Sind Pilze Tiere oder Pflanzen? Pilze sind das Reich der lebendigen Natur. Die Rolle von Pilzen in der Natur

· Umweltfaktoren:

- Temperatur. Eine optimale Temperatur ist erforderlich. Sinkt die Temperatur und wird kritisch, stoppt die Bewegung des Zytoplasmas, die Halbdurchlässigkeit der Membranen geht verloren und die Zelle stirbt ab. Hohe Temperaturen führen auch zum Zelltod aufgrund von „Membranschäden“, die durch Inaktivierung und Denaturierung von Proteinen und Stoffwechselstörungen entstehen. Die Untergrenze liegt bei 0–3 °C, die Obergrenze liegt bei nicht mehr als 40 °C.

- pH-Wert der Umgebung. Der optimale pH-Wert für die meisten Pilze liegt unter 7 (zwischen 5,0 und 6,0). Holzzersetzende, Streu- und Mykorrhizapilze passen sich an einen saureren Untergrund an.

- Lichtfaktoren und Strahlung. Langwellige Strahlung bewirkt die Aktivierung von Wärmerezeptoren, ultraviolette Strahlen wirken mutagen und sichtbares Licht beeinflusst lichtschützende und photochemische Prozesse. Die meisten Pilze wachsen im Licht und im Dunkeln ungefähr gleich schnell. Licht hat einen sehr wesentlichen Einfluss auf die Bildung von Fruchtorganen. Phototrope Reaktion sporentragender Organe auf die Lichtquelle.

- Ionisierende Strahlung. Ionisierende Strahlung verursacht DNA-Schäden. Mutanten von Aspergillus nidulans, Coprinus lagopus usw. reagieren besonders empfindlich auf Radiostrahlung. Dosen, die eine tödliche Wirkung auf Pilze, hauptsächlich Schimmelpilze, haben, werden zum Schutz von Materialien vor Mycodestruktoren sowie zur Rettung künstlerischer Schätze und archäologischer Dokumente eingesetzt.

- Belüftung. Unter den Pilzen gibt es keine obligaten Anaerobier. Typische fakultative Anaerobier sind Hefen.

- Luftfeuchtigkeit der Umgebung. Die meisten Pilze benötigen zum Wachstum eine relativ hohe Luftfeuchtigkeit. Speisepilze kommen daher meist bei regnerischem, warmem Wetter vor. Auch die Entwicklung von Schimmelpilzen ist nur auf Untergründen mit hoher Luftfeuchtigkeit möglich. Holzzerstörende Pilze haben die höchste Wachstumsrate bei einer absoluten Holzfeuchte von 30-80 %. Holzfeuchtigkeit kann als Faktor dienen, der das Wachstum und die zerstörerische Aktivität einer Reihe von Pilzen einschränkt. Es gibt Pilze, hauptsächlich aus Gasteromyceten, die sich an das Leben in trockenen Wüstenbedingungen angepasst haben (Arten der Gattungen Simblum, Podaxis usw.). Sie vertragen völlige Austrocknung und stellen während der Regenzeit ihre lebenswichtigen Funktionen wieder her.

- Luftverschmutzung. Das Vorhandensein hoher Konzentrationen von Industrieabfällen in der Luft wirkt sich negativ auf die Wachstumsprozesse von Pilzen aus. Der Fruchtkörper sammelt mineralische Elemente.

· Pilzernährung: aktive Enzyme, die Struktur- und Speicherpolysaccharide in lebenden Pflanzen und Pflanzenresten abbauen.

- Pektinasen zerstören Pektin in niedermolekulare Oligogalacturonide, Xylanasen, Cellobiasen und Cellulasen, die Cellulose und Hemicellulose zerstören.

- Amylase zersetzt Stärke.

- Lignasen zerstören Legnin (holzzerstörende Polyporen).

- Cutinasen zerstören Ätherbindungen im Wachs-Cutin, das die Epidermis von Pflanzen bedeckt.

Alle Pilze sind heterotrophe Organismen. Der Pilz ist in der Lage, Mineralien aus der Umgebung aufzunehmen, organische Stoffe muss er jedoch in fertiger Form aufnehmen. Pilze sind nicht in der Lage, große Nahrungspartikel zu verdauen, daher nehmen sie ausschließlich flüssige Stoffe über die gesamte Körperoberfläche auf. Pilze zeichnen sich durch eine äußere Verdauung aus, das heißt, zunächst werden Enzyme in die Nahrungssubstanzen enthaltende Umgebung freigesetzt, die außerhalb des Körpers Polymere in leicht verdauliche Monomere abbauen, die in das Zytoplasma aufgenommen werden. Andere Pilze sezernieren nur bestimmte Enzymklassen und besiedeln das Substrat, das die entsprechenden Stoffe enthält.

Enzyme werden nicht ständig synthetisiert, sondern nur in Gegenwart des entsprechenden Stoffes in der Umwelt.

· Wege, über die Abbauprodukte in die Zellen gelangen:

In gelöster Form aufgrund des hohen Turgordrucks, den die Pilzhyphe entwickelt und wie eine Pumpe umliegende Lösungen aufsaugt.

Passiv, entlang des Konzentrationsgradienten der Substanz, denn in der Pilzzelle werden Glukose und andere Monomere schnell in Metaboliten aufgenommen, die im Medium fehlen – Zuckeralkohole, Trehalose.

Aktiv mit Hilfe spezieller Proteintransportermoleküle, die sich im Plasmalemma und in der Zellwand befinden.

· Ökologische Pilzgruppen charakterisieren ihre Verteilung auf dem Substrat, das die Nahrungsquelle der Pilze darstellt.

Symbiotrophe Makromyceten (Mykorrhizabildner) sind Makromyceten, die an den Wurzeln von Bäumen und Sträuchern Mykorrhiza bilden.

