VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Изучение условий жизнедеятельности бактерий ротовой полости для снижения количества микроорганизмов во рту
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
С самого раннего возраста нам постоянно говорят о необходимости –обязательно чистить зубы. Если мы не будем этого делать, то у нас во рту вырастет целая армия микробов, которые являются причиной заболеваний ротовой полости. В настоящее время широко распространено такое заболевание зубов, как кариес –это разрушение эмали зуба. Бактерии вместе с остатками пищи, которыми они питаются, образуют липкую плёнку-зубной налёт и вырабатывают кислоту, которая разрушает зубы. При регулярной и правильной чистке зубов мы удаляем зубной налет и не даем кариесу никакого шанса! Интересен тот факт, что люди, зная о последствиях не соблюдения гигиены ротовой полости, не соблюдают простейшие правила. Почему? Проблема: надо ли соблюдать правила гигиены ротовой полости, если человек не видит никаких микробов у себя во рту? Мы решили это выяснить. Ведь это –наше здоровье. Актуальность исследования заключается в том, чтобы люди поняли, а для этого лучше увидеть своими глазами, что в у нас во рту живут микробы, выяснить условия, при которых микробы растут и размножаются, все и всегда ли из них опасны, почему так необходимо соблюдать гигиену ротовой полости.
Во рту человека обитает от 200 до 500 видов бактерий. Только 50 видов изучены. Об остальных мы ничего не знаем. Изучение всего сообщества микроорганизмов рта началось в Королевском стоматологическом колледже в Орхусе (Дания) в 1966 г, т.е. только в 20 веке. За 10 лет до этого в 1955г. была обнаружена бактерия стрептококк, которую современные учёные считают самой опасной, т.к. она вызывает не только кариес, но и заболевания сердца, лёгких, крови, рак груди, гортани.
Мой вклад в решение проблемы заключается в получении и передаче другим детям новых знаний в результате экспериментов при изучении видового и количественного состава бактерий ротовой полости. Дети были ознакомлены с оценкой очищения ротовой полости с помощью современного средства гигиены рта—индикатора контроля зубного налёта. Показаны в сравнении защитные свойства средств гигиены ротовой полости: зубной пасты, щётки, зубной нити и скребка для чистки языка. Выявлены условия, при которых возрастает количество бактерий в ротовой полости человека. Своим исследованием мы привлекли внимание других детей к более серьёзному отношению к своей гигиене рта, ведь от этого зависит здоровье всего организма, а не только ротовой полости. Практическая значимость исследования. Разработка конкретных рекомендацийдля правильной и своевременной гигиены полости рта, советов по использованию лучших и современных средств гигиены, чтобы простая процедура вошла в необходимую полезную привычку, а, значит, и способствовала улучшению здоровья.
Результаты исследования могут быть использованы как справочный материал при проведении уроков окружающего мира, а также как интересный, познавательный материал во внеурочной деятельности.
Объект исследования: бактерии полости рта
Предмет исследования: особенности условий жизнедеятельности бактерий
Цель: выявление бактерий ротовой полости и условий, которые влияют на их рост, развитие и количество
Гипотеза: для роста и размножения бактериям ротовой полости, как любому живому организму, необходимо питание, тепло и кислород, но содержание микроорганизмов можно снизить благодаря простой гигиене рта
Задачи
1.Изучить и проанализировать литературу по теме.
2.Провести анкетирование.
3.Изучить бактерии ротовой полости.
4.Вырастить бактерии и провести сравнительный анализ условий их жизни.
5.Исследовать защитные свойства средств гигиены.
Методы исследования
Анализ источников информации по теме;
Анкетирование;
Цифровая микроскопия для выявления видового состава бактерий ротовой полости;
Биологический метод выращивания бактерий с поверхности зуба на твёрдой питательной среде;
Метод визуального определения благоприятных условий для роста, развития и размножения микроорганизмов ротовой полости;
Метод химического определения индикатором чистоты зубов и
химического и физического воздействия средствами гигиены на бактерии рта.
Изучив литературу по теме, мы узнали много нового и интересного.
Глава I. Из истории изучения бактерий рта человека
1.1.История открытия бактерий [1 с. 23]
Человеком, открывшим мир микроорганизмов, стал голландский естествоиспытатель Антони ван Левенгук <Приложение1>.Он увидел их в оптический микроскоп, рассматривая воду, и описал в 1676 г., назвав их «анималькули»- «зверушка». <Приложение 2>.
