рода Мукор - аэробы, т.е. организмы, способные жить и развиваться только при наличии атмосферного кислорода.

По способу питания «белую плесень» относят к сапротрофам (извлекает питательные вещества из мертвого органического материала). Ему подойдут любые продукты, обладающие высокой калорийностью. Поэтому высокоуглеводный хлеб, картофель, фрукты, являются лакомыми объектами для разнообразия меню. Грибы рода Мукор еще называют грибами-мусорщиками, так как после них не остается органических отходов, т.е. плесневые грибы рода Мукор – паразиты.

По типу питания грибы – гетеротрофы, питаются путём всасывания через оболочки гиф питательных веществ в виде водных растворов из субстрата, предварительно обработанных выделенными ими ферментами. Отсутствие хлорофилла в клетке вызывает потребность в органических веществах, которые и служат пищей для плесени, паразитирующей в питательной среде. Для упрощения пищеварительного процесса грибы выделяют ферменты, расщепляющие пищу на простые органические соединения, которые затем всасываются и уже без труда перевариваются паразитом. Для питания таким грибам необходим кислород, высокая влажность, тепло и органика.

Устойчивость плесневых грибов к факторам окружающей среды


Условия, которые могут влиять на появление и развитие плесени могут быть различными: влияние солнечных лучей, влажность, влияние фитонцидов, воздействие низких температур, воздействие химических факторов.

Влияние солнечных лучей.

Большинство грибов лучше всего развивается на рассеянном свету. Мицелий грибов обычно малочувствителен к свету, но для нормального развития органов спороношения свет, как правило, необходим. Многие грибы в темноте вообще не спороносят, другие (например, некоторые трутовики) образуют уродливые, иногда стерильные плодовые тела. Есть и такие виды, которые вообще не нуждаются в освещении. Чередование освещения и затемнения обычно стимулирует процессы роста и спороношения грибов. Прямой солнечный свет, как правило, задерживает рост мицелия, а при длительном воздействии вызывает его отмирание.

Влажность окружающей среды.

Наличие воды в той или иной форме - одно из главных условий жизни грибов. Отношение к этому фактору связано с принадлежностью гриба к определенной экологической группе. От влажности питательного субстрата во многом зависит возможность его заселения. Почти все наземные грибы требуют повышенной влажности субстрата во время роста мицелия.

Влияние фитонцидов.

Фитонциды (от греч. phiton – растение и лат. caedo – убиваю) – это образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие микроорганизмы или подавляющие их рост и развитие. Фитонциды играют важную роль в иммунитете растений. Действие фитонцидных веществ зависит от их состава и от степени зрелости колонии плесневых грибов.

Воздействие температуры окружающей среды.

Температура окружающей среды оказывает очень сильное влияние на рост, размножение и физиологическую активность грибов. При этом наряду с грибами, температурный оптимум которых лежит около 25-30°С (а иногда и выше), известно немало видов, для которых оптимальны температуры от 5 до 10°С. Есть виды, активное развитие которых происходит при температурах, близких к 0°С. Для большинства грибов оптимальны температуры в пределах от 18 до 25°С.

При оптимальной температуре процессы обмена веществ, роста и спорообразования обычно протекают наиболее интенсивно. Большое значение имеет температура среды для прорастания спор грибов. Иногда от температуры зависят не только возможность прорастания спор, но и скорость прорастания и его характер.

Если для наилучшего развития вида необходима оптимальная температура, то для выживания и сохранения его в природе нередко более важны крайние (минимальная и максимальная) температуры. При минимальной температуре начинаются процессы жизнедеятельности гриба, при максимальной - они резко ослабевают или почти приостанавливаются. Покоящиеся споры, склероции, плодовые тела некоторых грибов способны в течение определенного срока выдерживать экстремальные температуры, при которых полностью прекращаются все жизненные процессы.

Воздействие химических факторов.

К химическим факторам, влияющим на жизнедеятельность плесневых грибов, относят: химический состав питательной среды, реакцию среды, окислительно-восстановительный потенциал среды и действие ядовитых (антисептических) веществ. Эффективность действия химических веществ на плесневые грибы зависят от природы вещества, концентрации, биологических особенностей микроорганизмов, продолжительности воздействия, температуры, состава и рН среды.