Saprotrophe Makromyceten (Saprotrophe) sind Makromyceten, die tote organische Stoffe als Nahrungsquelle nutzen, über die alle ihre lebenswichtigen Prozesse abgewickelt werden. Sie setzen bei der Photosynthese von höheren Pflanzen gebundenen Kohlenstoff frei.

Huminsaprotrophe- Pilze, die sich vom Bodenhumus ernähren.

Wurfsaprotrophe - Pilze, die Waldstreu, Streu und Humusschicht des Bodens als Nahrung nutzen.

Xylotrophe(holzzerstörende Pilze) – Pilze, die Holz zersetzen.

Kohlenhydrate- Pilze, die auf Feuern und Feuern wachsen.

Koprotrophe- Pilze, die sich vom Mist von Pflanzenfressern ernähren.

Bryotrophe- Pilze, die tote Teile von Moosen zersetzen (wenn es sich bei den Moosen um Sphagnum handelt, werden die Pilze Sphagnotrophen genannt).

Mykotrophe(saprotrophe Mykophile) – Pilze, die sich auf den mumifizierten Fruchtkörpern von Hutpilzen (hauptsächlich Milchpilze und Russula) entwickeln.

Die Fruchtkörper von Pilzen produzieren eine große Anzahl an Sporen. Beispielsweise reifen in einer Woche über 16 Milliarden Sporen auf Champignontellern heran; im Fruchtkörper des Riesenpuffballs bilden sich 7x10 12 Sporen. Nach der Reifung fallen die Sporen aus dem Fruchtkörper. Die Ausbreitung der Sporen erfolgt bei den meisten Pilzen durch Luftströmungen – sie transportieren Sporen Dutzende und Hunderte von Kilometern. Die Ausbreitung von Sporen wird auch durch Tiere erleichtert, die sich von den Fruchtkörpern verschiedener Hutpilze ernähren – Nagetiere, Huftiere und bei Wirbellosen – Larven von Pilzfliegen, Weichtieren (Schnecken). Die Ausbreitung von Sporen durch Tiere wird Zoochorie genannt.

Unter geeigneten Bedingungen keimen Pilzsporen und es entstehen Hyphen, die schnell in die Länge wachsen und sich bald verzweigen. Es bildet sich Myzel, das das Substrat in alle Richtungen durchdringt. Seine Fäden wachsen weiter und nehmen über ihre gesamte Oberfläche Nährstoffe auf. Ab einem bestimmten Entwicklungsstadium beginnt das Myzel Früchte zu tragen: An manchen Stellen vereinigen sich die aus verschiedenen Sporen gewachsenen Hyphen des Myzels, wenn sie sich treffen; An der Verbindungsstelle entsteht ein dichter Knoten, aus dem sich anschließend der Fruchtkörper des Pilzes entwickelt, dessen Wachstum vollständig durch das Myzel gewährleistet wird, das Wasser und die notwendigen Nährstoffe liefert.

Diagramm der Pilzentwicklung: 1 - keimende Sporen, 2 - Myzel, 3 - Fruchtkörper

Die Entwicklung von Pilzfruchtkörpern hängt von den Umweltbedingungen ab. Dabei spielen Temperatur und Luftfeuchtigkeit eine entscheidende Rolle. Die meisten Champignons tragen bei durchschnittlichen Sommertemperaturen und einer relativ hohen Luftfeuchtigkeit Früchte. Wenn der Sommer mäßig heiß ist und es häufig, aber nicht anhaltend regnet, ist die Pilzernte hoch. In kalten, trockenen oder zu regnerischen Sommern tragen Pilze schlecht Früchte und erscheinen spät und in geringen Mengen. Die Fruchtbildung der Pilze wird auch von den Bedingungen des vorangegangenen Herbstes beeinflusst. Es wurde festgestellt, dass sich das Myzel im warmen und feuchten Herbst besser entwickelt und mehr Nährstoffe ansammelt, die für die Entwicklung von Fruchtkörpern erforderlich sind. Nach solch einem Herbstwetter können wir nächstes Jahr mit einer reichlichen Fruchtbildung der Pilze rechnen.

In Bezug auf Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden Pilze in Gruppen eingeteilt. Die größten davon sind Pilze mit mäßiger Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Es gibt jedoch Pilze, die bei hohen Temperaturen und relativ niedriger Luftfeuchtigkeit Früchte tragen können. Dies sind Pilze aus Steppen, Halbwüsten und Wüsten. Viele von ihnen zeichnen sich durch die Fähigkeit aus, ihre Lebensfähigkeit auch bei längerer Dürre aufrechtzuerhalten. Beispielsweise erwachen die fleischigen großen Fruchtkörper des Steppenchampignons und des Weißen Schirmpilzes, die bei Trockenheit austrocknen, nach Regenfällen zum Leben und produzieren sogar völlig lebensfähige Sporen. Andere Pilze hingegen gehören zur Gruppe der kälteresistenten Formen: Winterpilz und Austernpilz sowie einige Hygrophorus können bei Temperaturen unter 0 °C Früchte tragen.

Hutpilze reagieren unterschiedlich auf Licht. Beispielsweise entwickelt sich ein Champignon sowohl im Licht als auch im Dunkeln gleichermaßen und bildet normale Fruchtkörper, doch wenn er im Dunkeln platziert wird, entwickeln der Winterpilz und der Schuppenfuchsschwanz hässliche Fruchtkörper mit einem stark verlängerten Stiel und einem unterentwickelten Hut.

