Определение микрофлоры кабинетов Эколого-Биологического центра

Грибы – обширная группа организмов включающая около 100000видов.

В нее входят классы Хитридиомицеты – Chytridiomycetes, Гифохитридиомицеты – Hyphochytriomycetes, Оомицеты – Oomycetes, Зигомицеты – Zygomycetes, Аскомицеты – Ascomycetes, Базидиомицеты – Basidiomycetes и Дейтеромицеты, или несовершенные грибы – Deuteromycetes.

Сейчас все более распространяется взгляд на грибы как на самостоятельное царство эукариотных организмов, коренным образом отличающихся от растений и животных. Плесень окружает нас повсюду, являясь неотъемлемой частью существования нашей планеты и нашей жизни. Плесень всегда рядом с нами, даже если мы её не видим и не чувствуем.

Среди них есть паразиты. Большинство из них паразитируют на растениях – преимущественно цветковых, но также на водорослях, папоротниках и др. Известно большое число грибов – паразитов животных (насекомых, рыб, птиц, млекопитающих и др. ). Некоторые грибы вызывают заболевания у человека. Грибы-микопаразиты, или микофильные грибы, развиваются на других грибах.

В результате деятельности человека формируются новые экологические группы грибов, развивающиеся на бумаге и книгах, промышленных материалах – пластмассах, текстиле и т. д. и изделиях из них, на произведениях искусства, и вызывающие их повреждение. В 1 см3 воздуха в закрытом помещении может содержаться до 106 пылинок различного размера, природы и степени опасности. Пыль может содержать органические вещества (частицы биогенного происхождения – растительного, животного и антропогенного) и неорганические вещества. На пылевых частицах могут поселяться вредные микроорганизмы. Нам стало интересно, какая микрофлора окружает нас.

Цель работы: Определение степени загрязненности помещений в МОУ ДОД «Эколого-Биологическом центр», плесневыми грибами.

Задачи:

1. Изучить литературу о плесневых грибах.

2. Освоить методику «Учета микрофлоры в посевах воздуха».

3. Осуществить посев микрофлоры в кабинетах № 13, № 15, в уголке живой природы, в туалетной комнате.

4. Обсудить результаты эксперимента и сделать соответствующие выводы.

Литературный обзор.

Грибы – гетеротрофные организмы, лишенные хлорофилла и пластид.

Грибы играют важную роль в практической деятельности человека. Что касается низших грибов, то многочисленные грибы – паразиты растений и животных, а также сапротрофы, развивающиеся на пищевых продуктах, промышленных материалах и изделиях и вызывающие их порчу, приносят большой ущерб хозяйству.

Обладая широкими адаптационными способностями, грибы могут развиваться на самых разнообразных продуктах, материалах и изделиях, повреждая их. Они вызывают плесневение и порчу продуктов питания, бумаги и изделий из нее, текстиля, пластмасс, смазочных масел, лакокрасочных покрытий, произведений искусства. Многие из них способны ускорять коррозию металлов. Особенно большой ущерб приносят такие грибы в условиях влажного и теплого климата – в тропинках и субтропиках .

По современным представлениям одним из факторов, определяющих потенциальную возможность плесени стать опасной для человека, может быть её диморфизм (два пути роста) — способность в одних условиях к мицелиальному росту (в виде активно растущих гиф), а в других — к росту в виде дрожжевых клеток. Развитию плесеней способствует то, что люди тщательно создают в жилых и общественных помещениях наиболее комфортные для себя условия, которые существенно отличаются от внешней среды. Эти условия хороши и для плесеней: постоянно поддерживаемая в квартирах температура 18—25оС оптимальна для их роста. Побелка, обои, бумага, ткани, ковры, кожа, деревянная обшивка — всё это подходящие субстраты для роста микроскопических грибов. И плюс к этому герметичные окна, создающие из жилых помещений термостаты с повышенной влажностью. Использование кондиционеров не всегда помогает в решении проблемы. Многократно было показано, что в них, если не промывать и не менять регулярно фильтры, могут развиваться плесени, в результате чего споры грибов будут уже принудительно «нагоняться» в помещения. Свой «вклад» в накопление потенциально опасных плесеней во внешней среде города дают городские сооружения, на поверхности которых они могут развиваться. Плесени в приземных слоях воздуха в городе легко могут распространяться как самими грибными спорами (из почв, с поверхности домов), так и с частицами почвенной пыли. Самое безопасное время с точки зрения «плесневого загрязнения» — зима.

Размножение у грибов, как и водорослей, бывает вегетативное, споровое и половое . Половое размножение грибов не менее разнообразно, чем бесполое. У них встречается хологамия, гаметангио-, изо-, гетеро-, оогамия, а также широко распространена соматогамия, т. е. просто слияние вегетативных клеток .

Такое разнообразие типов размножения положено в основу их классификации.

К низшим грибам относятся классы: хитридиомицеты, оомицеты и зигомицеты. У представителей этих классов мицелий слабо развит или представлен одной многоядерной клеткой .

