Обеспечение возможности использования межпредметных связей в преподавании химии в средних специальных и профессиональных учебных заведениях

Плесень появилась более 200 млн лет назад и сопровождает человека на протяжении всей его жизни. Плесневые грибы, или плесень, — это грибы, относящиеся к классу зигомицетов и аскомицетов.

Плесень под микроскопом представляет собой одноклеточные или многоклеточные нити — гифы. Рост у плесени апикальный (верхушечный), по мере роста и созревания образует плесень большое количество спор. Существует два наиболее распространённых вида плесени: мукор — белая плесень, и пеницилл — сизая плесень.

Мукор — одноклеточный гриб, развивающийся в виде белого пушка на овощах, ягодах, плодах, вызывая их порчу. Споры мукора, попав в благоприятные условия, быстро прорастают. Чаще всего на хлебобулочных изделиях появляется Мукор Муцедо — головчатая хлебная плесень. Её можно узнать по сероватым паутинистым пятнам с чёрными точками. Чёрные точки плесени называются спорангии — вместилища спор. Каждая точка расположена на нитях грибницы, расположенной вертикально. Серые паутинные нити грибницы Мукора быстро растут на питательном субстрате. По мере роста гриба и поглощения органических веществ и влаги мукор образует большое количество спор, а сама грибница погибает. Споры разлетаются с потоками воздуха и капельками воды, оседают на пыли и любых окружающих предметах. [2], [6]

Пеницилл являетсяшироко известныммногоклеточным представителем плесневых грибов. Он состоит из разветвлённых нитей, разделённых перегородками, а спорангии напоминают кисть. Этот гриб встречается в виде плесени (зелёного, сизого, голубого цветов) на почве и продуктах растительного происхождения (на плодах, овощах, варенье, томатной пасте и др.). Естественное местообитание этих грибов — почва, они часто обнаруживаются на самых разных организмах растительного происхождения. [4]

Выживаемость плесневых грибов и сейчас достаточно высока, они живут в любых условиях: в радиации, арктических льдах и открытом космосе.

Плесень пеницилл используется для создания антибиотиков, из голубой плесени выращивают элитные сыры, однако чаще всего плесень встречается на продуктах питания, подвергшихся порче. Пищевые продукты, в первую очередь хлебобулочные изделия, очень часто подвергаются развитию плесени. Рост грибов отражается на качестве продукта, на здоровье потребляющего его человека и может привести к заражению, отравлению и вызвать аллергические реакции. Считается, что плесень опасна настолько, что её содержание в воздухе необходимо контролировать. Так специалисты санитарных станций метро специальными пушками втягивают воздух, а потом на фильтрах пушек вырастают колонии плесневых грибов. По количеству колоний определяют, насколько воздух загрязнён спорами. Споры плесневых грибов находятся повсюду и являются мощным аллергеном и в большом количестве травмируют дыхательные пути. Плесень содержит специфические белки, вызывающие в организме человека иммунную реакцию, а при ослабленном иммунитете споры могут прорасти и спровоцировать «беспричинное» обострение аллергии. Например, группа грибов Aspergillus вызывает заболевание под общим названием «аспергилез». [6] Борьба с плесневыми грибками на продуктах питания — актуальная проблема человечества.

Существует множество традиционных и инновационных способов борьбы. Эффективно использование синтетических антигрибковых моющих средств, но этом метод несовместим с пищей и хлебом и не используются человеком в быту. Альтернативным средством может стать применение естественных фитонцидов, не несущих вред здоровью человека.

Фитонциды (от греч. φυτóν — «растение» и лат. caedo — «убиваю») — образуемые растениями биологически активные вещества, убивающие или подавляющие рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Летучие фитонциды впервые были обнаружены в природе в 1928–1930 гг. А. Г. Филатовой и А. Е. Тебякиной, а обширные исследования фитонцидов в растениях были проведены Б. П. Токиным. Он первым провёл несложные опыты с кашицей из мякоти лука, которые показали, насколько губительно она действует на инфузории, бактерии и грибки. Эти «летучие яды растений» он предложил назвать фитонцидами в 1928 году. [10]

Таким образом, актуальность моей работы заключается в поиске наиболее благоприятного и безопасного способа защиты хлебобулочных изделий от порчи плесневыми грибами, возможности применения естественных фитонцидов в борьбе с развитием плесени в хлебобулочных изделиях.

Цель: определение влияния фитонцидов на развитие плесени в хлебобулочных изделиях, выявление условий появления и развития плесени, поиск безопасных путей защиты хлебобулочных изделий от порчи плесневыми грибами.

1. Провести практическое исследование по влиянию различных естественных фитонцидов на развитие плесени в хлебобулочных изделиях.
2. Составить рекомендации по профилактики и предотвращению развития плесени в хлебобулочных изделиях.

Объектисследования: плесневые грибы Мукор и Пеницилл, развивающиеся в хлебобулочных изделиях.

Предметом исследования является влияние естественных фитонцидов на рост и развитие плесени в хлебобулочных изделиях.

Научная новизна проекта: выявление альтернативных способов борьбы с плесенью в хлебобулочных изделиях без использования синтетических противогрибковых средств.

Гипотеза исследования: хранение продуктов питания, содержащих естественные фитонциды, рядом с хлебобулочными изделиями уничтожает плесень или препятствует её развитию, тем самым увеличивает срок хранения скоропортящихся продуктов.

В ходе научно-исследовательской работы применялись следующие методики:

— теоретическое изучение литературных источников по теме исследования;

— метод наблюдения за объектом исследования;

— экспериментальный анализ.

Практическая часть исследовательской работы состоит из проведения эксперимента в соответствии с выдвинутой гипотезой.