Hutpilze werden auch in Bezug auf ihre Nahrungssubstrate in Gruppen eingeteilt. Die allermeisten Pilze zeichnen sich durch eine saprophytische Ernährungsweise aus. Darunter sind auf dem Waldboden lebende Streusaprophyten und holzzerstörende Pilze – Xylophagen, die sich auf Holz ansiedeln. Streu ist die oberste Bodenschicht eines Waldes, die verschiedene Überreste abgestorbener Vegetation umfasst – abgefallene Nadeln und Blätter, Rindenstücke, Zweige, Stängel und Blätter verschiedener Waldkräuter usw. Alle diese Elemente werden hauptsächlich durch Bakterien und Pilze zersetzt im Boden lebende Streusaprophyten. Pilze nutzen Pflanzenreste als Nahrungsquelle, nehmen sie auf, verarbeiten sie und geben sie in Form einfacher organischer Verbindungen an den Boden zurück, die für andere Pflanzen verfügbar werden. Somit bereichern Pilze direkt den Waldboden und nehmen aktiv am allgemeinen Stoffkreislauf der Natur teil. Dies ist einer der vielen Aspekte der wohltuenden Wirkung von Hutpilzen.

Hutpilze (Xylophagen) wiederum spielen in der Forstwirtschaft eine Doppelrolle. Viele von ihnen siedeln sich auf Holzresten an, die für wirtschaftliche Zwecke nicht mehr geeignet sind, und führen in der Regel die letzte Stufe der Holzzersetzung durch, die von Pilzen anderer systematischer Gruppen, beispielsweise Zunderpilzen, eingeleitet wird.

Folglich sind die meisten Hutpilze (Xylophagen) nach Abschluss der Holzzersetzung wie Streusaprophyten an der Anreicherung des Waldbodens beteiligt, und die wohltuende Bedeutung ihrer Tätigkeit steht außer Zweifel.

Allerdings gibt es in der Gruppe der Xylophagen auch Schadpilze. Hierbei handelt es sich in erster Linie um einen Gruben- oder Kellerpilz, der zu den schlimmsten Holzzerstörern in Gebäuden zählt. Der Pilz besiedelt Baumstämme und Bretter in feuchten, unbelüfteten Räumen, zerstört das Holz und macht es völlig unbrauchbar. Der Pilz gehört zur Gruppe der besonders schädlichen Holzzerstörer – Hauspilze. Ein weiterer Hutpilz - Xylophage - schuppiges Sägeblatt zerstört Eisenbahnschwellen, Straßenmasten, Brückenpfähle usw.

Eine sehr interessante und nützliche Gruppe sind Mykorrhiza-bildende Pilze. Das Wesen der Mykorrhiza – eine Symbiose eines Pilzes und einer höheren Pflanze – wurde vom russischen Wissenschaftler F. M. Kamensky (1881) geklärt, der als Erster entdeckte, dass die Zweige des Myzels einiger Pilze, wenn sie auf kleine Seitenwurzeln von in der Nähe lebenden Bäumen treffen, umschlingen sie und bilden eine mehr oder weniger dichte Hülle.

Etwas später schlug der deutsche Wissenschaftler A. Frank vor, eine solche Verbindung Mykorrhiza oder Pilzwurzel zu nennen.

Es gibt zwei Arten von Mykorrhiza: äußere oder ektotrophe, wenn der Pilz eine Hülle auf der Oberfläche der Wurzel bildet und manchmal in die Zellen der Primärrinde eindringt, um darin ein Hartig-Netzwerk zu bilden, und innere oder endotrophe Mykorrhiza, wenn der Pilz dringt in das Wurzelinnere ein und bildet in seinen Zellen Hyphengewirr, blasenartige Schwellungen, baumartige Äste usw. Kappenmykorrhizapilze zeichnen sich durch ektotrophe Mykorrhiza aus; Ihre Symbionten sind viele Holz- und Strauchpflanzen.

Das Wesen der Mykorrhiza ist der Austausch lebenswichtiger Stoffe zwischen dem Pilz und der höheren Pflanze. Die Pflanze versorgt den Pilz mit Kohlenhydraten, die er als Nicht-Chlorophyll-Organismus nicht synthetisieren kann, und erhält aus dem Myzel Wasser mit darin gelösten Mineralien – Stickstoff, Phosphor, Kalium – in Form einfacher Verbindungen, die zur Absorption zur Verfügung stehen. Außerdem wurde festgestellt, dass der Pilz und die Pflanze Vitamine und Wachstumsstoffe austauschen können, die zum Wachstum und zur Entwicklung beider Symbionten beitragen.

Die meisten Pflanzen haben Mykorrhiza. Auch die Gruppe der Mykorrhizapilze ist recht groß – allein unter den Pilzen gibt es über 70 Arten. Die meisten Mykorrhizapilze haben keine enge Spezialisierung auf die Wahl des Symbionten; der weiße Pilz bildet beispielsweise Mykorrhiza mit Kiefer, Fichte, Birke oder Eiche. Einige Pilze gehen jedoch immer noch lieber nur mit einer bestimmten Rasse symbiotische Beziehungen ein. Zum Beispiel Steinpilze – mit Birke, Steinpilze – mit Espe, Lärchenhahnenfuß – mit Lärche.

Der unbestrittene Nutzen von Mykorrhiza für Pilze und ihre Symbionten wird zum einen durch die weite Verbreitung der mykotrophen Ernährungsmethode (d. h. die Fütterung von Pflanzen mit Hilfe von Mykorrhizapilzen) in der Natur belegt, aber auch durch die Tatsache, dass Mykorrhizapilze in der Regel Waldpilze sind leben nicht außerhalb des Waldes und unter künstlichen Bedingungen, tragen keine Früchte und darüber hinaus aufgrund der Tatsache, dass Ohne Mykorrhiza wachsen viele Baumarten, insbesondere junge Bäume, schlecht oder sterben ab.

