Introduktion
“Abby! Lad ikke hunden slikke dig! Hendes tunge er fuld af bakterier! “Lige siden vi fik en hund for et par år siden, har min mor altid sagt det. Jeg elsker, når min hund løber for at hilse på mig, når jeg kommer hjem fra skolen og siger” hej “ved at give mig licks. Det, jeg hadede, følte mig dog skyldig og væmmes over at have sine doggy bakterier overalt i mit ansigt. Så jeg besluttede at lave en test for at se, hvor beskidte hundes “tunger virkelig er. h2>
Jeg antog, at menneskelige tunger ville være renere end hundetunger. Jeg troede dette, fordi mennesker børster tænder mindst en gang om dagen. Jeg antog, at hundens “tunger ville være beskidte, fordi de altid slikkede snavsede ting som affald.
Baggrundsforskning
Jeg læste om bakterier på en række forskellige hjemmesider, herunder University of Californiens museum for paleontologi og Wikipedia. Jeg læste også en artikel fra Journal of the American Academy of Dermatology kaldet “Dog, Cat, and Human Bites: A Review.” Til sidst læste jeg en artikel fra Journal of Clinical Microbiologycalled “Cultivable Oral Microbiota of Domestic Dogs.”
Hvad jeg lærte af mine bakteriologiske studier er, at bakterier først blev kaldt “animalcules” af Antonie van Leeuwenhoek, da han opdagede dem i 1676. Bakterier er encellede organismer uden en kerne. Fordi de er så små, kan bakterier kun observeres med et mikroskop. Disse organismer er kun få mikrometer lange (et mikrometer er 1/1000 af en millimeter). Der er bakterier, der dækker din hud, inde i din krop og mange andre steder. Kun ca. 1 procent af bakterierne er skadelige. De fleste bakterier er hverken skadelige eller nyttige. F.eks. Dækker nyttige bakterier den indvendige overflade af nogle af dine organer og forhindrer skadelige bakterier i at inficere dine organer. Der findes mange neutrale bakterier i dit fordøjelsessystem for at forhindre infektion. Mange bakterier hjælper dit immunforsvar. Imidlertid forårsager nogle bakterier sygdom; mange smitsomme sygdomme spredes ved deling af spyt inficeret med skadelige bakterier.
Nogle undersøgelser har fundet forskelle i de typer infektioner, der sker efter at være blevet bidt af et menneske eller et dyr. Men dette fortalte mig ikke, hvilke bakterier der normalt er til stede. At blive bidt i hånden af et menneske vil forårsage infektion for et menneske. Alligevel er kun 1 procent af besøg på skadestuen beregnet til smitsomme bid fra hunde. hunde har signifikante forskelle i typen og mængden af bakterier i deres mund.
Projektbeskrivelse
1. Find laboratoriet: Efter at have besluttet, at jeg havde en testbar hypotese, måtte jeg finde et laboratorium, hvor jeg kunne udføre mit eksperiment. Jeg skrev en bevillingsanmodning til State Hygienic Lab ved University of Iowa, der forklarede, hvad jeg ville gøre der, og hvad jeg forsøgte at finde ud af. Min bevilling blev accepteret, og jeg fik tildelt en mentor til at arbejde sammen med mig på anlægget. >
2. Materialer:
-
- 12 Fishers Finest swabs
- 12 gram-negative agarplader
- 12 blodplader
- Engangssløjfer
- Sikkerhedsudstyr: handsker, beskyttelsesbriller, laboratoriekåbe
3. Variabler, kontroller og prøvestørrelse: Den eneste variabel, jeg testede, var forskellen mellem arter. Kontrol var den menneskelige spyt. Jeg havde fem prøver på mennesker og syv hundeprøver på grund af de begrænsede materialer, laboratoriet tilbød mig.