Из неорганических соединений сильными ядами для микробов являются: солитяжелых металлов (свинца, меди, цинка), различные окислители (хлор, хлорная известь, йод, аммиак и др.), минеральные кислоты (борная, серная, азотная и др.), щелочи (гидроксид натрия, гидроксид калия и др.). В отношении плесневых грибов, эффективен способ воздействия этилового спирта, как дизенфецирующего средства против размножения плесневых грибов, вызывающих порчу пищевых продуктов.

Таким образом, устойчивость плесневых грибов к различным факторам окружающей среды, влияющих на их жизнедеятельность различна. Благоприятными для роста плесневых грибов являются такие факторы, как комнатная температура, повышенная влажность, наличие легко усваиваемых органических веществ. К неблагоприятным факторам можно отнести - отсутствие доступа кислорода, экстремально повышенная или пониженная температура и влияние химических веществ.

Роль плесневых грибов в жизни человека


Плесневые грибы могут приносить людям как немалую пользу, так и огромный вред.

Появление плесени является недобрым знаком. Прежде всего, ее споры очень негативно воздействуют на слизистые оболочки организма, вызывая иммунные реакции. Это один из самых сильных аллергенов, и у людей с определенными проблемами в этой области гарантировано будет дискомфорт при малейшем контакте с плесенью могут также вызывать аллергию, переходящую в астму и, даже, диатез у маленьких детей.

И дело не только в кратковременной реакции – со временем все может закончиться серьезными заболеваниями. В домах, пораженных плесневыми грибами, заболевают астмой восемь из десяти жильцов. И это далеко не все возможные проблемы.

Патогенные свойства плесневых грибов могут стать причиной пневмонии, бронхиальной астмы, дерматитов, различных аллергических реакций у человека. Достаточно вспомнить историю с «проклятием Тутанхамона», когда один за другим умерли учёные, обнаружившие гробницу фараона. Позже выяснилось, что причиной цепи загадочных смертей был плесневый грибок, тысячелетия хранившийся в лёгочной ткани мумии. Большинство из плесневых грибков активизируют механизм онкогенов.

Споры плесени способствуют: мигреням, отиту, риниту, бронхиту и бронхиальной астме, пищевым аллергиям и сердечно-сосудистым заболеваниям. У человека с ослабленным иммунитетом могут быть и другие заболевания. Почти тысяча видов грибков могут паразитировать на человеке или домашних животных, провоцируя болезни кожи, волос или ногтей.

Гриб рода Мукор может представлять опасность как для людей, так и для животных. У человека некоторые виды этой плесени могут спровоцировать возникновение такого заболевания, как мукоромикоз.

Мелкие споры гриба представляют опасность для людей, склонных к аллергии. Не понаслышке знакомы с мукором пчеловоды. Потому как ульи — идеальная среда для жизни и интенсивного размножения этого паразита. Если вовремя не обрабатывать ульи, то можно потерять большое количество пчел, так как гриб рода Мукор вызывает множество заболеваний. Еще из-за заражения данным паразитом зерна, овощей и фруктов человечество ежегодно теряет большое количество продуктов питания.

Даже не затрагивая здоровье человека, плесень может принести серьезный вред. Например, паразитирующие на животных и растениях грибы могут распространяться и на пищевые продукты, материалы и изделия из кожи, на бумагу, пластмассу и дерево, произведения искусства, чем неизбежно вызовут повреждение пораженной области. Такая плесень может нанести огромный ущерб.

Плесень приносит вред человечеству. Некоторые виды плесневых грибов, поражая зерновые, наносят существенный урон урожаю. Заражённый плесенью фураж способен вызвать заболевания и падёж сельскохозяйственного скота. Продукты, в любой степени поражённые плесенью, абсолютно непригодны для употребления в пищу человеком из-за высокой токсичности.

Плесень разрушает и строительные материалы, вызывая в них процесс биодеградации. Дерево, кирпич, цемент, бетон за несколько лет пагубного воздействия грибка приходят в негодность. Даже в космосе плесень продолжает свою разрушительную работу: считается, что именно её агрессивное поведение стало одной из причин затопления космической станции «Мир».

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. 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.

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! Нельзя жить в доме, где растёт плесень!