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Einführung

Lebensmittel sind ein sehr guter Nährboden für die Entwicklung von Schimmelpilzen. Gleichzeitig beeinträchtigt das Wachstum von Pilzen die Qualität des Produkts und die Gesundheit des Konsumenten, was zu Infektionen und Vergiftungen führen kann.

Ob sich das Produkt verschlechtert und wie schnell dies geschieht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zu den mit einem Produkt verbundenen intrinsischen Faktoren gehören Säuregehalt, Feuchtigkeit, Textur, Nährstoffverfügbarkeit und das mögliche Vorhandensein natürlicher antimikrobieller Wirkstoffe. Von den äußeren Faktoren sind die Temperatur, die relative Luftfeuchtigkeit und das Vorhandensein von Gasen (Kohlendioxid, Sauerstoff) die wichtigsten.

Von Pilzen sind vor allem Produkte wie Brot, Marmelade und einige Früchte betroffen. Ein geringer Säuregehalt des Produkts führt zur Entwicklung von Hefen und Schimmelpilzen (1).

Antimikrobielle Wirkstoffe – Phytonzide (von griechisch phyton – Pflanze und lateinisch caedo – töten), biologisch aktive Substanzen, die von Pflanzen produziert werden und das Wachstum und die Entwicklung anderer Organismen abtöten oder unterdrücken (2).

Zweck der Studie: herauszufinden, welche Wirkung Phytonzide von Gewürzpflanzen auf das Wachstum und die Entwicklung von Schimmelpilzen haben.

Studieren Sie die Literatur zu diesem Thema;

Starten Sie ein Experiment zum Schimmelanbau und beobachten Sie, wie würzige Pflanzen die Aktivität von Pilzen beeinflussen.

Ziehen Sie Schlussfolgerungen aus den Forschungsergebnissen.

Gegenstand der Untersuchung sind Schimmelpilze, Gegenstand der Untersuchung ist der Einfluss von Phytonziden würziger Pflanzen auf die Aktivität von Schimmelpilzen.

Die Relevanz der Studie besteht darin, die Liste der Mittel zur Bekämpfung von Schimmelpilzen zu Hause zu erweitern und zu diesem Zweck Pflanzen zu nutzen, die wir in unseren Gartengrundstücken anbauen.

Hypothese: Ich gehe davon aus, dass verschiedene Kräuterarten unterschiedliche Auswirkungen auf das Wachstum und die Entwicklung von Schimmel haben.

Forschungsmethoden:

Experiment zum Züchten von Brotschimmel: Man nahm 5 Stücke Roggenbrot, besprühte sie mit etwas Wasser und legte ein Stück Brot in einen separaten nummerierten Plastikbehälter auf einem feuchten Tuch;

Ich habe das eingebettete Experiment am Fenster über dem Heizkörper platziert;

Als die vorbereiteten Brotstücke schimmelten, nahm ich Kräuter (Dill, Petersilie, Zwiebel, Knoblauch, Meerrettich), zerdrückte sie (getrennt) zu einem homogenen „Brei“, behandelte 5 weitere Brotstücke mit dieser Mischung und legte jeweils eines hinein Behälter, in dem sich bereits schimmeliges Brot befindet;

Die beobachteten Ergebnisse wurden in einem Beobachtungstagebuch festgehalten;

Wichtige Phasen des Experiments wurden fotografiert;

Statistische Verarbeitung der erhaltenen Ergebnisse.

Bei der Durchführung der Recherche erhielt ich methodische Hilfe und moralische Unterstützung von meiner Mutter Svetlana Anatolyevna Sapronova, wofür ich ihr sehr dankbar bin.

I. Literaturübersicht

1.1. Eine Vielzahl von Schimmelpilzen, die Lebensmittel verderben

Schimmelpilze sind mikroskopisch kleine Pilze, die charakteristische Ablagerungen (Schimmelpilze) auf der Oberfläche organischer Substrate (Lebensmittelprodukte) bilden. Sie gehören zu verschiedenen systematischen Gruppen: Zygomyceten (Mucor), unvollkommene Pilze (Aspergillus, Penicillium, Trichoderma).

Schimmelpilze zeichnen sich durch eine reichliche Entwicklung von Luftmyzel aus. Pilze verursachen den Verderb von Lebensmitteln. Sie sind im Boden weit verbreitet, zerstören organische Rückstände und sind an deren Mineralisierung beteiligt.

Mucor, eine Pilzgattung der Ordnung Mucorales der Klasse Zygomyceten. An der Spitze einzelner farbloser Sporangiophoren (bis zu 10 cm lang) entwickelt sich ein Sporangium (mit einem Durchmesser von bis zu 180 μm). , bestehend aus Kallose, löst sich in Gegenwart von Feuchtigkeit leicht auf und setzt mehrere tausend mehrkernige, unbewegliche Sporangiosporen frei. Während des Sexualprozesses verschmelzen zwei Zweige einer (bei homothallischen Arten) oder unterschiedlichen (bei heterothallischen Arten - den meisten Pilzen) Myzilien und bilden eine diploide Zygote, die mit einer kurzen Keimhyphe mit einem embryonalen Sporangium keimt. Sporangiosporen, die nach der Reduktionsteilung der Kerne entstehen, führen zu einer neuen Generation. Sie entstehen auf organischen Pflanzenresten und Nahrungsmitteln. Axomyceten (Ascomycetus), Beuteltierpilze, werden durch gut entwickelte mehrzellige Myzelien dargestellt, teilweise in Form einzelner knospender oder sich teilender Zellen. Die Fortpflanzung erfolgt sexuell (Beuteltierstadium), asexuell (Konidien) und vegetativ. Als Folge des sexuellen Prozesses, der bei verschiedenen Ascomyceten unterschiedlich abläuft, entstehen Asci oder Beutel. Die Klasse Ascomycetes ist in drei Unterklassen unterteilt: gymnastische Pilze

(Asci werden direkt auf dem Myzel gebildet), Euascomyceten (Asci in Fruchtkörpern – Kleistothekien, Perithezien, Apothezien) und Loculoascomyceten (Asci werden auf Ascostromen in speziellen Vertiefungen gebildet – Lokulen). Bei den meisten handelt es sich um Saprotrophe, die im Boden, auf Substraten organischen Ursprungs und auf Nahrungsmitteln leben.

