V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Изучение влияния внешних факторов на рост микроорганизмов в домашних условиях

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Панфёрова Д.С. 1

---

11) МКУ ДО Станция юных натуралистов г. Пятигорска; 2) МБОУ СОШ №1

Фролова А.А. 1Извекова Е.Ю. 2

---

1МБУ ДО Станция юных натуралистов

2МБОУ СОШ с углубленным изучением отдельных предметов №1 им. М.Ю.Лермонтова

Работа в формате PDF

255.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Первоначально разглядывание маленьких живых существ в микроскоп было своего рода забавой для пытливых умов. Прошло немало времени, прежде чем исследование бактерий было поставлено на научную основу. Благодаря этому ученые смогли связать наличие живых микроорганизмов с возникновением болезней и эпидемий [1].

В наши дни развитие науки вообще и медицины в частности уже невозможно представить без микробиологии. Серьезные научные исследования проводят в лабораториях на специальном оборудовании, но повторить некоторые опыты можно и в домашних условиях.

История вопроса

О существовании бактерий сейчас известно каждому ученику начальной школы, но так было далеко не всегда. Впервые изобрел микроскоп ЗахарийЯнсен (1590г.), а увидеть бактериисмог ученый из Нидерландов Антони ван Левенгук в 1674 г.

Немного позже, в 1828 году, появилось название «бактерия» (от греч. «маленькая палочка»). Слово ввел в обиход немецкий ученый Христиан Эренберг. Еще позже француз Луи Пастер и немец Роберт Кох, продолжая работу по изучению микроорганизмов, связали возникновение болезней с наличием в организме человека или животного бактерий.

За создание бактериологической теории возникновения болезней Роберт Кох в 1905 году был награжден Нобелевской премией [7].

Актуальность работы

Исследование живых микроорганизмов необходимо для обнаружения возбудителя болезни в организме человека, животного или в окружающей среде. Микробиологическая лаборатория изучает бактерии, устанавливает их вид и проверяет на устойчивость к антимикробным препаратам [3].

Микробиологическое исследование необходимо не только для установления точного диагноза (анализы крови, мочи, кала, слизи), но и для определения безопасности для человека окружающей среды. Например, санитарно-эпидемиологическая служба в обязательном порядке исследует продукты, предназначенные для людей и животных.

Цель работы: Изучение влияния внешних факторов на рост выделенной группы микроорганизмов в домашних условиях.

Задачи работы:

Культивировать микроорганизмы, полученных в домашних условиях, и выделить чистую культуру.

Изучить влияние различных факторов внешней среды на рост чистой культуры.

Изучить и систематизировать полученные данные.

Методика работы

Изучая литературу и другие источники, определила среду для культивирования микроорганизмов. Данная работа проводится с использованием мясо-пептонного агара.

Мясопептонный агар (МПА) – это питательная среда для культивирования микроорганизмов, таких как энтеробактерии, синегнойная палочка, стафилококки. При необходимости среда может быть обогащена кровью, сывороткой, углеводами, со­лями. МПА представляет собой непрозрачный студень светло-коричневого цвета[2].

Состав:

пептон ферментативный,

экстракт мясной,

натрия хлорид, агар.

Мною использовался готовый мясо-пептонный агар.

Приготовление мясо-пептонного агара [2]:

Перед использованием с бутылки с мясо-пептонным агаром я сняла алюминиевый колпачок, заменила резиновую пробку на ватно-марлевую. Выдержала бутылку с мясо-пептонным агаром в кипящей водяной бане до полного Расплавления студня, охладила до температуры 45-50 °С и разлила в стерильные чашки Петри слоем 4-5 мм. Пос­ле застывания мясо-пептонный агар подсушила в течение 60 мин. В таком виде мясо-пептонный агар можно хранить в течение 10 суток в холодильнике.

Среда обеспечивает питательные потребности для роста культур в виде колоний на поверхности плотной питательной среды [2].

Выбор культуры

Для наблюдения взята культура Кишечная Палочка (E.Coli).