Однако микробиология доказывает, что плесень несёт в нашу жизнь не только негатив. Трудно переоценить вклад в медицину грибов из рода Penicillium, подаривших человечеству первый антибиотик, впоследствии спасший тысячи жизней. Многие виды плесени применяются в производстве витаминов, антибиотиков, стероидов, лимонной кислоты, кормовых белков. Дрожжевые виды используются в хлебопечении, виноделии и пивоварении. Плесень находит применение в текстильной, кожевенной промышленности, в генетических исследованиях.

И тем не менее человечество постоянно борется с плесенью. Библия упоминает, что Ной просмолил ковчег, чтобы защитить его от появления плесени, а Александр Македонский в этих целях использовал оливковое масло.

Существует множество народных методов борьбы с этой напастью: прогрев заражённой поверхности лампами большой мощности, обработка медным купоросом и другими ядами. Но эти меры опасны для здоровья и малоэффективны из-за высокой скорости миграции и размножения плесневых грибов. Для получения стойкого и длительного результата специалисты проводят целый комплекс мероприятий, основанный на использовании антисептиков.

Таким образом, значение гриба рода Мукор в природе и жизни человека очень велико. Определенные виды мукора имеют высокую ферментативную активность, в связи с чем, их используют как закваску («китайские дрожжи») с целью получения сброженных продуктов, таких как «соевый сыр», спирт из картофеля, т.д. Из мукора рамманианового получают антибактериальный препарат – рамицин.

Отдельные виды могут провоцировать возникновение заболеваний (муромикозов) у сельскохозяйственных животных и у человека. Микроскопические живые организмы совсем рядом и охотно используют любую возможность для выживания. При этом вряд ли кто-то решится вырастить грибы мукоры в квартире для изготовления лекарств. Поэтому лучше заранее предотвратить саму возможность для их размножения и хранить продукты правильно.

Материалы и методика исследований


В ходе работы я изучила научные литературные источники и провела наблюдение за появлением, развитием и ростом плесневых грибов на примере хлебобулочных изделий. Сравнила сроки появления плесени в различных условиях и определила факторы, влияющие на процесс появления и развития плесневых грибов, а также определила, как могут влиять различные вещества на развитие плесневых грибов и попыталась определить виды культивированных мной образцов.

Методы изучения грибов

В лабораторных условиях чистые грибные культуры получают при выделении из исследуемого материала методами механического разделения и выращивания на искусственных питательных средах.

Грибы растут медленнее бактерий, видимый рост их колоний на твердых питательных средах обычно наблюдается на 3-5-й день. Образование колоний грибов на твердых питательных средах - результат роста главной гифы и ее ответвлений. На жидких средах многие виды грибов растут в виде войлокообразного осадка на дне и пристеночно.

Грибы обладают выраженной сахаролитической активностью, поэтому их выращивают на специальных средах, содержащих углеводы, например, среда Сабуро; сусло-агар и др., при этом рН среды должно составлять 6,0-6,5.

Для роста грибам необходимы соли фосфора и серы, накопить большую биомассу грибам позволяют добавки ионов меди, магния и натрия, витаминов. Грибы растут в широком диапазоне температур (+20 - +45°С), а грибы, вызывающие заболевания человека, обычно культивируются при температуре +37 °С. Считается, что идеальные условия для появления и распространения плесневых грибов – температура + 20° Си относительная влажность воздуха выше 95%. Плохой воздухообмен поддерживает рост грибков.

Кроме этого, плесень обожает грязь. Чем грязнее, тем больше бактерий, а чем больше бактерий, тем больше грибков. Плесень активно размножается при комнатной температуре в условиях повышенной влажности и плохой вентиляции.

Однако плесень весьма прекрасно чувствует себя и при отрицательных температурах. Она, как и деревья зимой, не «живёт активной жизнью», но и не умирает. При повышении температуры плесень снова начинает спороносить. Высокие температуры способны убить плесень, однако для уничтожения некоторых видов необходимо воздействие температуры + 100°Св течение 1-2 часов.

Плесневые грибы вырабатывают различного цвета пигменты и могут быть окрашены в разные цвета и оттенки: белые, желтые, коричневые, черные, синие, зеленые, красные и др. Самыми распространенными являются плесени рода Мукор и Пеницилл.

Партнеры и статистика