Aspergillus (Aspergillus), eine Gattung unvollkommener Pilze aus der Klasse der Hyphomyceten. Im Entwicklungszyklus dominiert das Konidienstadium. Saprotrophe kommen häufig vor. Viele Aspergillus-Arten bilden Schimmelpilze (grün, schwarz) auf Lebensmitteln.

Das Material in diesem Kapitel enthüllt die biologischen Eigenschaften von Schimmelpilzen und zeigt ihre Vielfalt. Dies ist für ein korrektes Verständnis des Untersuchungsgegenstandes notwendig.

1.2 Würzige Pflanzen

Würzige Pflanzen sind solche, deren Organe (Blätter, Wurzeln, Früchte, Rhizome) aromatische oder scharfe Substanzen enthalten. Ihre wohltuenden Eigenschaften werden durch ihre komplexe chemische Zusammensetzung bestimmt, die viele organische Säuren, ätherische Öle, Phytonzide, Glykoside, Vitamine und andere biologisch aktive Substanzen enthält.

Derzeit sind mehr als 200 Arten würziger Pflanzen bekannt. Wurzeln (Meerrettich), Rhizome (Kalamus), Zwiebeln (Knoblauch, Zwiebel), ungeöffnete Blütenknospen (Nelken), die innere Rinde einer immergrünen Pflanze (Safran), alles Grünmasse (Dill, Anhang 1, Foto 1), Estragon sind verwendet als Gewürze, Blätter (Lorbeer), Früchte (roter Pfeffer), getrocknete Samen (Senf).

Würzige Pflanzen in Zentralrussland sind aromatische Kräuter: Anis, Kümmel, Sellerie, Koriander, Petersilie (Anhang 1, Foto 5), Pastinaken, Zitronenmelisse, Basilikum, Majoran, Minze, Thymian, Senf, Estragon.

Heimische Kräuter nehmen in der Vorratskammer der Natur einen wichtigen Platz ein und sind sehr gesundheitsfördernd. Die meisten von ihnen sind phytonzide Pflanzen, also Pflanzen, die nicht nur Bakterien, sondern auch Pilze und Protozoen-Mikroorganismen tierischen Ursprungs abtöten. Dies sind hauptsächlich Zwiebeln (Anhang 1, Foto 2), Knoblauch (Anhang 1, Foto 3), Meerrettich (Anhang 1, Foto 4).

In diesem Kapitel wird das Konzept der „würzigen Pflanzen“ vorgestellt und gezeigt, welche Pflanzenteile Menschen verwenden. Dies ist notwendig, um den Forschungsgegenstand aufzuzeigen.

Anhang 1

Dill(Anethum), eine Gattung einjähriger (seltener zweijähriger) Gräser aus der Familie der Umbrella-Gräser. Als aromatisches Gewürz werden junge Pflanzen in der Rosettenphase verwendet. Ausgewachsene Pflanzen in der Samenbildungsphase werden als Hauptgewürz zum Salzen und Einlegen von Gemüse sowie in der Süßwarenindustrie verwendet.

Die Blätter und Samen des Dills enthalten ätherisches Öl, das Terpenderivate (Carvon, Limonen) enthält, die Lebensmitteln ein einzigartiges, anhaltendes Aroma verleihen. Frischer Dill enthält viel Vitamin C, Carotin, die Vitamine B1, B2, PP sowie Calciumsalze, Phosphor und Eisen.

Zwiebel(Allium), eine Gattung zwei- und mehrjähriger krautiger Pflanzen aus der Familie der Zwiebelgewächse. Die Blätter sind flach oder handförmig. Die Blüten sind klein, sternförmig oder glockenförmig in kugelförmigen Blütenständen. Die Frucht ist eine Kapsel.

Zu Beginn des Wachstums werden Zwiebelblätter gegessen, dann werden junge Zwiebeln (Köpfe) und später reife Zwiebeln verwendet. Zwiebeln werden wegen ihres hohen Trockenmassegehalts (10–20 %) geschätzt, darunter Zucker (7–10 %), Protein 2–3 %, eine erhebliche Menge verschiedener Mineralsalze, Vitamine und ätherische Öle mit bakteriziden Eigenschaften. Ätherische Öle verleihen Zwiebeln einen scharfen Geschmack und einen einzigartigen Geruch.

Knoblauch(Allium sativum), eine mehrjährige Pflanze aus der Gattung der Zwiebeln. Heimat - Südasien. Die Sorten unterscheiden sich in Farbe, Anzahl (2-50) und Größe der kleinen Zwiebeln, also der Nelken. Vermehrung durch Erd- und Luftzwiebeln.

Wertvolle Nahrungspflanze. In der Kultur seit mehreren tausend Jahren v. Chr. bekannt, wurde es im alten Ägypten, im antiken Griechenland und im antiken Rom angebaut.

Meerrettich(Armoracia), eine Gattung mehrjähriger krautiger Pflanzen aus der Familie der Kreuzblütler. Die Blätter sind groß. Die Frucht ist eine konvexe Schote. Wird wegen seiner langen, dicken Rhizome kultiviert. Es vermehrt sich vegetativ – durch die Bildung von Adventivknospen an den Rhizomen.

Meerrettich setzt viele Phytonzide frei und hat eine starke antimikrobielle Wirkung.

