Úvod
„Abby! Nenech si psa lízat! Její jazyk je plný bakterií! „Od té doby, co jsme před několika lety dostali psa, to moje máma vždy říkala. Miluji, když můj pes běží, aby mě pozdravil, když se vrátím domů ze školy, a řekne“ ahoj „tím, že mi dá olizuje. To, co jsem však nenáviděl, bylo cítit se provinile a znechucen tím, že mám po celém obličeji její psí bakterie. Rozhodl jsem se tedy udělat test, abych zjistil, jak skutečně jsou jazyky špinavých psů.
Hypotéza
Předpokládal jsem, že lidské jazyky budou čistší než psí jazyky. Myslel jsem si to proto, že si lidé čistí zuby alespoň jednou denně. Předpokládal jsem, že jazyky psů budou špinavé, protože vždy lízají špinavé věci, jako jsou odpadky.
Průzkum pozadí
O bakteriích jsem četl na mnoha různých webových stránkách, včetně University of Kalifornské muzeum paleontologie a Wikipedia. Přečetl jsem si také článek v časopise Journal of the American Academy of Dermatology s názvem „Dog, Cat a Human Bites: A Review“. Nakonec jsem si přečetl článek v časopise Journal of Clinical Microbiology nazvaný „Kultivovatelná orální mikrobiota domácích psů.“
Z mých bakteriologických studií jsem se dozvěděl, že bakterie poprvé nazval „animalcules“ Antonie van Leeuwenhoek, když je objevil v roce 1676. Bakterie jsou jednobuněčné organismy bez jádra. Protože jsou tak malé, lze bakterie pozorovat pouze pomocí mikroskopu. Tyto organismy jsou dlouhé jen několik mikrometrů (mikrometr je 1/1 000 milimetru). Na pokožce, uvnitř těla a na mnoha dalších místech jsou bakterie. Pouze asi 1 procento bakterií je škodlivých. Většina bakterií není škodlivá ani užitečná. Například užitečné bakterie pokrývají vnitřní povrch některých vašich orgánů a brání škodlivým bakteriím infikovat vaše orgány. Ve vašem trávicím systému se nachází mnoho neutrálních bakterií, aby se zabránilo infekci. Mnoho bakterií pomáhá vašemu imunitnímu systému. Některé bakterie však způsobují onemocnění; mnoho infekčních chorob se šíří sdílením slin infikovaných škodlivými bakteriemi.
Některé studie zjistily rozdíly v typech infekcí, ke kterým dochází po kousnutí člověkem nebo zvířetem. Ale to mi neřeklo, které bakterie jsou za normálních okolností přítomné. Být pokousán člověkem způsobí člověku infekci. Přesto pouze 1 procento návštěv na pohotovosti je zaměřeno na infekční kousnutí od psů. To mě napadlo, jestli lidé a psi mají významné rozdíly v typu a množství bakterií v ústech.
Popis projektu
1. Hledání laboratoře: Poté, co jsem se rozhodl, že mám testovatelnou hypotézu, musel jsem najít laboratoř, kde bych mohl provést svůj experiment. Napsal jsem žádost o grant Státní hygienické laboratoři na univerzitě v Iowě s vysvětlením, co jsem tam chtěl dělat a co jsem se snažil zjistit. Můj grant byl přijat a byl mi přidělen mentor, který se mnou pracoval v zařízení.
2. Materiály:
-
- 12 Fisherových nejjemnějších výtěrů
- 12 gram-negativních agarových destiček
- 12 destiček s krevním agarem
- Jednorázové smyčky
- Bezpečnostní vybavení: rukavice, brýle, laboratorní plášť
3. Proměnné, kontroly a velikost vzorku: Jedinou proměnnou, kterou jsem testoval, byl rozdíl mezi druhy. Kontrolou byly lidské sliny. Měl jsem pět lidských vzorků a sedm psích vzorků kvůli omezeným materiálům, které mi laboratoř nabídla.
