Може би сте отглеждали зеленчуци или цветя, но някога отглеждали ли сте саксия? Да, правилно прочетохте! В тази дейност ще използвате гъбен мицел, за да отгледате биоразградим материал, който може да бъде оформен в продукт по ваш избор, например саксия! Отглеждането на комплект купи, абажур или саксия е по-лесно, отколкото си мислите. След като изпробвате този експеримент с вашите ученици, може да се почувствате вдъхновени да замените някои пластмасови предмети в класната стая с екологични двойници, които сте създали от гъбен мицел!

Същност на експеримента

Целта на дейността е учениците да изследват възможностите за изработване на различни предмети от биоразградими материали като алтернатива на пластмасовите. Работните екипи използват гъбен мицел, който активират и отглеждат до оформянето му в избраните от тях артикули.

Получените продукти се представят пред класа и се организира дискусия за ползите и необходимостта от използването на биоразградими материали. Търсят се решения за намаляване на екологичния отпечатък и за популяризирането им сред общността.

Учебни цели

След края на експеримента учениците трябва да могат да:

  • обяснят понятия като биоразградимост, рециклиране;
  • разбират по-добре екологичния си отпечатък върху планетата;
  • откриват начини за намаляване на количествата генерирани отпадъци.

Ключови компетентности

В хода на работа учениците развиват следните ключови компетентности:

Необходими материали

  • Гъбен мицел;
  • Спрей бутилка 70% изопропилов алкохол;
  • Ръкавици за еднократна употреба;
  • Брашно;
  • Вода;
  • Мерителна лъжица;
  • Мерителна чаша;
  • Голяма купа;
  • Ножици;
  • Телбод или тиксо;
  • Контейнери за отглеждане (видът на контейнера може да бъде различен, в зависимост от предмета, който ще изработвате);
  • Прозрачно фолио;
  • Решетка;
  • По избор: фурна или вентилатор;
  • работни листове за разградимостта на материалите.

Необходими знания и умения

  • Да имат обща представа за екологичните проблеми и въглеродния отпечатък;
  • Да познават устройството и основните характеристики на гъбите;
  • Да имат основни познания за хетеротрофното хранене на организмите.

Теоретична постановка

Всяко домакинство ежедневно генерира отпадъци, като използва и консумира хранителни продукти и изделия за еднократна употреба. Някои от тези изделия биха могли да бъдат изработени от биоразградими материали като хартия, различни видове растителни влакна или … гъбен мицел.

По-голямата част от гъбата е кореновата система, мицелът. Това е мрежа от силни връзки, които, когато се отглеждат във форми около биологични отпадъци като дървесен чипс, могат да създадат здрави, леки, екологични продукти. Всички продукти, произведени от гъбен мицел, са екологични. Като начало ресурсите, използвани за създаването на продукта, са нетоксични и лесни за получаване. В този проект ще използвате дървесен чипс или житни зрънца, инокулирани с мицел, малко вода и малко брашно. В допълнение, процесът не създава замърсяващи околната среда странични продукти, нито използва прекомерно количество енергия. И накрая, продуктът е биоразградим - той може да се разложи и хранителните вещества, съхранявани в продукта, могат да влязат отново в кръговрата на живота. Интересна характеристика на въздушно изсушените гъбени продукти е, че те могат да растат отново, когато се поставят в определени условия. Когато се направи правилно, те биха могли да се възстановят!

Гъбният материал може да се отглежда така, че да има подобни характеристики като полистироловата пяна, масово използвана като изолационен материал. Надеждата на някои производители е да заменят цялата полистиролова пяна с продукти от гъби. Проучват се и приложенията на гъбния мицел в текстилната промишленост и строителството.


Безплатен бюлетин с ресурси

Запиши се, за да получаваш всяка седмица практични ресурси и идеи



Ход на експеримента

Въведение 

  1. Запознайте учениците с целите на експеримента - те трябва да създадат биоразградим заместител на често използван пластмасов съд, като използват гъбен мицел.
  2. Дискутирайте кои материали са биоразградими и каква е ползата от произвеждането на артикули от тях.