Левенгук забросил все свои дела и усердно начал искать своих анималькулей. Он находил их повсюду: в гнилой воде, в тине каналов, даже на собственных зубах. Сделав соскрёб со своих зубов, он смешал его с чистой дождевой водой и посмотрел на него под микроскопом. На сером фоне линзы он увидел массу невероятно маленьких созданий — настоящий зверинец! Одна к другой лежали длинные неподвижные палочки. Расталкивая их, метались изогнутые, похожие на штопор зверушки. Он писал: «В полости моего рта их было, наверное, больше, чем людей в Соединённом Королевстве». К этому сообщению Левенгук приложил рисунки с изображением «зверушек.
1.2.Многообразие и особенности жизнедеятельности микроорганизмов <Приложение 3>. Нагревая воду, в которой находились эти «зверушки», он обнаружил, что они перестают двигаться, как будто умирают, и при последующем охлаждении воды уже не оживают. Бактерии (от греческого «бактериа» - «палочка») [3 с.54] поистине вездесущи. В воздухе и в воде, в любом комочке почвы и в каждом живом организме обитают тысячи, а то и миллионы бактерий. По форме тела бактерии делятся на бациллы (палочковидные), кокки (шарообразные), спириллы (изогнутые). Некоторые бактерии могут образовывать цепочки, например стрептококки или гроздевидные массы-стафилококки. Многие из бактерий имеют жгутики. Некоторые бактерии дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ (аэробные). Некоторые из них живут в бескислородной среде (анаэробные).
Бактерии размножаются делением: каждая делится на две дочерние, которые быстро растут и снова делятся. <Приложение 4>
1.3.Общая характеристика микрофлоры ротовой полости [5 с.1]
В наше время учёные делают много удивительных открытий. Например, они подсчитали, что общий вес живущих в организме человека микробов составляет 2 кг. Богатство пищевых ресурсов, постоянная влажность и температура создают благоприятные условия для жизни бактерий. Микроорганизмы принимают участие в первичных процессах переваривания пищи, усвоении полезных веществ и витаминов. Они необходимы для поддержания правильной работы иммунной системы, Многие виды бактерий не причиняют вреда организму. При личной гигиене низкого качества или при ее отсутствии, количественный состав бактериальной флоры изменяется. Начинает преобладать патогенная микрофлора, количество бактерий увеличивается в десятки или сотни раз в течение очень короткого периода времени и безобидные бактерии превращаются во вредные. А вредные жители являются причинами возникновения и развития различных заболеваний. Также различные потаенные места во рту, где остаются микроскопические частицы пищи создают благоприятные условия для размножения большинства микроорганизмов.
Большую часть бактерий рта составляют кокки («вейлонеллы»), стрептококки и коринебактерий. Мелкие кокки –это защитники от кариесогенных бактерий. Но в большом количестве способны вызывать инфекционные заболевания. Стрептококк, может быть нейтральным, никак не проявлять себя, пока не наступит для него благоприятный момент. Бактерии стрептококка производят молочную кислоту, которая приводит к образованию зубного налёта, а затем к кариесу. Бактерии, содержащиеся в налете, могут даже вызвать инфекционные заболевания легких, язву желудка. Основную угрозу несут кариесогенные коринебактерии.
Все остальные микроорганизмы полости рта - стафилококки, лактобактерии, дрожжеподобные грибы (простейшие) относятся к второстепенным представителям микрофлоры и находятся в гораздо меньшем количестве. Важное значение имеют так необходимые палочковидные лактобактерии и бифидобактерии. [7 с. 3]Последние палочковидные, но изогнутые, могут быть и ветвящиеся, как косточки на концах. Они укрепляют имунную систему, защищают организм от инфекций. Однако большое количество лактобактерий способствует развитию кариеса. Бифидобактерии превращают токсичные для нас нитраты, поступающие с пищей, в нейтральные соединения, производят витамины В и К, препятствуют развитию аллергии. Стафилококки также безобидны, но при увеличении количества способны вызывать воспалительно-гнойные заболевания.
Традиционный подход к гигиене полости рта заключается в попытке уничтожить все микроорганизмы. Но это неправильно, потому что многие из них выполняют полезную функцию.
