Bortnikov, Yu.A. Vliv rostlinných fytoncidů na růst a vývoj houby slizniční / Yu.A. Bortnikov, S.D. Gavrilin, M. Yu.Romashkina. — Text: přímý // Mladý vědec. – 2023. – č. 5 (68). — S. 214-221. — URL: https://moluch.ru/young/archive/68/3761/ (datum přístupu: 05.04.2024).

Článek obsahuje vědecké výsledky účasti autorů ve školní etapě celoruské soutěže výzkumných prací a abstraktů „Jsem badatel“ 2023.

V článku autoři studují plíseň a její strukturu, důvody, proč se tvoří na chlebu, a také fytoncidy a rostliny, které je obsahují. Autoři nabízejí i možnosti skladování chleba, které zabrání plísni na něm co nejdéle.

Klíčová slova: plísně, mucor houba, fytoncidy, rostliny.

Letošní léto bylo velmi horké a my jsme si všimli, že jídlo, zejména chléb, neustále plesniví. Navíc tato plíseň vypadala jako bílý mech a pak začala černat. O něco později jsme se dočetli, že viníkem za vznikem této plísně je slizniční houba.

Protože se takové produkty nedají jíst, museli jsme to vyhodit. Rozhodli jsme se proto zjistit, co plíseň způsobuje a jak zabránit nebo omezit její růst na pečivu, aby bylo co nejdéle vhodné ke konzumaci.

Relevance práce je dáno tím, že se lidé pravidelně setkávají s plísní na výrobcích, a to nejen rodiny při nákupu a skladování pečiva, ale také například obchody a restaurace. Kvůli tomu se zvyšuje množství vyhozených potravin. A to již vede k nutnosti vyrábět ještě více chleba.

Výroba chleba přitom ovlivňuje životní prostředí. V prvé řadě jsou to hnojiva, která se používají k pěstování ještě většího množství obilí na výrobu chleba. Koneckonců, hnojiva otravují půdu. Ukazuje se, že problém s plísní na chlebu způsobuje globálnější problémy. Plíseň navíc působí nepříjemným dojmem v restauracích a obchodech, a proto negativně ovlivňuje jejich pověst.

Obor studia. Biologie.

Předmět studia. Rostlinné fytoncidy.

Předmět studia . Vliv rostlinných fytoncidů na růst a vývoj slizniční houby na chlebu při skladování za jiných stejných podmínek s česnekem, cibulí a hořčicí a bez nich.

Účel studia. Studium vlivu fytoncidů tří druhů rostlin (hořčice, česneku a cibule) na růst a vývoj plísně mucor.

Hypotéza. Pokud se potraviny skladují vedle česneku, cibule nebo hořčice, objeví se plíseň na chlebu později a její růst bude méně intenzivní než u těch produktů, které nebyly uloženy vedle nich, za stejných podmínek.

Cíle výzkumu :

  1. Na základě vědecké literatury prostudujte strukturu houby mucor a zjistěte, za jakých podmínek dochází k růstu plísní.
  2. Na základě vědecké literatury prostudujte, jaké rostlinné fytoncidy jsou a ve kterých rostlinách se vyskytují.
  3. Proveďte pokus o pěstování plísně na chlebu, který je uložen vedle česneku, cibule a hořčice a bez nich, vše ostatní je stejné.
  4. Sledovat růst plísně a vliv fytoncidů na její růst a na základě těchto údajů také sestavovat tabulky;
  5. Udělejte si průzkum a zjistěte, kolik lidí v našem okolí se setkalo s plísní na pečivu a zda vědí, jak zvýšit trvanlivost chleba bez plísní.
  6. Analyzujte odpovědi dotázaných a navrhněte řešení problému, která by umožnila udržet chléb bez plísní co nejdéle.
ČTĚTE VÍCE
Co je to za bobule?

Metody výzkumu . Analýza materiálů z vědeckých publikací v tisku a na internetu, pozorování, online průzkum.