Подготовка и планиране

1. Планирайте своя проект. Отглеждането на продукти от гъбен мицел отнема около две седмици. Състои се от три основни етапа, всеки отделен от 4-6 дни на растеж. Проверете календара си, за да се уверите, че ако започнете днес, ще имате време след 4–6 дни да работите върху проекта и отново 4–6 дни след това. Ако трябва да отложите работата по разработването на гъбния продукт, поставете растящия мицел в найлонова торбичка, добавете отвори за въздух и го съхранявайте в хладилника. По този начин той ще остане жив при температурата в хладилника, но растежът му ще се забави драстично.

2. Проведете инструктаж за работа. Винаги работете в чисто пространство. Следните указания ще предотвратят навлизането на други микроорганизми в средата на растеж:

  • Измийте ръцете, инструментите и работното си място със сапун и вода преди и след работата с гъбния мицел.
  • Носете ръкавици за еднократна употреба по време на работа.
  • На всеки етап дезинфекцирайте инструментите, които ще бъдат в контакт с мицела (включително ръкавиците за еднократна употреба, които носите), като ги напръскате със 70% изопропилов алкохол. Оставете инструментите и ръкавиците да изсъхнат на въздух, преди да ги използвате.
  • Не докосвайте гъбния мицел, докато все още расте и не дишайте върху него.
  • Мицелът расте във влажна и богата на хранителни вещества среда, в която могат да виреят много бактерии, дрожди и плесени. Тези насоки за работа предотвратяват навлизането на тези организми в средата на отглеждане и възпрепятстването на експеримента. Добре е да дишате, помирисвате и докосвате продуктите, приготвени от гъбен мицел, след като са изсушени.

3. Разделете класа в четири работни групи и раздайте на всеки ученик по един работен лист.

4. Всяка група трябва да помисли за продукти, които може да изработи. Предмети с малко детайли като купа с плодове, саксия, абажур или баня за птици са чудесни за първи продукт.

5. Според избраното изделие, учениците търсят подходящ контейнер за отглеждане, който ще бъде необходим за оформяне на продукта. Добрият контейнер за отглеждане има следните качества:

  • Изработен е от непорест материал като пластмаса, метал или стъкло, или е покрит с непорест материал като тиксо или фолио;
  • Може да задържа влага;
  • Има отвори за обмен на въздух. Добре е дупките да са само от едната страна - например във фолиото, което покрива горната част;
  • Позволява лесно изваждане на продукта, след като е готов и израснал, без да се нарушава целостта му. Може да се състои от две или повече части, залепващи една за друга или да има страна, покрита с фолио или капак, който ви позволява да извадите продукта цял.

6. Използването на контейнери с наклонени навън страни е подходящ избор, който осигурява лесно изваждане на продукта. Такива са контейнерите за храна, саксиите, формите за печене и силиконовите форми. Ако можете, изберете поне един прозрачен контейнер за отглеждане, за да можете да видите как корените на гъбите растат.

Метод на работа

Първи етап - приготвяне на растежната среда и активиране на гъбите

1. Следвайте инструкциите, отбелязани на опаковката с гъбен мицел:

  • Дезинфекцирайте работното си пространство, ръкавиците и всички инструменти, които ще използвате. Оставете ги да изсъхнат на въздух преди употреба.
  • За да активирате материала в торбата, ще трябва да добавите определено количество вода и брашно към нея. Точните количества ще бъдат посочени на опаковката.
  • Внимателно отрежете горната част на торбата.
  • Изсипете водно-брашнената смес в плика с гъбения материал. Разбъркайте добре.
  • Затворете чантата с телбод или ластик.

2. Разклатете добре торбата в продължение на една минута, докато целият материал в нея се намокри.

3. Направете няколко малки дупки в пластмасовата торбичка, за да позволите обмен на въздух с околната среда.

4. Поставете торбичката с активирания материал на място, далеч от пряка слънчева светлина, където може да остане необезпокоявано 4-6 дни на стайна температура.

5. В следващите 4-6 дни наблюдавайте ежедневно торбичките. Какво се случва в тях? Наблюдават ли се промени?

Пакетът с гъбен мицел съдържа органичен материал и латентен (временно неактивен) гъбен мицел. Добавянето на брашно и вода активира мицела. Водата създава влажната среда, от която се нуждае, за да расте, брашното се консумира като храна, а стайната температура позволява бърз растеж.