1.4. Способы изучения и выращивания бактерий [2 с. 15 ]
Впервые ученые попробовали выращивать бактерии в контролируемых условиях в середине 19 века. Основоположниками работ с бактериями были Луи Пастер – в Париже и Роберт Кох - в Берлине. <Приложение 5>. Для выращивания микроорганизмов используют так называемую питательную среду, обогащенную питательными веществами. Микроорганизмы можно выращивать на твердой среде или в жидкой среде (бульоне).
1.Твердые среды готовят путем смешивания жидкого питательного раствора с гелеобразующим компонентом (обычно агаром), получается питательный агар. Агар-агар <Приложение 6>представляет собой экстракт из красных водорослей. Микроорганизмы рассевают по поверхности агар-агара после его застывания, либо непосредственно перед застыванием (если они выдерживают данную температуру).
2.Жидкие среды часто используют для изучения роста популяции.
Одним из основных микробиологических методов является заливка чашек. Чашкой называют чашку Петри, содержащую питательный агар. <Приложение 7> Чашки Петри- специально изготовленные неглубокие круглые контейнеры (стеклянные или пластиковые). Они используются для роста бактерий на твердой питательной среде. Крышки препятствуют загрязнению чашки, однако молекулы газов могут диффундировать между внутренним объемом чашки и окружающей средой через микроскопические неровности в местах соприкосновения донышка с крышкой. Поэтому кислород имеет доступ к культуре, а двуокись углерода выводится наружу.
Глава II. Исследование видового состава бактерий рта, условий жизнедеятельности бактерий в ротовой полости и современных средств гигиены
2.1.Соцопрос. Респонденты – обучающиеся 1-х классов гимназии -16 человек. Цель–изучение информированности обучающихся о микроорганизмах ротовой полости, соблюдении гигиены рта, наличии кариеса у детей. <Рис.2.1.>Опрос обучающихся 1-х классов
При ответе на первый вопрос «Кто живёт у нас во рту?» 12 человек (75%) ответили, что вредные бактерии, 4 человека (25%), что «никто не живёт». Из этого следует, что большая часть детей знает, что во рту живут только вредные микроорганизмы и не подозревают, что количество полезных и вредных бактерий во рту приблизительно одинаково. На второй вопрос: «Сколько раз в день Вы чистите зубы?» 11 человек (68%) выбрали ответ –2 раза, 5 человек (32%) чистят зубы 1 раз в день. Это говорит о том, что дети знают о необходимости чистить зубы и большинство заботятся о гигиене полости рта. При ответе на третий вопрос: Есть ли у Вас кариес?» 10 из 16 респондентов т.е. (62%) ответили утвердительно, только у 6 детей (38%)-нет проблем с кариесом. Возможно, одноклассники некачественно чистят зубы. На основании данных опроса можно сделать вывод о том, что большая часть опрошенных обучающихся знают о наличии и значении вредных бактерий в ротовой полости, не подозревая, что многие виды бактерий во рту полезные. Дети чистят зубы, но не качественно, не знакомы с правилами правильной чистки зубов, отсюда и кариес у большей половины респондентов.
Чтобы увидеть многообразие бактерий во рту, выявить условия роста и размножения бактерий, мы приступили к практическому исследованию
2.2.Выявление микробов с разных частей рта микроскопическим методом или Ловим живого микроба и исследование защитных свойств зубной пасты и щётки. Чтобы увидеть невидимых жильцов, мы с мамой, вслед за Левенгуком вооружились микроскопом. Встав утром, я не стала чистить, как обычно, зубы. Мама ватными палочками провела у меня по языку, поверхности зуба и обмакнула третью палочку в слюну. Все образцы поочерёдно поместили на предметные стёкла, накрыв их покровными, чтобы не попали микроорганизмы из воздуха.
<Рис.3.1.1>. Ловим живого микроба
Затем поместили стекла под объектив микроскопа. Там увидели множество микробов!
<Рис.3.1.2. >. Пробы с разных частей рта до чистки зубов
зуб язык слюна
Больше всего было бесцветных одиночных полупрозрачных белых шариков во всех трёх образцах. Это- кокки. И больше всего их содержалось на поверхности зуба, меньше на языке и ещё меньше в слюне. Можно увидеть в небольшом количестве единичные лакто и бифидобактерии на поверхности зуба и языке. Единичные стрептококки заметны на поверхности зуба и в слюне. Почистив, как обычно, зубы, мы с мамой повторили эксперимент. Решили проверить, верно, ли, что зубная паста очищает рот от бактерий и микробов не остается. Посмотрев в микроскоп, мы увидели гораздо меньшее количество бактерий во всех образцах.