4. Získání vzorků: Ve dnech 20. – 21. Června 2010 jsem navštívil pět mých sousedů, kteří jsou majiteli psů, a získali vzorky slin. Nechal jsem majitele psů otestovat své psy i sebe samostatnými tampony. Požádal jsem subjekty, aby si před odběrem vzorků nečistili zuby nebo nejedli, aby se ujistil, že testy nebyly ohroženy. Tím bylo zajištěno, že jedinou testovanou proměnnou byl rozdíl mezi ústy psů a lidí. Použil jsem tampony od Fishers otřít jim jazyk. Tampony jsem vložil do ledničky, dokud jsem je 21. června 2010 neodešel na talíř. Zajistil jsem anonymitu subjektů tím, že jsem je označil jako člověk 1 až 5 nebo pes 1 až 5.
5. Pokovování bakterií: 21. června 2010 jsem šel do Státní hygienické laboratoře na univerzitě v Iowě, kde jsem nakapal bakterie na agar. Použil jsem destičky s krevním agarem, které ukazují gramnegativní i grampozitivní bakterie, a gramnegativní agarové destičky, které obsahují grampozitivní antibiotika, takže mohou růst pouze gramnegativní bakterie.
Gram barvení bakterií je způsob, jak klasifikovat bakterie na základě jejich buněčných stěn.Chcete-li provést gramové barvení, dejte vzorek bakterií na talíř, obarvíte jej fialovou chemikálií, odbarvíte alkoholem a poté obarvíte růžovou chemikálií. Pokud bakterie zbarví fialově, jsou grampozitivní, což znamená, že jejich buněčné stěny absorbovaly fialovou chemikálii. Pokud jsou bakterie růžové, jsou gramnegativní, což znamená, že jejich buněčné stěny neabsorbovaly purpurovou chemikálii, ale absorbovaly růžovou. Grampozitivní buňky se obvykle nacházejí v ústech nebo na kůži a gram -negativní buňky se obvykle nacházejí ve střevech.
Nejprve jsem otřel čtvrtinu agarové destičky a poté jsem pomocí smyčky bakterie rozšířil, takže když bakterie rostly , Mohl bych získat lepší představu o jejich množství. Chcete-li destičkovat bakterie, nejprve napíchnete čtvrtinu destičky a pak vezmete některé bakterie, které jste umístili na destičku, a pomocí nástroje ji otřete po další straně destičky. nazývá se smyčka. Potom smyčku vydezinfikujete a vezmete některé bakterie od prvního použití smyčky a potřete ji dalším kvadrantem. Nakonec smyčku znovu vydezinfikujete a vezmete některé bakterie z druhého použití smyčky a otřete ji zbytkem nedotčené části destičky (viz obrázek).
Od svého učitele jsem se naučil, jak vědci popisují množství bakterií na deskách. Naučila mě, že kdyby po několika dnech byly na původním místě, kde jste tamponem proužkovali, pouze bakteriální kultury, řekli byste, že na talíři je „vzácné“ množství bakterií. Pokud jsou na první straně, kde jste použili smyčku, bakteriální kultury, popsali byste množství bakterií jako „málo“. Pokud by na části desky, kde jste použili smyčku podruhé, byly bakteriální kultury, popsali byste množství bakterií jako „mírné“. Pokud jsou na posledním místě, kde jste smyčku použili, bakteriální kultury, popsali byste množství bakterií jako „mnoho“.
6. Pěstování bakterií: Poté, co byly kultury udržovány v inkubátoru při 35 ° C po dobu 24 hodin, jsem pozoroval jejich růst.
7. Analýza desek: Následujícího dne jsem se vrátil do laboratoře a analyzoval destičky. Množství bakterií jsem popsal výše popsanou metodou. Také jsem určil, kolik bakteriálních kolonií bylo podle jejich různých tvarů, velikostí a barev. Všechna pozorování byla zaznamenána do mého laboratorního notebooku. Když jsem dokončil analýzu destiček, byly autoklávovány a zlikvidovány hygienickou laboratoří.
