XXIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Содержание

Введение………………………………………………………………………3

Глава 1. Характеристика и роль бактерий…………………….…………….4

Глава 2. Методика и этапы исследований…………………………………..8

2.1. Характеристики использованных веществ ………………………..8

2.2. Засев микроорганизмов……………………………………………..8

2.3. Оценка интенсивности роста микроорганизмов…………………..9

Глава 3. Результаты микробиологического исследования…………………10

Заключение…………………………………………………………………….10

Литература……………………………………………………………………..11

Приложение……………………………………………………………………12

Введение

Бактерии играют чрезвычайно важную роль в природе. Они осуществляют круговорот органических и неорганических веществ. Микроорганизмы в настоящее время широко используются в хлебопечение, производство молочнокислых продуктов, квашение овощей. Но могут приносить большой вред - вызывая порчу сырья, пищевых продуктов. А также многие виды микробов являются возбудителями болезней человека, животных и растений.

Актуальность исследования: бактерии окружают нас повсеместно. Руками мы беремся за самые разные предметы: дверные ручки, поручни, деньги. А ведь все эти вещи не стерильны, на них обитают тысячи болезнетворных микроорганизмов. Прикасаясь к этим вещам, мы переносим часть микробов на руки, а затем на еду, лицо. Это обстоятельство сподвигло меня провести исследования по определению эффективного средства борьбы с микробами. Выяснить, обработка, какими веществами угнетает их рост.

Цель:

- количественно сравнить результаты роста бактерий с дверной ручки подъезда;

- выяснить при обработке, какими веществами рост микробов уменьшается;

- определить наиболее эффективное средство для борьбы с бактериями.

Задачи:

- определить вещества, влияющие на количество развивающихся бактерий;

- изучить литературу по данной теме.

Предмет исследования:

- бактерии.

Гипотеза:

Предполагаю, что наименьший рост микроорганизмов будет наблюдаться после взаимодействия с антисептиками.

Глава 1. Характеристика и роль бактерий

Эволюция бактерий

Считается, что бактерии появились на Земле около 4 млрд. лет назад и стали одной из первых форм жизни на планете. Бактерии сыграли важнейшую роль в появлении эукариот.

Морфология бактерий

Бактерии – это организмы разнообразных размеров и форм. В среднем размеры бактерий находятся в пределах 0,5–3,0 мкм, но есть среди этих организмов свои «гиганты» и «карлики». Существуют подвижные и неподвижные формы. Подвижные бактерии имеют жгутики, количество которых может варьировать.

Клетки бактерии могут быть таких форм:

• 1. Круглые – кокки.

• 2. Палочковидные - бациллы.

• 3. Нитчатые.

• 4. Извилистые.

Часто микроорганизмы встречаются не по отдельности, а в качестве колоний.

Бактерии прикрепляются к какой-либо поверхности и формируют плотные скопления (биоплёнки). Толщина биоплёнок может составлять от нескольких микрометров до полуметра, в их состав могут входить бактерии разных видов и даже другие микроорганизмы.

Значение бактерий для природы и человека

Повсеместное распространение, быстрое размножение и особенности метаболизма микроорганизмов накладывают отпечаток на жизнь всей планеты. Процессы, в которых принимают участие микроорганизмы, являются необходимыми этапами круговорота таких элементов, как углерод, азот, сера, фосфор. Без микроорганизмов приостановился бы круговорот веществ в природе и жизнь на Земле стала бы невозможной. Микроорганизмы первыми поселяются на горной породе и обусловливают почвообразовательные процессы. Микроорганизмы участвуют и в образовании гумуса, определяющего основное свойство почвы – плодородие. Существуют микроорганизмы «санитары» природы. Они осуществляют разложение растительных и животных остатков и превращают их в минеральные вещества. Кроме того, микроорганизмы способны осуществлять разложение отдельных искусственно синтезированных человеком веществ – пестицидов, гербицидов, а также веществ, составляющих упаковочный материал и др. Микроорганизмы принимают активное участие в биологическом самоочищении водоемов, выполняя функцию по обезвреживанию и переработке поступающих в водоем загрязняющих веществ.

Человек с древних времен использовал уникальные особенности микроорганизмов. С давних пор процессы брожения применялись при приготовлении теста для хлеба, вина, уксуса, кисломолочных продуктов. Только в настоящее время стало известно, что все эти процессы происходят при участии определенных микроорганизмов.

Изучение биосинтетической деятельности микроорганизмов позволило установить их способность к синтезу самых разнообразных соединений, имеющих большое значение. В настоящее время с помощью микроорганизмов в промышленных масштабах получают лекарства, витамины и другие полезные продукты.

