VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Влияние пробиотического препарата и наночастиц меди на организм рыб
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Определить влияние пробиотического препарата Ветом и наночастиц меди на живую массу и кровь рыб.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ
Наночастицы меди, пробиотик – Ветом
ЗАДАЧИ:
Рассмотреть современные аспекты изучения наночастиц
Использование биодобавок и наночастиц
Изучить влияние пробиотика и наночастиц меди на организм рыб
Провести социологический опрос родителей на тему: "Отношение к использованию наночастиц в медицине и ветеринарии"
ГИПОТЕЗА:
Определить экспериментальным путем, как влияет на организм рыб наночастицы с пробиотиком.
Введение
Современные препараты наночастиц мало токсичны, усиливают обмен веществ и способствуют увеличению темпов роста.
Пробиотики подавляют патогенную микрофлору, обеспечивают организм хозяина основными веществами, повышающими его иммунитет.
Совместное использование наночастиц и пробиотиков перспективно, так как обеспечивает улучшению физиологического состояния рыбы, а именно повышению живой массы, а также лучшему изменению крови. Химические элементы в составе наночастиц усиливают положительный эффект пробиотиков.
2. Современные аспекты изучения действия наночастиц
Ученые на протяжении длительного периода времени обращаются с вопросом о том, насколько все таки важны маленькие частички. Так, физик М. Фарадей в своей работе попытался описать их, как металлические включения в стекле.
Современная история «нано» началась с лекции Филлипса, на ней он отметил, что «нано», в переводе означает «карлик» или одна миллиардная часть. Главная мысль ученого была в том, что в будущем станет возможно манипулировать частицами, собирать новые объекты последовательно «молекула за молекулой» и даже «атом за атомом».
Термин «нанотехнологии» впервые введен профессором Танигучи. Еще одним основоположником нанотехнологий считается американский учёный Ким Эрик. Именно благодаря ему вошёл в употребление термин «нанотехнология». Эти и другие исследования послужили началом применения нанотехнологических методов в промышленности.
Официально объектами изучения нанотехнологий являются материалы размером, не превышающем хотя бы вдоль одной координаты значения 100 нанометров (нм).
3. Использование биодобавок и наноформ металлов-микроэлементов
В настоящее время особую актуальность приобретают исследования, направленные на совместное использование биопрепаратов с наночастицами.
Например, применение нанохрома с витамином D3 значительно уменьшает концентрацию инсулина в крови. Так, в кардиологии Российские ученые стали использовать нанопузырьки, для лечения инфаркта миокарда. В диагностике опухолей используются различные типы наночастиц. Наночастицы серебра используют в косметологии: снимает покраснение кожи, защищает от опасных солнечных лучей.
В Канадском университете были проведены исследования, по изучению влияния наночастиц цинка при кишечных инфекциях.
Оренбургскими учеными получены данные по влиянию наночастиц железа на организм сельскохозяйственной птицы, что привело к увеличению живой массы и уменьшению их гибели.
Перспективы развития нанотехнологий с помощью нанотехнологий очень велики. Применяемые в настоящее время нанотехнологии безвредны, примером является солнцезащитная косметика на основе нанокристаллов.
Перспективы развития нанотехнологий велики. Утверждается, что в ближайшем будущем, с помощью них можно будет не только побороть любую физическую болезнь, но и предотвратить ее появление. Поэтому я считаю, что наука на нано уровне будет намного эффективней, чем прежняя.
Практическая часть
Эксперимент проводился в Оренбургском государственном университете, на кафедре биотехнологии животного сырья и аквакультуры, в условиях аквариумного стенда. Эксперимент выполнялся согласно инструкциям и рекомендациям Хельсинской декларации, по гуманному использованию животных. В качестве объекта исследования использовали молодь стерляди. Длительность эксперимента 10 дней. Молодь стерляди разделили на три группы, по 5 штук в каждой.
Контроль – получали рыбный рацион без добавления пробиотика и наночастиц.
I опытная группа – в рыбный рацион добавляли пробиотический препарат Ветом 1.1.
II опытная группа – в рыбный рацион добавляли пробиотический препарат и наночастицы меди.
Кормление осуществлялось один раз в день. Взвешивали проводили до кормления каждый день. Уровень кислорода проверяли также каждый день.
Полученные результаты:
2.1 Живая масса
В течение эксперимента исследуемую рыбу взвешивали на электронных весах. В начале эксперимента вес был одинаковый – по 82 грамма.
На рисунке 1 мы видим, что за весь эксперимент живая масса в группе, которая получала просто рыбный рацион, повысилась на 26 грамм, рыба, которая получала пробиотический препарат живая масса повысилась на 23 грамма и группа, которая получала, и пробиотик и наночастицы меди на 44 грамма. Если мы сравним все группы между собой, то максимальная живая масса наблюдается в группе с пробиотиком и наночастицами меди.
Рисунок 1 – Живая масса молоди стерляди, г.