Подразделение грибов на классы основано на использовании комплекса признаков, из которых ведущими являются количество, строение и расположение жгутиков у грибов, имеющих в цикле развития подвижные стадии, характер развития спор полового размножения, типы полового процесса и бесполого размножения, состав полисахаридов клеточных стенок .

Существует род мукоровые (Mucorales) грибы, которые живут сапротрофно в почве, особенно окультуренной, на растительных остатках, на навозе травоядных животных, некоторые паразитируют на растениях, на грибах (главным образом на мукоровых же или на шляпочных), на животных и человеке. Мицелий состоит из бесцветных гиф, сильно ветвиться и обычно не имеет перегородок, которые появляются у некоторых только при старении или при культивировании в жидкой среде. Кроме того, перегородки, как правило, отделяют спорангии и копулирующие клетки. Мицелий обычно развивается в субстрате, пронизывая его, а кверху от гиф вырастают спорангиеносцы, оканчивающиеся спорангиями. В спорангиях в большом количестве формируются споры бесполого размножения – спорангиоспоры. У некоторых мукоровых грибов наряду со спорангиями имеются еще маленькие спорангии с небольшим числом спор – спорангиоли. Есть мукоровые грибы, для которых характерны только спорангиоли. Есть представители грибов с бесполым спороношением в виде конидий. Половой процесс представляет собой гаметангиогамию. Есть представители, зиготы которых окружены рыхлым сплетением таких выростов, с которыми часто соединяются и ответвления вегетативных гиф, и все это вместе образует как бы зачаточное плодовое тело. Зигота после состояния покоя прорастает, образуя короткую гифу со спорангием на конце. Часть спорангиеносца, которая находится внутри спорангия, называется колонкой и у разных родов и видов семейств имеет неодинаковую форму. Споры освобождаются в результате расплывания или разрушения оболочки спорангия, от которой у многих остается только кутинизированная небольшая часть в основании колонки – так называемой воротничок .

Род Пеницилл (Penicillium). Представители этого рода широко известны благодаря тому, что ряд видов используется в микробиологической промышленности для производства антибиотиков, ферментов и органических кислот. Мицелий пеницилла многоклеточный. Он развивается очень быстро, и в первые 2 – 3 дня на поверхности субстрата можно видеть небольшие белые налеты, состоящие в основном из мицелия и только что сформировавшихся на нем конидиеносцев. Они также многоклеточны и имеют вид кисточек различной степени сложности (отсюда название этого рода – пеницилл, в переводе на русский – «кистевик»). Самые простые конидиеносцы у пенициллов несут на верхнем конце только пучок фиалид, образующих цепочки конидий. Более сложная кисточка состоит из метул, т. е. более или менее длинных клеток, расположенных на вершине конидиеносца, а на каждой из них находится по пучку, или мутовке, фиалид. При массовом развитии конидиеносцев поверхность субстрата становиться сизовато-зеленой. Для практических занятий готовят культуру на хлебе, корках лимона, чае во влажной камере при температуре 25 – 27 0C. Можно также культивировать пеницилл в чашках Петри на сладкой кипяченой воде, крепком сладком чае или на агаризированной среде Чапека (в течении 5 – 7 дней). Клейстокарпии у пеницилла образуются редко. Для получения их в лабораторных условиях требуются особые условия (инкубация в термостате в течение 7 – 10 дней, а иногда месяца).

Род Аспергилл (Aspergillus). Вместе с пенициллом в его культуре часто развивается аспергилл. Он отличается от пеницилла формой конидиеносцев. Конидиеносец аспергилла состоит из одной булавовидно вздутой клетки – пузыря. На поверхности вздутия расположены короткие кеглеобразные клетки фиалиды, каждая из которых образует цепочку одноклеточных конидий. У некоторых видов на пузыре располагаются профиалиды, от которых мутовками отходят фиалиды с цепочками конидиеспор. За счет такого строения спороношений происходит увеличение продукции спор. Вся головка конидиеносца напоминает наконечник лейки со струйками воды, выходящими из отверстий этого наконечника, поэтому аспергилл называют еще «леечным грибом».

Но плесень является не только вредной но и еще и полезной! Так например Penicillium используют при изготовлении сыров – французских рокфора, камамбера, бри, голубого датского и т. д. А плесневый гриб Aspergillus niger – так пугающая всех черная плесень – начиная с 30-х годов XX века во всем мире до сих пор широко применяют в пищевой и фармацевтической промышленности как основной продуцент для производства лимонной кислоты. В пищевой промышленности фермент пектиназу (продукт плесени Penicillium glabrum) используют для улучшения качества, осветления фруктовых соков.