4. Få prøverne: Den 20. – 21. juni 2010 gik jeg rundt til fem af mine naboer, der er hundeejere og fik spytprøver. Jeg fik hundeejerne til at teste deres hunde og sig selv med separate vatpinde. Jeg bad emnerne om ikke at børste tænder eller spise før prøveudtagningen for at sikre, at testene ikke var kompromitteret. Dette forsikrede, at den eneste variabel, der blev testet, var forskellen mellem hunde “og mennesker” mund. Jeg brugte Fishers “Finest swabs at piske tungen. Jeg satte vatpindene i køleskabet, indtil jeg gik på dem den 21. juni 2010. Jeg sørgede for at holde emnerne anonyme ved at mærke dem Human 1 til 5 eller Dog 1 til 5.
5. Udpladning af bakterierne: Den 21. juni 2010 gik jeg til State Hygienic Lab ved University of Iowa for at plade bakterierne på agar. Jeg brugte blodagarplader, der viser både gramnegative og grampositive bakterier, og gramnegative agarplader, der har grampositive antibiotika, så kun gramnegative bakterier kan vokse.
Grammet plet af bakterier er en måde at klassificere bakterier baseret på deres cellevægge.For at gøre grampletten lægger du en prøve af bakterierne på en plade, pletter den lilla med et kemikalie, fjerner den med alkohol og pletter den derefter med en lyserød kemikalie. Hvis bakterierne pletter lilla, er de gram-positive, hvilket betyder, at deres cellevægge absorberede det lilla kemikalie. Hvis bakterierne er lyserøde, er de gramnegative, hvilket betyder, at deres cellevægge ikke tog det lilla kemikalie op, men tog det lyserøde op. Gram-positive celler findes normalt i munden eller på huden og gram -negative celler findes normalt i tarmene.
Jeg svøbte først en fjerdedel af agarpladen, og derefter brugte jeg en løkke til at sprede bakterierne rundt, så når bakterierne voksede , Jeg kunne få en bedre idé om deres mængde. For at plade bakterier striber du først en fjerdedel af pladen, og derefter tager du nogle af de bakterier, du placerede på pladen, og gnider den langs den næste side af pladen ved hjælp af et instrument kaldes en sløjfe. Derefter desinficerer du sløjfen og tager nogle af bakterierne fra første gang, du brugte sløjfen, og gnid den rundt i den næste kvadrant. Endelig, du desinficerer sløjfen igen og tager nogle af bakterierne fra anden gang, du brugte sløjfen, og gnid den rundt om resten af den uberørte del af pladen (se diagram).
Jeg lærte af min mentor, hvordan forskere beskriver mængden af bakterier på pladerne. Hun lærte mig, at hvis der efter et par dage kun var bakteriekulturer på det oprindelige sted, hvor du stribede med vatpinden, ville du sige, at der er en “sjælden” mængde bakterier på pladen. Hvis der er bakteriekulturer på den første side, du brugte sløjfen på, ville du beskrive bakteriemængden som “få”. Hvis der var bakteriekulturer på den del af pladen, hvor du brugte sløjfen for anden gang, ville du beskrive bakteriemængden som “moderat”. Hvis der er bakteriekulturer det sidste sted, hvor du brugte sløjfen, ville du beskrive bakteriemængden som “mange”.
6. Dyrkning af bakterierne: Efter at kulturerne blev holdt i en inkubator ved 35 ° C i 24 timer, observerede jeg deres vækst.
7. Analyse af pladerne: Den næste dag gik jeg tilbage til laboratoriet og analyserede pladerne. Jeg beskrev mængden af bakterier ved hjælp af metoden beskrevet ovenfor. Jeg bestemte også, hvor mange bakteriekolonier der var efter deres forskellige former, størrelser og farver. Alle observationer blev registreret i min lab-notesbog. Da jeg var færdig med at analysere pladerne, blev de autoklaveret og bortskaffet af Hygienic Lab.
Petriskåleprøver til hunde har mange forskellige bakterier, som det fremgår af de forskellige farver og former på bakteriekolonierne. De fleste af disse plader ville blive beskrevet som sjældne eller få bakteriekolonier på grund af placeringen af alle kolonierne.
De humane petriskålsprøver har for det meste de samme brune flade bakterier eller hvide bakterier i modsætning til de meget forskellige hundeprøver. De fleste af disse prøver varierer fra at have “få” til “moderate” bakterieniveauer. Disse er blodagarplader, der tillader både gramnegative og grampositive bakterier at vokse.