Historie vzniku království hub

Mnoho z nás se nejednou setkalo s plísní na pečivu. Tato plíseň patří do království hub a zvláštní skupiny nazývané „plísňové houby“. Jedná se o mikroskopické houby, které se usazují na potravinách, krmivech, papíru, kůži, dřevě a výrobcích z nich [3, s. 100].

Houby se na naší planetě objevily asi před 1,3 miliardami let v proterozoické zóně. V sedimentárních formacích tohoto období byly objeveny houbovité organismy podobné kvasinkovým a slizovým houbám [4, s. 17]. Patří tedy mezi nejstarší organismy na naší planetě.

Věda, která studuje houby, se nazývá mykologie, z řeckého slova “mikos” – houba, “logos” – studium. Houby jsou velkou skupinou organismů. Švédský botanik a mykolog Elias Magnus Friz tak ještě v 19. století považoval houby za nejpočetnější skupinu rostlinných organismů. V současné době britský mykolog David Leslie Hawksward předpokládá, že existuje asi 1,5 milionu druhů hub [4, s. 4].

Houby byly obvykle studovány ve spojení s jinými organismy. Italský vědec Pier Antonio Micheli je považován za prvního specialistu v oboru mykologie. Při zdokonalování optických přístrojů v roce 1729 objevil, že houby vznikají klíčením drobných zrnek, později nazývaných výtrusy. V důsledku toho byly houby klasifikovány jako součást rostlinné říše. Pak je někteří vědci, jako například Carl Linné, zařadili nějakou dobu do živočišné říše.

Později v roce 1831 však švédský botanik Elias Magnus Friz navrhl rozlišit houby do samostatného království, protože jsou to živí tvorové, kteří kombinují rysy zvířat a rostlin, takže se od obou liší. Například houby dýchají jako rostliny a absorbují živiny po celém svém povrchu. Zároveň houby, stejně jako zvířata, nejsou schopny fotosyntézy. Pro výživu proto potřebují hotové organické látky vytvořené jinými organismy a v rozpuštěné formě [6, s. 106]. Ale houby byly identifikovány jako samostatné království až v roce 1970.

Objev houby slizniční a její struktury

Mucor je rod mikroskopických hub. Zahrnuje asi 150 druhů široce rozšířených v přírodě. Mucor houby se živí hnojem a rostlinnými zbytky, některé parazitují na zvířatech, rostlinách a lidech [2, s. 26]. Houbu mucor poprvé objevil Pier Antonia Micheli v roce 1729 a popsal ji Carl Linnaeus v roce 1753. Z ruských vědců významně přispěl ke studiu houby mucor Nikolaj Naumov (1888–1959). Jeho hlavní práce jsou věnovány taxonomii mukorových hub, popsal asi 200 nových druhů [4, s. 10]. Jsou to mucor houby, které tvoří bílý nebo šedý povlak na potravinářských výrobcích [2, s. 96]. Na něm vidíme mnoho nití, které jsou vzájemně propojeny a v chlebu se vytváří tenká krajková síť, říká se tomu mycelium. Poté začne hlen stoupat vzhůru přes hyfy – tenká vlákna, na kterých dozrávají sporangiofory – hlavy nahoře (obr. 1). Jsou zodpovědné za reprodukci těla. Ve sporangii se vyvíjejí tisíce spor. Skořápka zralého sporangia praskne, uvolněné spory se rozptýlí a v přítomnosti tepla a vlhka vyklíčí a dají vzniknout novému myceliu [1, s. 83].

ČTĚTE VÍCE
Jaká vejce má perlička?

Rýže. 1. Struktura houby mucor

Co jsou rostlinné fytoncidy

Fytoncidy (z řeckého fytón – rostlina a latinského caedo – zabíjím) jsou biologicky aktivní látky produkované rostlinami, které zabíjejí nebo potlačují růst a vývoj bakterií, mikroskopických hub, prvoků [8, s. 60]. Tento termín zavedl v roce 1928 sovětský vědec a biolog Boris Petrovič Tokin.