Достижения микробиологии находят практическое применение в металлургии для извлечения различных металлов из руд.

Успехи в области микробиологии открыли новые возможности в профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний. За сравнительно небольшой период времени почти полностью ликвидированы такие заболевания, как чума, оспа, холера, малярия. Изучение свойств бактерий позволило получать в промышленных масштабах вакцины, сыворотки и другие лечебные препараты. Таким образом, микробиология вносит существенный вклад в решение многих практических задач, проблем здравоохранения и сельского хозяйства, способствует развитию определенных отраслей промышленности.

Роль бактерий для человека неоценима. Без симбиоза с бактериями организм не может функционировать. Многие бактерии, которые живут на коже или в организме, естественны и безвредны. Они называются резидентной флорой. Более тысячи видов бактерий, входящих в состав нормальной кишечной микрофлоры человека, участвуют в работе иммунитета. Кроме того, кишечная микрофлора подавляет размножение патогенных организмов. Полезные микроорганизмы кишечной микрофлоры часто продают в виде пробиотических пищевых добавок.

Бактериальные заболевания

Но не все бактерии полезны для человека. Многие из них являются болезнетворными. Бактериальная инфекция возникает, когда бактерии проникают в какую-то часть тела и вызывают у человека заболевание. К распространенным бактериальным инфекциям относятся ангина, ротовирус и т.д.

Некоторые бактерии выделяют химические яды, называемые токсинами. Токсины могут распространяться по всему организму и поражать области, в которые бактерии не проникли. К заболеваниям, вызванным бактериальными токсинами, относятся:

• Ботулизм.

• Пищевое отравление.

• Столбняк.

Очень многие инфекционные заболевания можно подхватить через немытые руки. Среди них: холера, брюшной тиф, дизентерия. Частота кишечных инфекций особенно возрастает летом, когда температура воздуха способствует активации болезнетворных микроорганизмов. Признаки кишечных инфекций – тошнота, рвота, понос.

Кишечные инфекции могут быть разными по агрессивности и способны приводить к опасным последствиям: обезвоживанию, резкому повышению температуры, и могут даже представлять угрозу жизни.

Заражение бактериальной инфекцией

Вредные бактерии могут попадать в организм по-разному. Человек может:

• съесть или выпить что-то, содержащее бактерии;

• вдохнуть воздух, содержащий бактерии;

• прикоснуться к чему-то, загрязненному бактериями, а затем к своему рту, носу или глазам;

• порезаться, поцарапаться или обжечься, что позволит бактериям проникнуть под кожу.

Заразиться возбудители болезней “грязных рук” можно через прикосновения руками к лицу, или, когда мы берем немытыми руками пищу, «тащим» не мытые руки в рот, и тем самым открываем доступ инфекции в организм.

Как организм защищает себя от бактерий

У организма есть способы защиты от бактерий:

• кожа и слизистая оболочка кишечника не дают большинству бактерий проникать через них;

• иммунная система атакует бактерии, проникшие внутрь организма.

Как предупредить бактериальное заболевание

Описано много методов профилактики инфекционных заболеваний. Из них можно выделить четыре основных:

• ограничение контактов;

• иммунизация;

• применение лекарственных препаратов;

• повышение сопротивляемости человека к инфекционному заболеванию.

Ограничение контакта сводится к изоляции больных лиц. В ряде случаев необходимо наблюдение за людьми, с которыми зараженный контактировал, и даже введение карантина.

Что касается личной профилактики, то самым надежным способом предупреждения инфекционной болезни является иммунизация. Необходимо повысить специфическую сопротивляемость организма к тем или иным возбудителям, т. е. воздействовать на иммунитет.

Иммунитет к инфекционным заболеваниям вырабатывается в период естественного выздоровления инфекционного больного или при искусственном введении здоровому человеку вакцины. Цель активной иммунизации состоит в том, чтобы вызвать специфический иммунный ответ на определенный инфекционный агент - введенную вакцину.

Вакцины производятся из убитых или ослабленных микроорганизмов. При снижении иммунитета вакцину можно вводить повторно.

Пассивная иммунизация — это введение готовых антител, полученных от человека или животного после активной иммунизации. Иммунитет после пассивной иммунизации непродолжительный.

С целью предупреждения некоторых заболеваний проводится профилактическое применение антибиотиков или химиопрепаратов.

Устойчивость организма к различным инфекциям повышает строгое соблюдение правил личной гигиены, рациональное и полноценное питание, витаминизация, дозированные физические нагрузки и постоянное закаливание организма. Обработка рук – не просто привычка, это способ уберечься от многих инфекционных болезней.

