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1、食物中真菌性质的研究2018年校研究性学习成果一等奖2017级高一（12）班张文彬研究小组指导教师：王有禄刘国伟小组成员：林伟捷肖博俊梅文欣陈龙天唐佳祺薛明丽一、课题的由来生活中常常会遇到这样的事情:刚买回来的食物若是不储存不当，没过多久上面就长满了各种颜色的菌落。这时我们就会很懊恼：”唉，还没来得及吃几口呢，就要扔掉了。”面对食物腐烂，长辈们总有奇招，比如：涂抹醋、盐水等。在常识中，酒精具有良好的杀菌消毒效果。还有氨水，常用于衣物上霉菌的清洗。它们是否真的有杀菌消毒效果？带着疑问我们展开了研究。二、课题的价值防止食物腐败，人们的绝招真是层出不穷。但常识与现实总会有偏差。研究清楚常识的真实性，
2、可以减少资源的浪费，还可以减少对食物的腐烂认识的误区。三、人员分工组长：张文彬（负责协调组员工作、收集资料、参与实验操作）记录员：林伟捷（负责实验记录、撰写论文初稿、修改PPT）组员：肖博俊（负责论文修改、资料收集、参与实验操作、制作PPT）梅文欣（参与实验操作、收集资料）陈龙天（收集资料、购置与协调取得实验药品）唐佳祺（收集资料、负责后期文案工作、参与实验操作）薛明丽（收集资料、负责后期文案工作）四、课题的内容（一）具体目标自主培养真菌，并对其在不同环境下的性质进行观察记录，寻找最佳抑菌方法。（二）实行方案（I）通过搜集资料，明确课题方向，制定实验流程，联系有关部门，撰写开题报告：（2）根据
3、实验总流程执行计划，并探索更详细的研究方案；（3）执行所设计的实验并记录；（4）后期进行图文处理，制作PPT：（5）反思及总结，找出研究过程中的不足并寻找改进方案，并对结果加以猜想：（6）将所有资料整理进结题报告论文，结束此次研究性学习；鸣谢有关单位。五、课题基础（一）什么导致橘子上的霉斑1.青霉。青霉是一个大属，发霉橘子上的青霉主要是指状直霉（ITnieilliII川dSi1”IIm）或者AS）.；利忏（FcniCiuiUnlitaliun）K而不是桔宜霉。获得青霉的方法很多，空气、土壤里都会有。2.曲霉也是酿酒、制醋曲的主要菌种。现代工业利用曲霉生产各种酸制剂（淀粉酸、蛋白酶、果胶酶等）、
4、有机酸（柠檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等）。霉菌落在橘子上面就会长，也就是一般情况下桔子会生青霉绿的是青霉，在有曲霉接种存在的条件下就会长出曲霉菌落、水分。黑曲霉就是平时我们吃的酱油，里面就会有淀粉质存在，有时候空气环境中会有，黑的是黑曲霉。青霉一般的生长条件是纤维、糖。（二）青霉菌简介青霉通常在柑桔及其他水果上，冷藏的干酪及被它们的抱子污染的其他食物上均可找到，其分生抱子在土壤内，空气中及腐烂的物质上到处存在.青霉营腐生生活，其营养来源极为广泛，是一类杂食性真菌，几乎可生长在任何含有机物的基质上.青霉菌属多细胞，营养菌丝体无色、淡色或具鲜明颜色。分生抱子球形、椭圆形或短柱形，光滑或粗糙，大部分生
5、长时呈蓝绿色。有少数种产生闭囊壳，内形成子囊和子囊抱子,亦有少数菌种产生菌核。青霉的孩子耐热性较强，菌住繁殖温度较低，酒石酸、苹果酸、柠檬酸等饮料中常用的酸味剂又是它喜爱的碳遮，因而常常引起这些制品的霉变。（三）生活中用于反腐的措施1 .避免水分流失是冷藏保存关键。这类水果怕水分流失，但也需耍呼吸，因此，可用纸张包覆后再放入塑胶袋，塑胶袋防止冰箱吸收水果水分，纸张则帮助吸收水分，避免水气凝结孳生细菌、发霉。记得塑胶袋口只要稍微打结不需绑死，要维持透气，别让水果闷坏。2 .丝绸衣服上有了霉点将衣服浸在水中用毛刷刷洗，如果霉点较多、很重，可以在霉点的地方，涂些5%的淡氨水，停35分钟，再用清水洗干