Fytoncidy objevil náhodou. Boris Petrovič Tokin snil o vyřešení jednoho z velkých problémů vědy. Zajímala ho otázka, proč se buňky, které tvoří embryo, mohou množit. A během experimentu v letech 1928–1929 objevil fenomén, který sloužil jako počátek doktríny fytoncidů. Přesvědčil se, že těkavé látky uvolňované dužinou z cibule mohou v malých dávkách dočasně podpořit množení buněk kvasinek a ve velkých dávkách je vždy zabíjet. Zde začalo jeho studium fytoncidů.

Stojí za zmínku, že svůj výzkum na čas odložil, ale pokračoval v něm později – po cestě do Taškentu v roce 1932. Tam zkusil koláče, které ho spálily kořením. Ve své knize „Léčivé rostlinné jedy. The Tale of Phytoncides,“ napsal:

„Ukázaly se, že tyto koláče jsou v mém životě historické. Když jsem začal žvýkat vychladlé pirohy, zdálo se mi, že se pálím. “Proč?” – zeptal jsem se překvapeně. Do mletého masa byly více než štědře přidávány kořeněné rostliny. Probleskla mi hlavou myšlenka: možná těkavé látky živných rostlin, které jsem objevil (cibule, hořčice, paprika a další), zabíjejí ty nejnebezpečnější bakterie pro lidi? Možná je mleté ​​maso baktericidní a takové koláče nejenže nejsou nebezpečné pro lidi, ale také pomáhají zabíjet škodlivé mikroby? [7, str. 213]

Tato myšlenka ho natolik zaujala, že po návratu do Moskvy spolu s dalšími vědci okamžitě provedl pokusy o vlivu těkavých látek z potravinářských rostlin na bakterie, které jsou pro člověka patogenní.

Provedl následující experimenty. Utrhl list břízy, dubu, černého rybízu nebo pomerančovníku, jedle jedle nebo jalovce, vzal čerstvý kořen divoké pivoňky nebo oddenek křenu, plody třešně nebo jiné rostliny. Poté je nakrájel na malé kousky a ve vzdálenosti několika milimetrů či centimetrů od nich umístil kapku vody, ve které byly jednobuněčné organismy viditelné pouze pod mikroskopem. Kapka vody se nedostala do kontaktu s řezanými rostlinami. A zjistil, že mikrobi zemřeli po 5,10, 20 nebo XNUMX minutách.

ČTĚTE VÍCE
Kolik druhů šťovíku?

Navíc byly fytoncidy nalezeny téměř v každé rostlině. Jejich prospěšné vlastnosti byly u některých druhů výraznější, u jiných méně. Fytoncidy jsou například přítomny v listech dubu, lípy, břízy, cibule, česneku, hořčice, citronu a dalších rostlin. Když jsme se to dozvěděli, rozhodli jsme se ověřit, zda rostlinné fytoncidy neovlivní tvorbu plísní při skladování pečiva.

Nejprve jsme se rozhodli prověřit, zda lidé kolem nás nezažili vznik plísní na pečivu, na jakém pečivu a zda jsou připraveni dodržovat doporučení na prodloužení trvanlivosti pečiva.

Průzkumu se zúčastnilo 121 lidí. Z toho 52 procent obvykle konzumuje kvasnicový bílý chléb. Na druhém místě je bílý chléb bez droždí (25,6 procenta), na třetím je žitný kváskový chléb, který si zakoupilo 23 procent dotázaných (viz obr. 2).

Rýže. 2. Výsledky odpovědi na otázku, jaké pečivo respondenti nejčastěji konzumují

Navíc 95 procent respondentů se alespoň jednou setkalo s plísní na pekařských výrobcích (viz obr. 3). A 91 procent neví, které rostlinné produkty lze skladovat vedle chleba, aby se na něm co nejdéle netvořila plíseň (viz obr. 4). 94 procenta lidí kolem nás je připraveno řídit se doporučeními k prodloužení trvanlivosti chleba (viz obrázek 2).