Vzorky Petriho misek pro psa mají mnoho různých bakterií, jak je patrné z různých barev a tvarů bakteriálních kolonií. Většina z těchto desek by byla popsána jako mající vzácné nebo málo bakteriálních kolonií kvůli poloze všech kolonií.
Vzorky lidské Petriho misky mají na rozdíl od velmi rozmanitých většinou stejné hnědé ploché bakterie nebo bílé bakterie. vzorky psů. Většina z těchto vzorků by se pohybovala v rozmezí od „nízké“ po „střední“ hladinu bakterií. Jedná se o destičky s krevním agarem, které umožňují růst gramnegativních i grampozitivních bakterií.
Zaznamenal jsem množství bakterií na každé destičce a pokusil jsem se odhadnout, kolik různých bakteriálních kolonií bylo na každé destičce . (Musel jsem odhadnout, protože je téměř nemožné najít přesné číslo.) Když jsem se vrátil domů, zprůměroval jsem data, abych jim lépe porozuměl. Nejprve jsem zjistil průměrné množství celkových bakterií psů a lidí, grampozitivních bakterií a gramnegativních bakterií. K tomu jsem přidělil stupnici hodnocení, ve které rare = 1, few = 2, medium = 3 a many = 4. Zprůměroval jsem výsledky a zaznamenal je do datové tabulky.
Výsledky
Zjistil jsem, že průměrný celkový počet lidských bakterií je 3, což je hodnocení „mírné“. Průměrný celkový počet psích bakterií byl 2,7 (mezi „několika“ a „mírnými“). Průměrný celkový počet gramnegativních psích bakterií byl 0,9, což je „vzácné“. Průměrný celkový počet gramnegativních lidských bakterií byl 0,2, což by bylo považováno za „velmi vzácné“. Průměrný celkový počet grampozitivních psích bakterií byl 1,9, což je téměř „málo“. Průměrný celkový počet grampozitivních bakterií pro člověka byl 2,8, což je téměř „mírné“. (Tato čísla budou interpretována později v mém závěru.)
Průměrný počet grampozitivních bakterií v ústech člověka byl 4.2 kolonie. Lidská ústa měla více grampozitivních bakterií (typ bakterií, které se obvykle vyskytují v ústech nebo na kůži) než psi. Přesto měla lidská ústa méně gramnegativních bakterií (tento typ bakterií je většinou ve střevech) než psi? To dává smysl, protože psi pravděpodobně dostávají gramnegativní bakterie z čichání psího odpadu nebo za psy. Lidé mají pravděpodobně více grampozitivních bakterií kvůli prostředí v ústech.
Také jsem zprůměroval kvalitu destičky nebo kolik různých druhů bakterií bylo nalezeno na každé destičce (viz graf). Průměrný celkový počet psů byl 5,6 různých bakteriálních kolonií. Průměrný celkový počet lidí byl 4,1 různých druhů bakteriálních kolonií. Průměrný počet gramů negativní bakterie v ústech psa byla 2 kolonie. Průměrný počet gramnegativních bakterií v ústech člověka byl 0,2 kolonií. (Jedna osoba z pěti měla jednu kolonii gramnegativních bakterií.) Průměrný počet grampozitivních bakterií v ústech psa byl 3,7 kolonie. (Tato čísla budou také interpretována v mém závěru.)
Graf ukazuje, že lidská ústa mají více grampozitivních bakterií, ale méně gramnegativních bakterií než psi (jak ukazuje tabulka průměrných údajů). Psi mají větší počet bakteriálních kolonií. Může to být proto, že psi shromažďují mnoho různých druhů gramnegativních bakterií z čichání odpadu a dna jiných psů. Psi také zachycují bakterie z věcí, které čichají a lízají. I když si lidé hodně čistí zuby a často si čistí ústa, stále mají v ústech mnoho bakterií. Je to pravděpodobně proto, že na světě existuje mnoho neškodných bakterií, které přirozeně žijí v lidských ústech.