<Рис.3.1.3. > Пробы с разных частей рта после чистки зубов
зуб язык слюна
Остались только кокки в очень малом количестве. Зубная паста хорошо очищает ротовую полость, в том числе и от вредных стрептокков, вырабатывающих молочную кислоту, которая разрушает эмаль зубов. На основании проведенного микроскопического исследования сделали вывод о том, что основные бактерии рта: вейлонеллы и стрептококки, условно-патогенные. Ротовая полость кажется нам чистой, а на самом деле во рту находится огромное количество микробов, которые очень быстро размножаются. Зубная паста и щётка-это наши верные помощники против микробов. Всё просто! После проведённого исследования мы всё же решились на консультацию со стоматологом, посещать которого-не самое любимое занятие. Мы надеялись, что он оценит чистоту моих зубов!
2.3. Оценка качества чистки зубов с помощью индикатора контроля зубного налёта и исследование защитных свойств зубной нити и скребка для языка [4 с. 37 ]. И вот, после тщательной чистки зубов мы с мамой на приёме у стоматолога.Врач-стоматолог провёл осмотр моей полости рта.Далее доктор, с помощью аппликатора, нанёс на мои зубы специальное красящеевещество - кариес-маркер, которое затем смыл водой. Участки эмали, покрытые мягким налётом, были окрашены розовым цветом <Рис. 3.2.1 > , а с уже твёрдым налётом, который говорит о риске возникновения кариеса-тёмно-синим налётом. <Рис.3.2.2 >
<Рис.3.2.1 >. Оценка индикатором мягкого зубного налёта
<Рис.3.2.2 >.
Оценка индикатором твёрдого зубного налёта
В результате беседы выяснилось, что я неправильно чищу зубы-горизонтальными движениями, а необходимо-выметающими вертикальными. Больше всего бактерий скапливается между зубами, т.к. туда труднее всего добраться щётке. Обязательно кроме зубной пасты и щётки использовать зубную нить для чистки зубного налёта между зубами и специальный скребок для чистки языка. Именно в этих местах больше всего скапливается бактерий. После консультации. Я почистила между зубами зубной нитью и скребком язык. Затем тщательно прополоскала рот. Врач повторно нанесла индикатор. Скопления бактерий уже не было во рту! <Рис.3.2.3 >. Оценка индикатором чистоты ротовой полости после чистки зубной нитью и скребком для языка
Вывод: Надо чистить зубы в соответствии с правильной техникой чистки зубов, а не как большинство людей-горизонтальными движениями. Мы не вычищаем микробы, «загоняем» их между зубами, что ведёт к образованию сначала первичного мягкого зубного налёта, а затем к его затвердеванию и превращению в твёрдый зубной налёт, а это, в свою очередь,- к кариесу, зубной боли. Важными гигиеническими средствами кроме зубной пасты и щётки являются: зубная нить и скребок для языка. Они просто необходимы в борьбе за гигиену полости рта!
2.4.Исследование условий жизнедеятельности бактерий в ротовой полости: тепло, влажность, кислород [6 с. 2]
Попробуем выяснить опытным путём, какие условия необходимы для развития и роста бактерий ротовой полости. Взяв зубной налёт, мы поместили его для выращивания бактерий на плотной питательной среде в чашки Петри. Каждый образец с доступом кислорода и без доступа кислорода, закрыв плотной пластиковой крышкой, как при консервировании банок, а также поместив каждый образец в тепло и холодильник:
1,2-я чашки- агар с доступом кислорода и без
3,4-я чашки- агар +бульон с доступом кислорода и без
5,6-я чашки-агар+глюкоза с доступом кислорода и без
7,8-чашки (контрольные, без зубного налёта) агар +бульон с доступом кислорода и без
<Рис.4.1.> Условия жизни бактерий
Наблюдали за ростом бактерий в течение 7 дней. Регулярно фиксировали результаты.