Глава 2. Методика и этапы исследований

2.1. Характеристики использованных веществ (состав)

• Хлоргексидин

• Мыло для рук

• Антибактериальное мыло

• Антисептик

2.2. Засев микроорганизмов

Метод смывов

Этот метод является основным при отборе проб для исследования твердых поверхностей. Отбор проб для исследования микробиоты с дверной ручки проводился с помощью обработанных в стерильном растворе натрия хлорида 0,9% ватных гигиенических палочек. После взятия смывов палочки погружали в раствор объёмом 2 мл, находящийся в стерильной пробирке. Предварительно пробирку простерилизовали. Ватные палочки, погруженные в раствор, встряхивали в течение 5 минут, затем полученную смывную среду использовали для посевов.

Исследуемый бактериальный раствор из пробирок выливали на чашки Петри с агарной средой.

Приготовление агарной среды:

Для культивирования микроорганизмов используют различные питательные среды. К питательным средам предъявляют следующие требования: должны содержать все необходимые вещества для питания бактерий, иметь определенную реакцию среды, быть стерильными и влажными. Наливали воду в кастрюлю и доводили до кипения. Растворили сахар в этой воде. Добавили порошок агара в кипящую воду и перемешивали в течение минуты, до полного растворения. Охлаждали смесь в течение нескольких минут.

Приготовленную расплавленную агаризированную среду разлили в четыре стерильных чашек Петри. Чашки сразу закрыли, чтобы не произошло загрязнения, и поставили остывать.

Отбор проб:

Отбор проб с ручки подъездной двери осуществляли ватными палочками, смоченными в стерильном растворе натрия хлорида 0,9 %. После взятия проб осуществляли засев на агарную среду.

Посев микроорганизмов:

Посев осуществляли путем выливания смывной среды на подготовленные чашки Петри с агарной средой.

2.3. Оценка интенсивности роста микроорганизмов

Наблюдению подлежали все колонии, независимо от их величины, окраски, формы и т.п. Для этого при помощи лупы, рассматривали все колонии, не открывая чашек Петри. Для удобства колонии отмечали точкой на наружной стороне чашки. При большом количестве колоний дно чашки Петри делили на секторы, просчитывали колонии в каждом секторе и суммировали результаты. Учитывали, что объём посевного материала составлял 1 мл.

Глава 3. Результаты микробиологического исследования

После инкубации, в течение суток наблюдали за колониями бактерий, определяя визуальные изменения.Результаты обработали и внесли в таблицу:

В данной работе мы не ставили перед собой цель идентифицировать микробные колонии. Мы считаем, что визуальной оценки результатов будет достаточно для понимания важности соблюдения правил личной гигиены и поможет при выборе средства для дезинфекции.

Заключение

Проведение дезинфекции рук должно стать привычкой. Ведь обязательная обработка рук перед едой и после посещения туалета – не просто прихоть. Это необходимость, которая помогает защитить наш организм от множества патогенных микроорганизмов, собирающихся, в том числе, и у нас на руках.

Обработав полученные результаты, смогли сделать следующие выводы:

Я опровергла свою гипотезу, что наиболее эффективным средством для дезинфекции рук будет антисептик. После обработки антисептиком, я увидела, что оно справилось, но колонии бактерий не исчезли. А после обработки колонии бактерий с помощью обычного мыла, колонии не только остановились в росте, но и полностью исчезли.

Литература

1. Книга: Асонов Н. Р. Микробиология. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 2001. – 352 с.

2. Книга: Гусев М.В., Микробиология. – М.: Издат. центр «Академия», 2003. – 464 с.

3. Книга: Емцев В.Т., Мишустин Е.Н. Микробиология. – М.: Колос, 1998. – 448 с.

4. Книга: Теппер Е.З., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. – М.: Дрофа, 2004. – 256 с.

5. Книга: Л.А. Панаскина. Микробиология, санитария и гигиена в пищевом производстве: учебное пособие. - «Брянский государственный аграрный университет», 2015. – 90 с.

6. Книга: В. В. Лысак. Микробиология: учеб. пособие. – Минск : БГУ, 2007. – 426 с.

7. Интернет-источник: https://www.spec-kniga.ru/tehnohimicheski-kontrol/osnovy-mikrobiologicheskogo-kontrolya-konservnogo-proizvodstva/pitatelnye-sredy-i-ih-prigotovlenie-prostye-pitatelnye-sredy.html

8. Интернет-источник: https://medicagroup.ru/publications/metody-opredeleniya-chuvstvitelnosti-k-antibiotikam/

Приложение