Závěr
Dospěl jsem k závěru, že pes a flóra lidských úst se velmi liší. (Flora znamená bakterie nacházející se v ústech nebo kdekoli jinde.) Bakterie nacházející se v lidských ústech jsou více podobné ústním bakteriím jiného člověka než bakterie nacházející se v ústech psa.
Také jsem dospěl k závěru, že psí „ústa jsou čistší než lidé“ v některých ohledech a špinavější v jiných ohledech. Lidé mají v ústech více bakterií než psi, na základě celkového počtu bakterií. Většina lidí měl „mírný“ počet bakterií a většina psů měla „málo“ bakterií. Možným vysvětlením toho může být to, že psi hodně dýchají a možná při dýchání jim bakterie spolu se slinami spadnou z jazyka. Ale psi měli více druhů bakterií. Průměrný počet různých bakteriálních kolonií v ústech psa byl asi 5,7. Průměrný počet různých bakteriálních kolonií v ústech člověka byl asi 4,1. Myslím, že je to tak proto, že psi čichají a olizují různé věci, jako jsou koberce, podlahy, židle, tráva atd., Takže sbírají bakterie z mnoha míst.
Psi mají více gramnegativních bakterií v jejich ústech. Myslím, že je to proto, že často čichají a lízají věci na zemi. Vzhledem k tomu, že gramnegativní bakterie se obvykle vyskytují pouze ve střevech, možná se psům dostanou bakterie do úst, protože čichají na dně jiných psů. Když to udělají, mohou dostat na nos nějaké gramnegativní bakterie, které bývaly v střevo druhého psa; později si pes olízne nos a dostane bakterie do úst. Lidé mají v ústech více grampozitivních bakterií. Myslím, že je to tak proto, že lidská ústa poskytují prostředí, které vyhovuje grampozitivním bakteriím.
Na závěr, nechám svého psa, aby mě dál olizoval? Odpověď na otázku je ano! Budu se cítit bez viny, když mě nechám svého psa lízat, protože jsem zjistil, že lidské a psí orální bakterie jsou odlišné, takže mi orální bakterie mého psa nepůsobí žádnou škodu.
Další výzkum
Chtěl bych prozkoumat, jaké typy gramnegativních bakterií se nacházejí v ústech psů a odkud pocházejí, abych zjistil, zda jsou moje hypotézy pravdivé. Také bych chtěl zjistit, zda by čištění zubů psů denně pomohlo zabránit růstu škodlivých bakterií v jejich ústech. Provedení tohoto experimentu ve větším měřítku s více subjekty pomůže podpořit můj závěr. Je známo, že údaje jsou spolehlivější, když existují je více testovaných subjektů.
Poděkování
Chtěl bych poděkovat své matce za to, že mě povzbudila k napsání grantu pro práci ve Státní hygienické laboratoři na univerzitě v Iowě. rád bych poděkoval Gabrielle Gerken za to, že jsem skvělý rádce a že mě tolik naučil o pokovování bakteriemi a pochopení gramové skvrny. Chtěl bych poděkovat svému otci, že mi pomohl pochopit více o světě bakterií.
Jsem vděčný, že jsem mohl ve 13 letech zažít práci v univerzitní laboratoři. Tolik jsem se naučil práci s agarovými ploténkami a bakteriemi. Budu naprosto šťastný, když nevyhraju, protože zkušenost byla neuvěřitelná a velmi poučná a jsem tak šťastná sdílet své objevy se světem.
Bibliografie
„Bakterie“. Wikipedia. 29. listopadu 2009.Citováno z http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. „Mikrobiologie a léčba infekcí rány po kousnutí člověkem a zvířetem.“ Primární péče 1 (30. března 2003): 25–39.