Rýže. 3. Odpovědi respondentů na otázku, zda se setkali s plísní na chlebu

Rýže. 4. Odpovědi respondentů na otázku, zda vědí, které rostliny mohou prodloužit trvanlivost pečiva

Rýže. 5. Odpovědi respondentů na otázku, zda jsou připraveni využít doporučení k ochraně chleba před plísní

Rozhodli jsme se provést experiment na čtyřech druzích chleba, které lidé v našem okolí nejčastěji kupují: bílé droždí a bez droždí a také černé droždí a bez droždí. Tímto způsobem můžeme poskytnout relevantní a užitečná doporučení pro většinu. Pro rostliny jsme vybrali ty, které se nacházejí téměř v každé domácnosti: cibule, česnek a hořčice. V souladu s tím jsme naše experimentální vzorky umístili následovně.

Princip umístění vzorků chleba s rostliny a без

Číslo vzorku v objednávce

Princip umístění pekařských výrobků

Kontrolní vzorek, bez rostlin

Kousek chleba s celou oloupanou cibulí

Kousek chleba s nastrouhanou cibulí

Kousek chleba s celými stroužky česneku

Kousek chleba s nastrouhaným česnekem

Kousek chleba s kaší hořčičného prášku

Pokus jsme zahájili 21. listopadu a chléb jsme pozorovali 14 dní. Další pozorování byla nepraktická, protože plíseň se objevila téměř na všech kouscích chleba. A na základě praktických zkušeností lidé chléb neskladují déle než 10-14 dní.

ČTĚTE VÍCE
Jak dlouho trvá, než estragon vyroste?

Jak je z experimentu vidět, na chlebu, který byl v lednici, se plíseň netvořila. Faktem je, že aby se plíseň objevila, vyžaduje teplo a vlhkost. Pokud jde o skladování chleba vedle cibule, česneku a hořčice, měli jsme různé výsledky podle druhu chleba (tabulka 2).

Kdy se objevila plíseň?

Druh chleba

Kdy se objevila plíseň?

Kontrolní vzorek

S celou cibulí

S nastrouhanou cibulkou

S česnekem

S nastrouhaným česnekem

s hořčicí

Lidé se často setkávají s plísní. Potraviny pokryté nadýchaným povlakem okamžitě vyhodíme. Málokdo se zamyslí nad tím, jaké škody může zdánlivě neškodná houba způsobit a jaký užitek ve skutečnosti lidstvu přináší.

Popis a struktura houby mukor

Mucor je také známý jako bílá plíseň. V běžném životě se s ním člověk setkává velmi často. Houbu lze vidět na půdě, která byla vystavena vlhkosti, stejně jako na zkažených potravinách.

Do které skupiny ano

Bílá plíseň je rod nižších plísní. Její představitelé se vyznačují primitivní organizací orgánů. Jejich mycelium není odděleno přepážkami, což představuje souvislé vegetativní těleso. Plísně jsou jednobuněčné organismy. Jedna buňka se skládá z mnoha jader a větví. Mucor zahrnuje asi 60 druhů a velké množství poddruhů. Některé z nich lidstvo aktivně využívá pro praktické účely.

Přečtěte si také Tibetská mléčná houba: výhody, škody, pěstování doma a recenze Mléčná houba je lidově nazývána komplexním systémem různých mikroorganismů, který umožňuje připravovat přírodní a…

  • teplo;
  • vysoká úroveň vlhkosti;
  • dostupnost živin.

Mucor se živí mrtvou organickou hmotou. Extrahuje zejména mnoho živin z brambor, pečiva, ovoce a bobulovin se zvýšenou koncentrací glukózy.

Houba se může rozmnožovat dvěma způsoby – sporami a pohlavně. Druhou metodu používá většinou v nepříznivých podmínkách.

Vypadá to

Navenek je mucor bílá nebo našedlá chmýří. Jak sporangium dozrává, získává krémovou nebo šedavou barvu. Zralé výtrusy jsou zbarveny černě. Proto se zralá houba jeví jako tmavě šedá.

Kolonie je reprezentována mnoha vláknitými chlupy. Za příznivých podmínek mohou dosáhnout několika centimetrů. Pokud se na nitě podíváte pozorně, můžete na jejich koncích vidět malé kulovité útvary. Zvláště dobře vynikají ve zralém slizu.