6、净。白色丝绸衣服上出现霉点，用50%的酒精溶液，反复擦洗几遍，会很快除去霉斑。A.醋+牛奶：将衣服放在加有少量醋和牛奶的水中搓洗，便能除去霉味。六、课题的开展（一）前期准备工作小组成员充分利用两节课的周二研究性学习时间，商讨了课题的方向以及材料的准备。（二）开始试验PARTl成员对一个腐烂的橘子进行了为期一个月的观察记录。记录如下。（20181.08-2018.02.09）2018.01.08橘子开始出现一块霉点，橘柄处开始变软。2018.01.11橘子霉块停止扩大，转而变为绿色，出现变软现象的区域变多并且变大。橘皮出现几个漏洞。桔梗处出现白色菌丝。2018.01.15橘子出现白色棉絮状的菌丝
7、。新的伤口出现，旧的伤口进一步扩大，柄部白色菌丝变多。橘皮上开始出现异样沟壑。2018.01.18橘子白色的菌落变为青色，果皮上的菌落范围扩大，软化部分变多。橘子开始出现塌陷趋势。2018.01.22橘子上的菌落停止扩大。青色的范围变多。橘子上的黑色裂痕范围进一步扩大。少部分的青色的菌落会变黑。表皮上开始出现一些有橘子气味的水珠。为保证宿舍的卫生，我们将橘子放入一个密闭的塑料袋中。2018.01.24在塑料袋的底部开始出现橙色积水。菌落不扩大。白色的菌落无变为青色2018.02.01积水增加。并开始淹没一些青色与白色的菌落。并可以明显地发现一些青色菌落的死亡，变为黑色。2018.02.05积水
8、进一步增加。开始淹没大部分的橘子。死亡的青色菌落变多。橘子上的伤口开始开裂。2018.02.12积水进一步增加。淹没整个橘子。果皮上的菌丝全部变黑。开始出现类似酒精的味道。将橘子扔掉，观察结束PART2这些青霉菌等菌落尚且如此，不知我们平常抓取食物的手上的霉菌又是如何生长呢？我们带着疑惑来到生物组培室。图为组员在操作图为密封培养皿在老师指导下，我们先对培养真菌所需的琼脂培养基中的培养皿用报包住，这样外界菌种就不能进入器皿中了。接着，我们将其放入高温灭菌炉中灭菌30分钟，最高温度为121C。接着，我们将己灭菌的培养皿（未拆封）转移至风干箱中暂存数日。PART3我们继续试验。下午，气温有些许高，空
9、气湿度不大，仪器被真菌污染的风险比较小。实验室没有空调，我们就在这燥热的环境中配置琼脂培养液。琼脂液就是琼脂培养基的前身，它对整个试验中真菌能否成活尤为重要。下表为它的配方。材料琼脂粉牛肉膏NaCl开水用量4g2.5g2.5g500ml在电子天平的精准测量下，我们得到了初配液（在锥形瓶中）。然后放入高温灭菌炉中同样处理30分钟*小插曲：将锥形瓶取出时发现瓶口原来用皮筋扎紧的封口被蒸汽顶开了，不过我们趁着瓶子有仍能灭菌的温度，及时做了再密封处理。PART4将锥形瓶移至无菌操作台，同时将之前暂存的培养皿一并转移。在老师专业的指导下，我们完成了将琼脂液倒入培养皿的过程。*溶液转移用手掌拖住培养皿底端
10、，同时大拇指将器皿上盖微微顶开，只露出一个刚好能让溶液流入的小缝，另一只手小心倾倒锥形瓶中的液体，至器皿底部刚好被液面覆盖即可。全程在无菌操作台进行，左右手都要用湿布做好防烫伤措施。PART5待到琼脂液冷凝成胶状时，将培养皿上下翻转，防止冷凝水滴下而污染培养基。一段时间后，用马克笔在器皿壁上画线，将其均分为四块面积相等的部分用于对照试验。成员在接种真菌&划分为四个部分的培养皿PART6接种真菌。分别用不同的手指在琼脂上轻按，并迅速盖上，将其放回原位。此过程在无菌操作台进行。PART7准备好各种试验用的溶液。内容如下。()实验结果实验一的观察结果:图为实验结果材料酒精NaCl溶液食醋氨水无参数7