Petersilie(Petroselinum), eine Gattung ein- und zweijähriger Kräuter aus der Familie der Apiaceae. Fremdbestäubte Pflanze. Es gibt ihn in zwei Varianten – Wurzel und Blatt. Der Stängel ist 50 - 100 cm hoch, die Blätter sind zwei- und dreimal eingeteilt, grünlich-gelb, die Blüten sind klein. Die Früchte sind klein, graugrün, zweisamig und haben einen bitteren Geschmack. Antike Kultur des Mittelmeerraums.

Sein Wert für die menschliche Gesundheit wird mit seinem hohen Gehalt an Carotin und Vitamin C sowie Mineralien in Verbindung gebracht. Was den Kaliumgehalt angeht, steht Petersilie unter allen Gewürzen an erster Stelle.

Praktischer Teil

2.1. Ergebnisse der Überwachung der Entwicklung von Schimmelpilzen

4 Tage vor Beginn des Hauptversuchs wurde ein Feuchttuch in fünf Plastikbehälter gegeben. Sie legte in jeden Behälter 5 Stück Roggenbrot, besprenkelte alles mit Wasser, verschloss die Behälter mit einem Deckel und stellte sie auf das Fenster über dem Heizkörper. Am zweiten Tag begann sich grünlich-weißer Schimmel auf dem Brot zu bilden. Es vergingen weitere 2 Tage, alle Brotstücke waren mit Schimmel bedeckt.

Der nächste Schritt der Recherche war: Ich nahm fünf weitere Brotstücke und trug darauf eine dünne Schicht „Brei“ aus zerkleinerten Pflanzen auf – Knoblauch, Dill, Petersilie, Zwiebeln, Meerrettich. In den folgenden Tagen machte ich Beobachtungen und hielt die Ergebnisse im Beobachtungstagebuch fest (Tabelle Nr. 1).

Tabelle 1

Beobachtungsergebnisse

		Veränderungen in der Erfahrung
		Lesezeichen-Experiment
		Auf allen Brotstücken begann sich Schimmel zu bilden
		Alle Brotstücke sind vollständig mit Schimmel bedeckt, mehr als 50 % der Oberfläche
		Alle Brotstücke sind vollständig mit Schimmel bedeckt. In jeden Behälter habe ich Brotstücke gelegt und mit einem „Brei“ aus zerstoßenen Kräutern bestrichen.
		Fortsetzung der Beobachtungen

				Petersilie
		Ohne Veränderung	Ohne Veränderung	Ohne Veränderung	Ohne Veränderung	Ohne Veränderung
		Ohne Veränderung	Schimmel trat in vereinzelten Taschen näher am Rand auf	Am Rand des Stücks bildete sich Schimmel	Ohne Veränderung	Ohne Veränderung
		Ohne Veränderung	Einzelne Schimmelnester sind zusammengewachsen und nehmen 40 % der Oberfläche ein	Schimmel macht mehr als 50 % aus	Ohne Veränderung	Ohne Veränderung
		Schimmel ist aufgetreten			Ohne Veränderung	Ohne Veränderung
		Schimmel nimmt etwa 25 % der Oberfläche ein	Schimmel bedeckt 100 % der Oberfläche	Der Schimmel begann seine Farbe in ein dunkleres Grau zu ändern	An zwei Rändern eines Brotstücks bildete sich Schimmel	Ohne Veränderung
		Schimmel nimmt die Hälfte der Oberfläche eines Brotstücks ein		Die Sporulation hat begonnen	Schimmel nimmt fast 30 % der Oberfläche ein	Schimmel ist aufgetreten
		Der Schimmel beginnt sich zu verdunkeln und nimmt 100 % der Oberfläche ein	Die Sporulation hat begonnen		Schimmel nimmt mehr als die Hälfte der Oberfläche ein	Schimmel wächst und bedeckt etwa 15 % der Oberfläche
		Die Sporulation hat begonnen			Schimmel bedeckt fast die gesamte Oberfläche	Schimmel nimmt etwa 35 % der Oberfläche ein
						Schimmel nimmt 50 % der Oberfläche ein
					Der Schimmel beginnt sich zu verdunkeln	Schimmel bedeckt 80 % der Oberfläche
					Die Sporulation hat begonnen	Schimmel bedeckt die gesamte Oberfläche
						Ohne Veränderung
						Der Schimmel hat sich grünlich-grau verfärbt
						Die Sporulation hat begonnen

Schlussfolgerungen:

Alle für den Versuch entnommenen Pflanzenproben sind in der Lage, die Schimmelbildung zu verlangsamen;

Petersilie hat die schwächsten phytonziden Eigenschaften – Schimmel trat zuerst auf dem behandelten Brot auf und entwickelte sich, bis die Oberfläche innerhalb von nur 3 Tagen vollständig bedeckt war (Anhang 2, Grafik 1);

Meerrettich hat die stärksten bakteriziden Eigenschaften, da Schimmel erst am 5. Tag auftrat und seine Entwicklung 10 Tage anhielt (Anhang 2, Grafik 1);

Dill konnte die Schimmelbildung lange Zeit nicht eindämmen, die Entwicklung dauerte 4 Tage; - Knoblauch und Zwiebeln haben ziemlich starke phytonzide Eigenschaften, da Schimmel am 3. und 4. Tag in kleinen Herden auftrat, seine Entwicklung verlief langsam (von 6 bis). 9 Tage) (Anhang 2, Grafik 2).