Втори етап - оформяне на избрания продукт

След четири до шест дни съдържанието на торбичките трябва да изглежда бяло, покрито с гъбен мицел. Нормално е да видите също и кондензация (водни капчици) от вътрешната страна на опаковките. Живият мицел диша. Той вдишва кислород и издишва въглероден диоксид и вода. Ето защо е важно да се осигури обмен на въздух с околната среда - затова и виждате капчици вода да се натрупват от вътрешната страна на торбата. Органичният материал става бял, когато се покрива с мицел. Когато всички частици в торбата изглеждат бели, материалът е готов да бъде оформен в продукт. За да трансформират гъбния мицел в избраните продукти, учениците трябва да изпълнят следните стъпки:

  1. Дезинфекцират работното си място, ръкавиците си и всички инструменти, които ще използват, включително контейнерите за отглеждане. Оставят се да изсъхнат на въздух преди употреба.
  2. Отварят торбата с гъбен мицел и го разчупват, като събират всички парчета в голяма купа. Продължават да го раздробяват на малки парчета. Когато отворите торбичките  след първоначалния растеж, можете да почувствате как мицелът държи тези частици заедно - действа като лепило. Когато прекъснете тези първоначални връзки, мицелът се нарушава и се активира.
  3. Към гъбения материал се добавя указаното на опаковката количество брашно. След добавянето му като допълнителна храна и поставянето на материала в контейнер за отглеждане, мицелът се възстановява и създава още по-здрави връзки - действа като още по-силно лепило.
  4. Сместа се изсипва в контейнерите за отглеждане и се покрива с фолио или капак, така че влагата да се задържи вътре. Друг вариант е контейнерът да бъде поставен в найлонов плик.
  5. След това учениците трябва да пробият отвори за въздух. Те се поставят само от едната страна, например в капака на контейнера за отглеждане на разстояние 2-3 сантиметра един от друг.
  6. Подготвените контейнери се поставят на място, далеч от пряка слънчева светлина, където могат да останат необезпокоявани в продължение на 4-6 дни на стайна температура.
  7. В следващите 4-6 дни наблюдавайте ежедневно контейнерите. Забелязват ли се някакви промени?
  8. Съдържанието трябва да изглежда съвсем бяло последния ден, покрито с гъбен мицел.
  9. Продуктът се изважда внимателно от формата.

Трети етап - спиране на растежа на гъбите

  1. Измерете и запишете теглото на всеки от продуктите.
  2. След това те се поставят върху решетка на добре проветриво място. Ако нямате решетка, не забравяйте да ги обръщате на всеки няколко часа, за да могат да изсъхнат от всички страни.
  3. Оставете продуктите навън за 1-2 дни. Това спира растежа.
  4. Ако имате възможност можете да завършите процеса на сушене, като поставите продуктите във фурна, предварително загрята до 200°F (93°C) за 30 минути, за да убиете корените на гъбите вътре в продукта.
  5. Оставете ги да изстинат, за предпочитане върху решетка.
  6. Претеглете отново продуктите. Масата на всеки от тях трябва да бъде около 1/3 от масата му преди сушене.
  7. Тествайте свойствата на материалите на вашите екологични продукти. Водоустойчиви ли са? Потъват ли или плуват във вода? Меки и гъбести ли са, или твърди? Какви други качества бихте могли да тествате?
  8. Винаги измивайте ръцете си, работното място и инструментите старателно със сапун и вода, след като сте докоснали гъбния мицел.

Дискусия

Всяка група трябва да представи пред класа своите изработени изделия. Могат ли получените продукти да се използват успешно като алтернатива на пластмасовите? Защо е нужно изделията да бъдат изпечени и какво ще се случи ако пропуснете тази фаза?

Този експеримент помага на учениците да осмислят нуждите и възможностите за употреба на  на биоразградими материали, с цел опазването на околната среда и намаляването на депонираните отпадъци. Изследването на вариантите за произвеждане и използване на екологични артикули изгражда самосъзнание у децата за техния екологичен отпечатък и им дава възможност да търсят алтернативни решения. Вдъхновихме ли ви да опитате?

За статията е използван следният ресурс, който е допълнен с личния опит на автора:

Making Everyday Objects Out of Mushrooms: Environmentally Friendly Design | STEM Activity (sciencebuddies.org)