Человеку впору поклониться плесени за то, что именно из неё в середине ХХ века был получен первый антибиотик — пенициллин (продуценты плесени Penicillium notatum или Penicillium chrysogenum), использование которого в медицине спасло жизнь миллионам людей. Последний вид до сих пор служит источником промышленного производства этого антибиотика. Из пенициллов был также получен антибиотик гризеофульвин с противогрибковым действием (продуцент Penicillium griseofulvum). Из Aspergillus fumigatus выделили антибиотик фумагиллин, помогающий при амёбной дизентерии. Сегодня одна из наиболее эффективных групп антибиотиков — цефалоспорины. Впервые соединение этого класса выделили из плесневого гриба Cephalosporium. Наряду с антибиотиками другими важнейшими веществами, получаемыми из плесеней, стали статины. Их считают главной группой лекарственных препаратов, используемых для снижения содержания холестерина. По мнению известного кардиолога В. Робертса, статины для атеросклероза — то же, чем был пенициллин для инфекционных болезней. Первым статином, нашедшим клиническое применение, стал выделенный из плесневого микроскопического гриба Aspergillus ter-reus ловастатин, зарегистрированный в США в 1987 году.

Данный перечень полезных для человека веществ, создаваемых плесенями, конечно, не полный. Более того — это minimum minimorum. На самом деле, сегодня из плесеней и при их помощи получают сотни разнообразных продуктов, без которых существование современного человечества невозможно!

Методика

Посев микрофлоры воздуха методом осаждения.

1) В стерильные чашки Петри наливаем питательную среду Чапека. Бутылочку со средой берём в правую руку. Средним и указательным пальцем левой руки открываем бутылочку. Большим пальцем и мизинцем приподнимаем крышку чашки Петри так, чтобы в щель и между крышкой и чашкой Петри могли пройти верхняя часть горлышка бутылки. Наливаем питательную среду и закрываем.

2) Слегка покачивая чашку, распределяем среду равномерно по ее дну, и оставляем стоять на ее поверхности до остывания. В используемом помещении производим посев микроорганизмов из спор воздуха.

Посев производим в течение 15 минут.

3) Помещаем в термостат на 7 дней при температуре 23-28 С0 крышкой вниз, чтобы конденсированная влага не смачивала посев.

Проводим учёт микрофлоры в посевах воздуха на 7-ой, 10-ый, 14-ый день.

Делаем расчет количества микробов в 1 м3 воздуха. Известно, что за 5 минут в спокойном состоянии на S=1 см2 осаждается количество микроорганизмов содержащихся в 10 литрах воздуха. На чашке Петри S=78 см2 вырастает какое-то число колоний, на 100 см2 выросло X колоний

X=100*А/78=В

Из 10 литров воздуха осаждается В величина микробов. Считают условно, что 1 микроб дает 1 колонию. А из 1000 литров – Х

Х=1000*В/10

Наименьшее количество микрофлоры в учебных кабинетах, соответственно в кабинете №13 – 200; в кабинете №15 – 43,3, количество микробов в м3 воздуха. Наибольшее количество микробов в м3 воздуха в уголке живой природы и туалетной комнате, соответственно 242,2; 128,35.

Не выросла микрофлора в уголке живой природы в чашке № 3, которая, стояла в центре комнаты на клумбе с растениями. Вероятно, герань, роэ, гемантус, сансевьера, среди которых стояла чашка Петри № 3, выделяют вещества, убивающие микрофлору.

Наименьшее количество микрофлоры в кабинете № 15 (компьютерный кабинет). Вероятно, прохладная температура воздуха в этом кабинете, излучение с монитора влияют на содержание микрофлоры в воздухе.

1. Изучили литературу о плесневых грибах

2. Освоили методику «Учета микрофлоры в посевах воздуха».

Осуществили посев микрофлоры в кабинетах № 13, № 15, в уголке живой природы, в туалетной комнате. Наименьшее количество микрофлоры в учебных кабинетах, соответственно в кабинете №13 – 200; в кабинете №15 – 43,3. Наибольшее количество микробов в м3 воздуха в уголке живой природы и в туалетной комнате, соответственно 242,2; 128,35. Санитарная допустимость 3000. Во всех исследуемых помещениях количество микрофлоры в норме.

3. Растения: герань, роэ, гемантус, сансевьера, выделяют вещества, убивающие микрофлору.

4. Возможно, компьютерная техника способствует снижению содержания микрофлоры.

Рекомендации

Как уберечься от «нападения» грибка?

  Прежде всего необходимо установить причину появления «головной боли» в конкретных местах и продумать меры по устранению повышенной влажности. При этом нужно знать, что отопление и вентиляция должны функционировать на уровне норм проектирования, стены помещений должны иметь теплосопротивление строго в соответствии с проектом, а отопительные приборы грамотно размещены в торцевых комнатах.

 Обнаруженные маленькие пятна обработать перекисью водорода или столовым уксусом – в качестве первой неотложной меры.

• Устанавливать только «распашные» пластиковые окна и проветривать помещения, открывая окна полностью.

• Не закрывать плотно двери ванных комнат, оставляя возможность для выравнивания температуры и влажности.

• Провести обработку зараженных поверхностей специальным средством, если необходимо, то до уровня бетонной (кирпичной) поверхности.

• Если речь идет о подвале, то осуществить комплекс работ по осушению и гидроизоляции подвального помещения с целью защиты от талых и грунтовых вод .