В результате колонии, видимые невооруженным глазом, выросли в чашках Петри только в тепле, с богатой питательной средой, однако, как с доступом кислорода, так и без доступа. <Рис.4.2.> Условия жизни бактерий. Результат.
Без кислорода С кислородом
Вывод. Для жизнедеятельности бактериям ротовой полости необходимы: влажность, тепло, питательная среда. Однако бактерии рта могут жить как в кислородной, так и в бескислородной среде.
Заключение
Изучив данную тему мы:
1.Провели опрос с целью выяснения информированностиобучающихся о микроорганизмах ротовой полости, соблюдении гигиены рта, наличии кариеса у детей.
2.Определили видовой состав бактерий полости рта микроскопическим методом
3.Провели оценку очищения ротовой полости с помощью индикатора контроля зубного налёта
4.Исследовали защитные свойства средств гигиены ротовой полости: зубной пасты, щётки, зубной нити и скребка для чистки языка
5.Исследовали условия жизнедеятельности микроорганизмов ротовой полости: тепло, влажность, кислород путём выращивания на плотной питательной среде
6.Провели сравнительный анализ условий жизни бактерий во рту
Выводы:
1.В ротовой полости человека обитают разные виды микроорганизмов. Основные: вейлонеллы, стрептококки-условно-патогенные и вредные коринебактерии. Второстепенные: стафилококки, лактобактерии, также условно-патогенные и положительные бифидобактерии
2.Благоприятными условиями для роста, развития, увеличения численности микробов являются: тепло, влажность, питание, кислородная и бескислородная среда. Неблагоприятными-зубная паста, щётка, зубная нить, скребок для чистки языка
3.Чистым об бактерий является рот только после правильной гигиенической процедуры. То, что мы не видим бактерии во рту-это не значит, что их там!
4.Своевременное соблюдение гигиены ротовой полости-залог нашего здоровья!
Исходя из вышеизложенного можно утверждать, что цель работы достигнута: выявлены бактерии в ротовой полости: вейлонеллы, стрептококки, лакто и бифидобактерии.
Наша гипотеза частично подтвердилась.Для роста и размножения бактериям ротовой полости, как любому живому организму, необходимо питание, тепло и кислород, но бактерии замечательно растут и в бескислородной среде. Содержание микроорганизмов можно снизить благодаря простой, но правильной гигиене рта
Проведя исследование, мы ознакомили с опытами, экспериментами обучающихся начальной школы 1-х классов, предоставили результаты, в том числе и руководству гимназии, предложили ряд практических рекомендации для правильной гигиены полости рта:
1. Показать в гимназии видеоролик «Техника чистка зубов, выделив для этого время на классных часах. Как показал наш опрос, большая часть детей неправильно чистит зубы, отсюда и кариес у большинства обучающихся, хотя нас и учат этому с самого раннего детства.
2.Провести в начальной школе классные часы на тему: «Современные средства гигиены»
3.Провести для 1-х классов мастер-класс по правильной чистке зубов зубной щёткой, нитью и скребком для языка
На данный момент все наши рекомендации реализованы. Мы провели мастер-класс и раздали первоклассникам памятки-схемы: «Техника правильной чистки зубов» <Рис.5.1.> и буклеты по гигиене полости рта. <Рис.5.2. >.
В следующем году хотелось бы продолжить исследование и
узнать влияние пищи и напитков на количественный состав разных бактерий
Список использованных источников и литературы
1. Де Крюи П. Охотники за микробами. Москва 2011
2. Ликум А. Всё обо всём. Москва 2013
3.Энциклопедия. История открытий - Москва 2009
4.Энциклопедия. Человек и здоровье. Москва 2006[
5.https://stopparodontoz.ru/mikroflora-polosti-rta/
6.https://oyla.xyz/article/kak-vyrastit-bakterialnuu-koloniu
7.https://biomolecula.ru/articles/a-kto-zhivet-u-vas-vo-rtu
8.https://med.vesti.ru/articles/5-pravil-uhoda-za-zubami-i-polostyu-rta
Приложения
<Приложение 1> Антони ван Левенгук <Приложение 2> «Анималькули»
< Приложение 3> Многообразие бактерий
<Приложение 4>Схема деления бактерии
<Приложение 5> Основоположники работ с бактериями
Л.Пастер Р.Кох
<Приложение 6 > Агар <Приложение 7> Чашка Петри