11、5%体积分数10%质量分数4mol100ml25%质量分数用医用酒精消毒过的脱脂棉球分别蘸取少量液体，均匀涂抹在指定的范围内。到一定程度停止。1.橘子腐烂先从一个霉点开始，然后扩大，并产生黑色裂痕,2 .橘子腐烂始终伴随着橘皮的变软与出水。3 .橘子腐烂到后期会出现酒精的气味。实验二结果：1.NaCl(10%)、NH3H2O(25%)以及其余的未涂试剂的区域与空白对照组的培养皿中菌落照常生长4 .涂抹乙酸溶液(5%)培养皿及捺抹酒精溶液(75%)的培养皿中菌落包括在未涂试剂的区域均不生长。(四)结果分析实验一：1.根据橘子实验与关于青霉的调查，橘子腐烂一开始是由于青霉的作用，青霉分解其表皮上的
12、糖类与纤维素。5 .橘子上的黑色伤痕是曲霉的菌落。6 .变软的现象是由于当中的有机物，如果胶多糖、半纤维素多糖，被分解，其细胞壁不再坚挺出现软化现象。根据相关文献，P1.、PME、活性氧自由基及其他酶，在基因控制下产生，在其软化过程起重要作用。推测软化可能为了加快果实腐烂让种子更快暴露并发芽。7 .出水现象是由于细胞膜上的蛋白质在酶作用下被分解，细胞膜无法将液体保存在细胞内，使其细胞内液外流所导致的。8 .橘子细胞以及部分真菌的无氧呼吸产生了酒精。9 .推测酒精的作用可能对青霉发育增殖产生抑制。（为此我们展开了第二组实验）实验二：1.NaCl质量分数W10%时，对霉菌的抑制作用很弱。证明食盐的
13、抑菌作用明显有效时，其质量分数必须10册NaCl能杀菌的原理：高浓度的盐在细胞外形成高渗环境，使细胞内的水流到其外。1 .根据实验结果，食醋有防腐作用。但根据北京协和医院营养科主任于康,“醋酸在一定浓度时确有消毒、杀菌作用，但效果并不是很好，即使浓度很高，也不推荐使用。而食醋所含醋酸浓度很低，达不到能消毒的效果。醋作为调味拈味道是不错，但不能作为消毒剂使用。”“醋可杀菌的原理：醋里面的醋酸，酸性物质可以将一些病原微生物改变细胞膜的通透性，以此来破坏其细胞代谢酶，当达到一定的浓度的时候，是可以起到一个杀菌的作用。但是一般家庭使用的食用醋所含的醋酸浓度是很低的，就算加热汽化了之后，浓度也无法起到一
14、个杀菌的作用，但是如果是通过擦拭接触表面，那么还有一定的作用。”2 .实验结果表明，氨水对于抑菌没有效果，通过查阅相关资料，我们发现氨水在一定浓度下能促进薛氏丙酸杆菌的发酵。而生活中用氨水漂洗衣物是为了漂洗去霉菌的菌落，使衣物更加干净而非消灭菌落。3 .酒精的消毒杀菌效果良好酒精抑菌原理：酒精分子具有很大的渗透能力，它能穿过细菌表面的膜，打入细菌的内部，使构成细菌生命基础的蛋白质凝固，将细菌杀死。照这样说来，要使酒精的杀菌消毒效果好，当然是酒精越浓越好了。纯酒精反而不能彻底杀死病菌。浓度几乎达到100%的纯酒精使蛋白质凝固的本领固然很大，但是它却使细菌表面的蛋白质一下子就凝固起来，形成了一层硬
15、膜。这层硬膜阻止酒精分子进一步渗入细菌内部，反而保护了细菌，使它免遭死亡。在纯酒精中搀入一定量的水以后，酒精就不会使细菌表面的蛋白质一下子凝固，人们经过反复的试验，知道浓度为75%的酒精杀菌力最强，所以医用消毒酒精一般都是含75%的纯酒精和25%的水七、心得与体会通过此次研究性学习，我们系统科学地还原了真菌生长的全过程，对真菌对外界环境的应激也有了初步的了解。最重要的是，在我们全组成员及老师的不懈努力下，我们第一次在正规的实验室进行一次无菌操作，并完成了探究。但是，我们的实验还有一些需要改进的地方，例如接种真菌时，不同人手上的菌种可能不尽相同，这会可能对实验造成潜在的影响。我们的实验对于药品（尤其是NaCI）所设置的浓度种类还不够多，不能很好地确定其对抑制腐烂的最适浓度。对于浓度的控制还有缺失，而对于药品的毒性的探究不能抛开计量。对于这计量这一变量的掌控还需要更多的对照组。生活中的常识不一定准确,对于一些常识还需要经过科学的探究才能下定论。特别是一些凭印象得出的结论尤其不可信。对于科学一定要始终持严谨的态度。八、参考文献/guaguolei/.comquestion普通高中课程标准实验教科书生物（选修1）生物技术实