Был проведён эксперимент по влиянию фитонцидов на развитие плесени в хлебобулочных изделиях.

— одноразовые прозрачные контейнеры;

— 6 кусочков хлеба «Пшеничный», размером 1,2 см × 2,5 см;

— водопроводная вода для орошения из пульверизатора;

— столовая ложка свежего репчатого лука, около 15 грамм (разрезана на 3 кусочка);

— столовая ложка свежего чеснока, около 15 грамм (разрезана на 3 кусочка);

— столовая ложка сухой зерновой горчицы, около 15 грамм;

— столовая ложка свежесорванных листьев и цветов календулы, около 15 грамм;

— столовая ложка цедры лимона, около 15 грамм;

— столовая ложка сухих бутонов гвоздики, около 15 грамм;

— фотоаппарат.

Результаты эксперимента:

1. Первые признаки плесени появились на четвёртый день наблюдения во всех образцах, кроме образца с гвоздикой.
2. Наибольшее количество плесени развивалось на образцах хлеба, находящегося в контейнерах вместе с календулой и луком. В данных образцах эфирные масла не задерживают развитие плесени, и благодаря выделению влаги из лука и свежей календулы, лишь ускоряют процесс плеснеобразования.
3. Немного меньше плесени было на хлебе в образцах с горчицей, лимоном и чесноком, примерно соотносимом по количеству с контрольным образцом.
4. Плесень на хлебе не появлялась на протяжении недели в образце с гвоздикой. При дальнейшем наблюдении плесень так и не развивалась, кусочек хлеба высох. Возможно, эфирные масла гвоздики задерживают развитие плесени.

При повторном исследовании были поставлены только две пробы: с гвоздикой и контроль. Хлеб с гвоздикой вновь не подвергся влиянию плесени.

По итогам исследовательского проекта были решены следующие задачи:

1. Была получена информация о плесневых грибах, их строении, условии произрастания, классификации и значении представителей плесневых грибов в природе и жизни человека. Также изученный материал позволил узнать больше информации о плесневых грибах как о причине аллергии и источнике пенициллина.
2. Получена информация о микосептическом действии фитонцидов на плесневые грибы, о наличии фитонцидов в различных продуктах питания, приправах и лечебных травах.
3. По результатам проведённого практического исследования можно сказать, что плесень развивается на хлебобулочных изделиях, начиная с четвёртого дня. Большинство из исследуемых продуктов питания (лук, календула, чеснок, лимон, зерновая горчица), содержащих естественные фитонциды, не только не замедлили развитие плесени, но и даже ускорили её рост (лук, календула), повысив влажность в контейнерах. Положительный результат показал только хлеб, находящийся в контейнере с гвоздикой.
4. По итогам исследовательского проекта составлены рекомендации по профилактике и предотвращению развития плесени в хлебобулочных изделиях.

Литература:

1. Блинкин, С. А. Фитонциды вокруг нас / С. А. Блинкин, Т. В. Рудницкая. — Москва: Знание, 1981. — 144 с.; 20 см.- (Народный университет Естественнонаучный факультет) -Библиогр.: с 143 (8 назв)- 50000 экз.- ISBN- oz478055123.- Текст: непосредственный.
2. Все обо всем. Энциклопедия для детей. / Г. П. Шалаева.- Москва: Астрель, 1998 г.-215 с.,: 20 см. Т.10. — 100000 экз.-порт.:ISBN-5–900411–50–8 (Слово). Текст: непосредственный.
3. Митрофанова, В.С., Козлова, Я. И. Плесень в доме / В. С. Митрофанова, Я. И. Козлова// Проблемы медицинской микологии / сборник статей, том 6.- Москва, 2004.- с. 10/ учредители и издатели: Северо-Западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова (СЗГМУ), Научно-исследовательский институт медицинской микологии им. П. Н. Кашкина (НИИ ММ). — Санкт-Петербург: СЗГМУ: НИИ ММ, 2004–2019. — 30 см.; ISSN 1999–6780
4. Плесень и аллергия. Трущенко.Н./Астма и аллергия. № 3, 2015.Москва/: официальный журнал Российского респираторного общества: в помощь практическому врачу для проведения образовательных мероприятий / учредитель и издатель: ООО «Издательское предприятие «Атмосфера». — Москва: Атмосфера, 1997-. — 28 см.; ISSN 2308–3190
5. Руднецкий. Л. K. Плесень лекарство или яд? Серия «Семейный доктор» // В. Малышкина Руднецкий.- Москва: Питер, 2010.- 144 с.
6. Я познаю мир. Медицина: энциклопедия: [для сред. шк. возраста] / [авт.-сост. Н. Ю. Буянова; худож. А. В. Кардашук, Т. В. Березкина, Е. В. Дедова]. — Москва: АСТ, 2005. — 398, [1] с.: ил. 21 см.; ISBN 5–17–032168–6 (ООО «Изд-во АСТ»)
7. Энциклопедия для детей Аванта+, [т. 2]: Биология [Текст] / науч. ред. Григорий Вильчек. — 7-е изд., испр. — Москва: Мир энциклопедий Аванта+: Астрель, 2011. — 589 с.: ил.; 27 см.; ISBN 978–5-98986–015–9 (Мир энциклопедий Аванта+)
8. Плесневые грибы [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Плесневые_грибы (дата обращения: 15.10.2023).
9. Плесень [Электронный ресурс]: Школа жизни. — Режим доступа: https://www.shkolazhizni.ru/world/articles/103135/ Плесень: 15.10.2023).
10. Фитонциды [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Фитонциды (дата обращения: 15.10.2023).