Přečtěte si také Beran hub: popis, aplikace, léčivé vlastnosti a fotografie Existují houby, jejichž názvy dokonale odpovídají jejich vzhledu. Zde například lišky – protože .

Co lze vidět pod mikroskopem

Strukturní rysy mucoru je možné zkoumat pouze pomocí výkonného zvětšovacího přístroje – mikroskopu. Pod sklem houba připomíná šicí podložku, zcela posetou špendlíky. Z tohoto důvodu jsou zástupci rodu Mukor často nazýváni plísní Capitate.

ČTĚTE VÍCE
Jak snadné je zalévat zahradu?

Houba se skládá z následujících částí:

  1. Mycelium je tělo, základ plísní.
  2. Sporangia jsou kulovité hroty, které obsahují spory hub.
  3. Hyfy jsou vláknité mnohojaderné útvary.

Hyfy se zase dělí na vertikální, stolony a rhizoidy. Vertikální hyfy jsou viditelné pouhým okem. Ve skutečnosti je to chmýří, podle kterého člověk identifikuje tvorbu plísní. Hyphae-stolony jsou horizontální vlákna, která fixují tělo houby na povrchu. A hyfy-rhizoidy jsou zvláštní kořeny plísní.

Proč je plíseň nebezpečná?

Pouze 5 z 60 druhů plísní představuje nebezpečí pro lidský organismus. Tyto a několik dalších druhů jsou nebezpečné pro zvířata.

Po požití se spóry začnou množit. K tomu obvykle dochází v dýchacím traktu. V důsledku toho může člověk pociťovat dušnost a vyvinout alergie. Časté jsou případy komplikací, jako je pneumonie a bronchitida. Za zmínku stojí, že případy infekce člověka spórami plísní se nejčastěji vyskytují u pacientů se slabou imunitou.

Nejnebezpečnějším důsledkem lidského kontaktu s plísní je vznik mukormykózy. K infekci dochází vzduchem vdechováním patogenních spor. Mukoromykóza se nepřenáší z člověka na člověka.

Toto onemocnění je velmi vzácné. Zpravidla se vyvíjí na pozadí závažných onemocnění, které zásadně podkopávají imunitní systém těla. Jedná se o diabetes mellitus, AIDS, rakovinu.

Je nemožné identifikovat mukormykózu sami. K tomu je nutné provést řadu studií v laboratorních podmínkách.

Jak můžete použít mucor?

Mohlo by vás zajímat:

Houba je široce používána ve vaření a lékařství. Používá se k výrobě některých druhů potravinářských výrobků, ale i léků, zejména antibiotik. V průmyslu se nejčastěji používají čínské, racemózní a kochleární odrůdy mucoru.

Při vaření se bílá plíseň používá k výrobě následujících produktů:

  • sýry (tofu, tempeh, mramor a modrý sýr);
  • salámové klobásy (technologie potahování plísní);
  • bramborový alkohol.

Druhy Rammanian se používají k výrobě ramycinu, lépe známého jako kyselina fusidová. Jedná se o antibiotikum, které se používá v lékařství, když jsou patogeny vysoce odolné vůči jiným antibiotikům. Ramitsin je málo toxický a nezpůsobuje prakticky žádné vedlejší účinky při užívání.

Přečtěte si také Jak pečovat o kombuchu doma Kombucha (japonská) houba, připomínající medúzu, je užitečný a zajímavý organismus, který se používá v lidových .

Další užitečnou funkcí plísní je její přímá účast na koloběhu dusíku v půdě. Pomáhá urychlit recyklaci odpadu, nasycuje půdu a udržuje její přirozenou rovnováhu. Houbová plíseň se v zemědělství používala již od starověku.

Plíseň je příslušníkem nižší třídy říše hub. Vyznačuje se primitivní organizací a vysokou mírou rozvoje v příznivém prostředí. Plíseň se používá ve vaření a lékařství. Jeho přínos pro lidstvo je neocenitelný. Na druhou stranu je houba nebezpečná, protože vdechnutí jejích spor může způsobit vážné poškození zdraví.