Der Entwicklungszyklus von Schimmelpilzen auf mit Petersilie und Meerrettich behandeltem Brot

Der Entwicklungszyklus von Schimmelpilzen auf mit Knoblauch und Zwiebeln behandeltem Brot

Abschluss

Die durchgeführten Arbeiten zeigten, dass in Gewürzpflanzen vorkommende Phytonzide einen Einfluss auf die Entwicklung von Schimmelpilzen haben. Die schützende Rolle von Phytonziden zeigt sich nicht nur in der Hemmung der Entwicklungsgeschwindigkeit von Pilzen, sondern auch in der Unterdrückung ihrer Vermehrung. Die Schimmelpilze, die sich im Experiment auf Brot entwickelten, werden aufgrund ihrer Ernährungsweise als Saprotrophe klassifiziert. Dabei handelt es sich um heterotrophe Organismen, die organische Verbindungen aus toten Organismen zur Ernährung nutzen. Diese biologische Eigenschaft von Schimmel stellt eine Gefahr für die von Menschen gelagerten Produkte dar.

Im Rahmen der Studie wurden würzige Pflanzen untersucht, die in Zentralrussland und Lebedjan verbreitet sind.

Nach der Verarbeitung der experimentellen Ergebnisse bin ich zu folgenden Schlussfolgerungen gekommen:

Pflanzen, die für die Studie behandelt wurden, konnten das Schimmelwachstum verlangsamen;

Petersilie hat die schwächsten phytonziden Eigenschaften; es dauerte 3 Tage, bis sie die Oberfläche eines Stücks Brot vollständig bedeckte;

Meerrettich hat die stärksten bakteriziden Eigenschaften, da Schimmel erst am fünften Tag auftrat und seine Entwicklung 10 Tage dauerte;

Dill konnte die Schimmelbildung nicht lange hemmen; es dauerte 4 Tage, bis die Oberfläche eines Brotstücks vollständig bedeckt war;

Knoblauch und Zwiebeln haben ziemlich starke phytonzide Eigenschaften, da Schimmel nur am 3. und 4. Tag in kleinen Flecken auftrat und sich nur langsam entwickelte (vom 6. bis zum 9. Tag).

Basierend auf den durchgeführten Untersuchungen wurden Empfehlungen für den Einsatz von Gewürzpflanzen zur Bekämpfung und Hemmung des Wachstums und der Entwicklung von Schimmelpilzen zu Hause gegeben:

Um das Auftreten von Schimmelpilzen im Kühlschrank zu verhindern, können Sie mehrere Knoblauchzehen oder eine in zwei Teile geschnittene Zwiebel gleichmäßig zwischen den Produkten verteilen (hermetisch verschlossen);

Geben Sie 2-3 Knoblauchzehen in den Brotkasten, um ein schnelles Verderben des Brotes zu verhindern;

Meerrettich setzt viele Phytonzide frei und hat eine antimikrobielle Wirkung. Daher wird Meerrettich manchmal verwendet, um den Verderb von Lebensmitteln während der Lagerung zu verhindern, indem man sie mit zerkleinerter Wurzelmasse bestreut (5).

Wenn würzige Pflanzen Phytonzide absondern und eine antimikrobielle Wirkung haben, können sie zur Vorbeugung von durch Tröpfchen in der Luft übertragenen Krankheiten (z. B. ODS, Grippe usw.) eingesetzt werden. Zu diesem Zweck sollten bei Epidemien stärker würzige Pflanzen in die Ernährung aufgenommen werden. Legen Sie frisch geschälte Knoblauchzehen, gehackte Zwiebeln und gehackte Meerrettichwurzeln in die Räume und wechseln Sie diese nach Bedarf.

Die aufgestellte Hypothese, dass verschiedene Kräuterarten unterschiedliche Auswirkungen auf das Wachstum und die Entwicklung von Schimmel haben, erwies sich als richtig.

Anlage 2

Foto 1

19.01.2017

Beginn des Experiments

Foto 2

20.01.2017

Alle Brotstücke sind mit Schimmel bedeckt

Foto 3

20.01.2017

Brotstücke auslegen, mit Kräuterbrei bestrichen

Foto 4

Foto 5

Literatur

1. Aizenman B.E., Smirnov V.V., Bondarenko A.S. Phytonzide und Antibiotika höherer Pflanzen. K.: 1984.

2. Biologisches enzyklopädisches Wörterbuch / Kap. Hrsg. MS. Giljarow; Redkol. : A.A. Baev, G.G. Vinberg, G.A. Zavarzin und andere – 2. Aufl., korrigiert. - M.: Sov. Enzyklopädie, 1989. - 864 S.

3. Netrusov A.I., Mikrobiologie: ein Lehrbuch für Studenten. Höher Lehrbuch Einrichtungen / - Kotova I.B. M, : Verlagszentrum "Academy", 2006. - 252 S.

4. Nikitochkina T.D. Aus der Geschichte der Gewürzpflanzen. 2. Aufl., M.: „Fine Art“, 1986.

5. Shuin K.A. 70 Gemüsesorten im Garten. Mn. : Urajai, 1978. - 159 S.

Die Wissenschaft der Biologie, die das Leben auf der Erde untersucht, überrascht ihre Anhänger immer wieder aufs Neue. Es offenbart detaillierter die komplexen strukturellen Ebenen der Beziehungen zwischen verschiedenen Lebensäußerungen untereinander und mit der Umwelt. Eine der vielversprechenden Richtungen zum Verständnis der Rolle von Prokaryoten (Bakterien) im Leben von Makroorganismen ist die Untersuchung des Vorhandenseins von Bakterien im Zellleben von Pflanzen.

Trotz des ehrwürdigen Alters der Biologie selbst konnten Mikrobiologen erst Ende des 19. Jahrhunderts einige Merkmale des gemeinsamen Lebens von Bakterien und Pflanzen identifizieren. Erst dann, mit dem Aufkommen der Elektronenmikroskope, wurden die Mechanismen dieser Zusammenhänge aufgeklärt, deren Existenz erst bei der Untersuchung von Organismen mit primitiveren Instrumenten festgestellt wurde.

Die Einteilung können Sie der Tabelle genauer entnehmen.