На МПА образует колонии в S-форме: слабовыпуклые полупрозрачные колонии с ровными краями и гладкой, блестящей поверхностью среднего размера.

Подтверждение проведено на среде Кода - питательная среда, предназначенная для выделения энтеробактерий и их идентификации по признаку ферментации лактозы.

Приготовление среды Кода [2]

В работе я использовала готовый порошок серовато-желтого цвета, который готовила следующим образом.

Согласно инструкции я взвесила 32,0 г питательной среды и размешала в 1 л дистиллированной воды. Кипятила 2 минуты и разлила по 5 мл в стерильные пробирки. Эта среда не требует автоклавирования. Я получила готовую среду прозрачно зеленого цвета [2].

Наблюдаемый эффект получен через 1 сутки в теплом, темном месте.

Проведение основного наблюдения:

Изучаемые факторы: температура, солнечный свет, повышенная влажность, СО2-атмосфера.

Контроль температуры проводился с помощью термометра. Отсутствие солнечного света создавалось с помощью алюминиевой фольги. Повышенная влажность создавалась с помощью флакона, наполненного водой. СО₂-атмосфера была получена способом горения бытовых спичек под герметичной чашей. Характеристика изучаемых факторов представлена в Приложении 1.

В соответствии с изучаемыми факторами я разделила все объекты на 4 группы: три группы с разной температурой воздействия и одна контрольная группа. Характеристика групп представлена в Приложении 2.

Общее количество наблюдаемых объектов – 14.

Время роста культуры – 5 суток.

Описываемое наблюдение – наибольший размер колонии в мм.

По результатам наблюдений мною будут систематизированы полученные данные, сделаны выводы и заключения.

Обзор литературы

Кишечная палочка (эшерихия коли, лат. escherichiacoli; общепринятое сокращение E.Coli, по имени Теодора Эшериха) — вид грамотрицательных палочковидных бактерий, входящий в состав нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека.

Вид эшерихия коли (e. coli) входит в род эшерихии (лат. escherichia), семейство энтеробактерии (лат. enterobacteriaceae), порядок энтеробактерии (лат. enterobacteriales), класс гамма-протеобактерии (лат. γ proteobacteria), тип протеобактерии (лат. proteobacteria), царство бактерии.

Существует большое число разновидностей кишечной палочки (escherichiacoli), в том числе, более 100 патогенных, способных вызвать тяжелые заболевания [4].

Кишечные палочки. Общие сведения

Кишечные палочки (escherichia coli) устойчивы во внешней среде, длительное время сохраняются в почве, воде, фекалиях. Хорошо переносят высушивание. Кишечные палочки обладают способностью к размножению в пищевых продуктах, особенно в молоке.

Быстро погибают при кипячении и воздействии дезинфицирующих средств (хлорной извести, формалина, фенола, сулемы, едкого натра и др.).

Кишечные палочки более устойчивы во внешней среде по сравнению с другими энтеробактериями.

Прямой солнечный свет убивает их в течение нескольких минут, температура 60°С и 1 % раствор карболовой кислоты — в течение 15 минут.

Часть кишечных палочек имеет жгутики и подвижны. У других кишечных палочек жгутики и способность к движению отсутствуют.

Escherichia coli в кишечнике человека появляются в первые дни после рождения и сохраняются на протяжении жизни.

Число кишечных палочек escherichia coli среди других представителей микрофлоры кишечника не превышает 1%, но они играют важнейшую роль в функционировании желудочно-кишечного тракта. Кишечные палочки e coli вырабатывают ряд необходимых для человека витаминов: В1, В2, В3, В5, В6, В9, B12, К, участвует в обмене веществ, оказывает влияние на всасывание

железа и кальция [5].

Результаты работы

В ходе работы я вырастила колонии микроорганизма (кишечной палочки) и измерила максимальный диаметр колоний, полученных под влиянием заданных факторов внешней среды.

Все объекты были разделены на 4 группы.