По этим результатам можно сделать вывод, если использовать пробиотик Ветом и наночастицы меди вместе, то они подавляют рост патогенной микрофлоры, что приводит к увеличению живой массы и повышается иммунитет.
2.2 Исследование крови исследуемой рыбы
Анализ крови исследуемой рыбы показал, что уровень гемоглобина повышается в группе, где дополнительно включали пробиотик и наночастицы, это в 1,5 раза, а в первой опытной группе наоборот уровень снизился с 87 до 74. Уровень лейкоцитов также повысился в II группе в 1,3 раза и снизился во второй группе в 1,1 раза (рисунок 2, 3).
Рисунок 2 – Уровень гемоглобина, г/л
Повышение гемоглобина и лейкоцитов показывают на хорошие обменные процессы в организме, что является благоприятным фактором для роста и развития рыб.
Рисунок 3 – Уровень лейкоцитов, л
Например, в естественных условиях данный показатель увеличивается в весенний период и достигает минимума в период зимовки.
2.3 Социологический опрос родителей на тему: "Отношение к использованию наночастиц в медицине и ветеринарии ".
В рамках нашей исследовательской работы мы также провели социологический опрос 20 родителей, на тему: "Отношение к использованию наночастиц в медицине и ветеринарии (Приложение 1).
Опрос показал следующие результаты.
Рисунок 4 – Возраст исследуемых, лет
В опросе приняло участие 20 родителей, из них в возрасте до 25 лет - 20%, 50% в возрасте от 25 до 30 лет, старше 30 лет - 30% (рисунок 4).
На вопрос, как взрослые относятся к тому, что в современном мире все чаще стали вводить наночастицы в медицину и ветеринарию. 70% родителей ответили положительно, современный мир не стоит на месте, взамен старым технологиям, приходят новые и лишь 30%, ответили, что категорически против (рисунок 5).
Рисунок 5 – Отношение к использованию наночастиц в медицине и ветеринарии?
Однако, на вопрос «Используете ли Вы косметику с наночастицами серебра?», 50% ответили, что используют и столько же ответили, что нет (рисунок 6).
Рисунок 6 – Использование косметики с наночастицами серебра
На вопрос «Считаете ли Вы, что наночастицы полезны?», большая часть взрослых, считают, что «Да» и именно успехи современной медицины, позволят побороть множество неизлечимых болезней (рисунок 7).
Рисунок 7 – Полезны ли наночастицы?
О полезности пробиотических препаратов все родители уже знакомы и не возникло дополнительных вопросов по этому поводу, но узнавать больше информации по исследованиям, где используются наночастицы, через средства массовой информации все родители ответили положительно.
Таким образом, на сегодняшний день информации о влиянии НЧ металлов с пробиотиками все еще недостаточно, поэтому и исследованиями в этом направлении достаточно актуальны и полезны.
ВЫВОДЫ
1. Совместное использование пробиотика Ветом и наночастиц меди, приводит к подавлению роста патогенной микрофлоры, что приводит к увеличению живой массы и повышается иммунитет.
2. Повышение гемоглобина и лейкоцитов показывают на хорошие обменные процессы в организме, что является благоприятным фактором для роста и развития рыб.
3. На сегодняшний день информации о влиянии НЧ металлов с пробиотиками все еще недостаточно, поэтому и исследованиями в этом направлении достаточно актуальны и полезны.
Заключение
Я представил Вам эксперимент о влиянии наночастиц меди на живой организм, а также результаты социологического опроса по теме моей исследовательской работы.
В виду того, что корма с антибиотиками в применении в животноводстве и медицине запрещены, их место могут занять препараты наночастиц.
Развитие нанотехнологий, открывают новые возможности использования наноматериалов в области биомедицины, фармакологии, производстве продуктов питания, при решении экологических и сельскохозяйственных проблем.
Список литературы
1. Вельский А.А., Кротков А.Р., Лютина М. Ф., Основы здорового образа жизни, М.: Панацея, 2003 год.
2. Иванов А. Р., Здоровое питание, М.: Панацея, 2005 год.
3. Виноградова Н.Ф., Калинова Г.С., Окружающий мир, учебник для 4-го класса. М.: Издательский центр «Вентана-Граф», 2013.
4. http://www.rushumor.com/stories/1121.html
П Р И Л О Ж Е Н И Е
Приложение 1
АНКЕТА
1. Ваш возраст:
□ - до 25 лет
□ - 25-30 лет
□ - 30 лет и выше
2. Знаете ли Вы, что такое наночастицы?
□ - да □ - нет
3. Положительно ли Вы относитесь к введению наночастиц в медицину и ветеринарию?
□ - да □ - нет
4. Используете косметику с наночастицами серебра?
□ - да □ - нет
6. Считаете ли Вы, что наночастицы полезны?
□ - да □ - нет
5. Считаете ли Вы, что пробиотик полезен?
□ - да □ - нет
6. Хотели ли больше узнавать исследований по наночастицам в СМИ?
□ - нет □ - иногда □ - часто
Приложение 2
Диспергирование наночастиц меди