Neben der Trennung nach der Natur der Nützlichkeit können Symbiosen von Pflanzen mit Prokaryoten außerhalb von Pflanzenzellen (Exosymbiosen) oder mit Schäden an eukaryotischen Pflanzenzellen (Endosymbiosen) stattfinden.

Gegenseitigkeit

Die Biologie erhielt die ersten Beschreibungen des Mutualismus als Ergebnis einer Forschung des niederländischen Botanikers Beijerinck aus dem Jahr 1888. Er untersuchte die Knöllchen von Hülsenfrüchten, deren Beschaffenheit seit dem 17. Jahrhundert für die Biologie von Interesse war. Während der Studie wurden sterile Samen von Hülsenfrüchten entnommen und unter kontrollierten Bedingungen zum Keimen gebracht. Während ihres Lebens wurden einige Samen mit reinen Bakterienkulturen (speziell im Labor verdünnte Stämme) behandelt, die aus Knötchen isoliert wurden, während andere nicht behandelt wurden.

Als Ergebnis des Experiments zeigten Hülsenfrüchte, die mit einer bakterienhaltigen Flüssigkeit behandelt wurden, charakteristische Knötchen an ihren Wurzeln, unbehandelte Hülsenfrüchte jedoch nicht. So wurde festgestellt, dass das Vorhandensein von Bakterien eine Rolle bei der Bildung und dem Leben des Wurzelsystems von Hülsenfrüchten spielt.

Die Vorteile der Symbiose sind schon viel länger bekannt, und heute gibt es in der Biologie die folgende Beschreibung des Prozesses dieser vorteilhaften Interaktion:

1. Jede Hülsenfruchtart hat ihre eigenen Symbiontenbakterien (Klee hat ihre eigenen, Erbsen haben ihre eigenen, Bohnen haben ihre eigenen). Eine solche Personifizierung ist wichtig bei der Wechselwirkung von Proteinen (Lektinen) der Pflanzenwurzelhaare mit Kohlenhydraten der Bakterienzellmembran. Die Proteine ​​jeder Hülsenfruchtart haben ihre eigenen charakteristischen Eigenschaften. Aus diesem Grund sind in den Zellmembranen von Bakterien für ein erfolgreiches Zusammenleben unterschiedliche Kohlenhydrate erforderlich.
2. Während Pflanzensamen keimen, reichern sich organische Nährstoffe in der Rhizosphäre (dem Bereich des Bodens in der Nähe der Wurzeln) an, die die Wurzeln beim Wachstum an den Boden abgeben. Von dieser organischen Substanz angezogene Bakterien interagieren mit den Haaren der Pflanzenwurzeln und dringen über diese in die eukaryotischen Zellen der Hülsenfruchtwurzeln ein.
3. Sobald Bakterien in das Wurzelgewebe eindringen, beginnen in den Wurzelzellen spezielle Proteine ​​– Flavonoide – zu produzieren (Wissenschaftler haben die dominierende Rolle von Flavonoiden bei der Bildung der Pflanzenfarbe festgestellt). Als Reaktion auf einen Anstieg der Menge an Flavonoiden beginnt das Bakterium mit der Produktion von Proteinen, die für die Koordination der Wirkungen der Bakterienzelle und der Wurzelzelle verantwortlich sind.
4. Gemeinsam bilden prokaryotische und eukaryotische Zellen im Hohlraum der Hülsenfruchtwurzel eine Röhre, in der eine Bakterienkolonie wächst.
5. Während des Symbioseprozesses entziehen Bakterien den eukaryotischen Zellen überschüssigen Sauerstoff und binden Stickstoff aus der Atmosphäre in den Knötchen des Wurzelsystems. Atmosphärischer Stickstoff wird nur in diesen symbiotischen Formationen aufgrund der Synthese eines Schutzproteins in ihnen – Leghämoglobin – fixiert.

Ein solches Gemeinschaftsleben spielt in der Landwirtschaft eine wichtige Rolle, da es die einzige natürliche Möglichkeit ist, landwirtschaftliche Flächen mit Stickstoff anzureichern.

• Adhäsion (spezifische Eigenschaften von Bakterien, die es ihnen ermöglichen, an Pflanzenzellen zu haften);
• die Wirkung von Hydrolase-Enzymen (Proteine, die chemische Reaktionen beschleunigen), die die Wände eukaryontischer Zellen zerstören.

Die Biologie hat Material für die Untersuchung von Toxinen geliefert, die das Leben und die Gesundheit von Pflanzen beeinträchtigen. In der Biologie ist die Wirkung bakterieller Giftstoffe auf Pflanzen bekannt. Sie rufen:

• Absterben infolge einer Verstopfung der leitenden Gefäße;
• Gewebezerstörung (Fäulnis);
• Nekrose (Blattschaden);
• Tumoren (Hypertrophie) als Folge einer fehlerhaften Bildung von Pflanzengewebe.

Kommensalismus

Die Biologie kennt genügend Beispiele für Kommensalismus. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um die Nutzung der Oberflächen anderer Organismen durch Kommensalorganismen als Unterschlupf oder zur Fortbewegung im Raum. Im Kommensalismus sind solche Beziehungen für den einen Teilnehmer vorteilhaft, für den anderen jedoch gleichgültig.

Kommensale Pilze sind in der Natur weit verbreitet. Grundsätzlich kooperieren Pilze mit Insekten, die über die Fähigkeit verfügen, Pilzsporen auf ihren Gliedmaßen zu tragen. Es sind auch Pilze bekannt, die als Partei fungieren und Bedingungen für die erfolgreiche Existenz eines Kommensalorganismus schaffen. So schaffen holzzerstörende Pilze Bedingungen (Fäulnis) für die Entwicklung von Larven einiger Insektenarten.