В группе 1 объекты наблюдались при температуре +18 +2 0С. При данной температуре получены следующие результаты: независимо от влажности при солнечном свете колонии не росли, при отсутствии солнечного света размер колоний был 1 мм. Под воздействием углекислого газа размер колоний остался 1 мм без повышенной влажности и достиг 2 мм в условиях повышенной влажности.

В группе 2 объекты наблюдались при температуре +37 +2 0С. При данной температуре получены следующие результаты: при солнечном свете колонии в зависимости от отсутствия/наличия влажности не были обнаружены, без солнечного света – 6/8 мм, максимальный размер колоний получен при воздействии углекислого газа – это 7/9-10мм.

В группе 3 объект наблюдался при температуре -20+2 0С. При данной температуре роста культуры не было.

В группе 4 объект наблюдался при температуре +18 +20⁰ С без культуры. В данном образце среда осталась чистой, посторонние культуры не образовались.

Полученные данные были мною систематизированы.

Максимальный диаметр колоний микроорганизмов, полученных под влиянием заданных факторов внешней среды, представлен в Приложении 3.

Выводы

В ходе мною было изучено влияние внешних факторов на рост выделенной культуры микроорганизмов в домашних условиях и сделаны следующие выводы:

Температура +37 +20⁰ С – наилучшая температура для роста колоний микроорганизмов.

Независимо от влажности и температуры, при действии прямого солнечного света рост колоний не обнаружен.

Температура -20 +2 0С не позволяет вырастить колонии микроорганизмов.

Повышенная влажность и СО2-атмосфера способствует росту микроорганизмов.

Сочетание благоприятных факторов, таких как температура +37 +2 0С, повышенная влажность и СО2-атмосфера позволяют вырастить наиболее крупные колонии микроорганизмов.

Заключение

В ходе работы мною были получены и изучены данные, позволяющие выделить наиболее благоприятные факторы для роста культуры микроорганизмов в домашних условиях.

Эти данные будут полезны для дальнейших работ по изучению свойств микробов и принести практическую пользу для здоровья людей, животных и нашей планеты.

Список литературы

Госманов, Р.Г. Микробиология и иммунология: учебное пособие. 2-е изд., пер. и доп. / Р.Г. Госманов, А.И. Ибрагимова, А.К. Галиуллин. - СПб.: Лань, 2013. - 240 c.

Донецкая, Э.Г. Клиническая микробиология: Руководство для специалистов клинической лабораторной диангостики / Э.Г. Донецкая. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 480 c.

Емцев, В.Т. Микробиология: Учебник для бакалавров. 8-е изд., испр. и доп. / В.Т. Емцев. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 445 c.

Ившина, И.Б. Большой практикум. Микробиология: Учебное пособие / И.Б. Ившина. - СПб.:Проспект Науки, 2014. - 112 c.

Кочемасова, З.Н. Микробиология: учебник для студентов фармацевтических институтов / З.Н. Кочемасова, С.А. Ефремова, Ю.С. Набоков. - М.: Альянс, 2014. - 352 c.

Красникова, Л.В. Микробиология: Учебное пособие / Л.В. Красникова. - СПб.: Троицкий мост, 2012. - 296 c.

Черкес, Ф.К. Микробиология: Учебник для мед.училищ. / Ф.К. Черкес, Л.Б. Богоявлинская, Бельска . - М.: Альянс, 2014. - 512 c.

Интернет ресурсы.

Приложение 1

Характеристика изучаемых факторов.

Приложение 2

Группы изучаемых факторов и количество чашек Петри на подгруппу

Группа 1

Группа 2

Группа 3

Группа 4

Приложение 3

Максимальный диаметр колоний микроорганизмов (мм),

полученных под влиянием заданных факторов внешней среды.

Группа 1

Группа 2

Группа 3

Группа 4

Приложение 4.

Фотодокументирование работы

Подготовка питательной среды «мясо-пептонный агар».

Получение первичной культуры

Первичный посев и определение кишечной палочки на среде Кода.

Подготовка к пересеву в чашки Петри выбранной культуры.

Изучение полученной культуры микроорганизма.