Jeg registrerede mængden af bakterier på hver plade, og jeg forsøgte at estimere, hvor mange forskellige bakteriekolonier der var på hver plade . (Jeg var nødt til at estimere, fordi det næsten er umuligt at finde det nøjagtige antal.) Da jeg kom hjem, beregnede jeg dataene for bedre at forstå det. Jeg fandt først den gennemsnitlige mængde af hunde- og humane samlede bakterier, gram-positive bakterier og gram-negative bakterier. For at gøre dette tildelte jeg en vurderingsskala, hvor sjældent = 1, få = 2, moderat = 3 og mange = 4. Jeg gennemsnitede resultaterne og registrerede dem i datatabellen.
Resultater
Jeg fandt, at det gennemsnitlige antal humane bakterier var 3, hvilket er en vurdering af “moderat”. Det gennemsnitlige samlede antal hundebakterier var 2,7 (mellem “få” og “moderat”). Den gennemsnitlige samlede gramnegative hundebakterie var 0,9, hvilket er “sjældent”. Den gennemsnitlige samlede gramnegative humane bakterier var 0,2, hvilket ville blive betragtet som “meget sjældent.” Det gennemsnitlige samlede gram-positive hundebakterie var 1,9, hvilket er tæt på “få”. Det gennemsnitlige antal gram-positive bakterier for mennesker var 2,8, hvilket næsten er “moderat”. (Disse tal fortolkes senere i min konklusion.)
Det gennemsnitlige antal gram-positive bakterier i et menneskes mund var 4.2 kolonier. Menneskelige mund havde flere gram-positive bakterier (den type bakterier, der normalt findes i mund eller hud), end hunde gør. Men menneskelige mund havde færre gramnegative bakterier (denne type bakterier er for det meste i tarmene) end hunde har? Dette giver mening, fordi hunde sandsynligvis får gramnegative bakterier fra at snuse hundeaffald eller hunde bagved. Mennesker har sandsynligvis flere gram-positive bakterier på grund af miljøet i munden.
Jeg har også beregnet kvaliteten af pladerne, eller hvor mange forskellige slags bakterier der blev fundet i hver plade (se graf). Det gennemsnitlige antal hunde var 5,6 forskellige bakteriekolonier. Det gennemsnitlige antal for mennesker var 4,1 forskellige slags bakteriekolonier. Det gennemsnitlige antal gram- negative bakterier i en hunds mund var 2 kolonier. Det gennemsnitlige antal gramnegative bakterier i et menneskes mund var 0,2 kolonier. (En ud af fem personer havde en koloni med gramnegative bakterier.) Det gennemsnitlige antal gram-positive bakterier i en hunds mund var 3,7 kolonier. (Disse tal vil også blive fortolket i min konklusion.)
Grafen viser, at menneskelige mund har flere gram-positive bakterier, men endnu færre gram-negative bakterier end hunde har (som vist i tabellen Gennemsnitlige data). Hunde har et større antal bakteriekolonier. Dette kan skyldes, at hunde samler mange forskellige typer gramnegative bakterier fra at snuse andre hunders “affald og bund. Hunde opfanger også bakterier fra de ting, de snuser og slikker. Selvom mennesker børster tænderne meget og renser munden ofte, er der er stadig mange bakterier i munden. Dette skyldes sandsynligvis, at der er mange harmløse bakterier i verden, der lever naturligt i den menneskelige mund.
Konklusion
Jeg konkluderede, at hund og menneskelig mundflora er meget forskellig. (Flora betyder de bakterier, der findes i munden eller andre steder.) De bakterier, der findes i munden, ligner mere et andet menneskes orale bakterier end de bakterier, der findes i hundens mund.
Jeg konkluderede også, at hunders “mund er renere end mennesker” på nogle måder og snavsere på andre måder. Mennesker har flere bakterier i munden end hunde gør, baseret på det samlede antal bakterier. De fleste mennesker havde et “moderat” antal bakterier, og de fleste af hundene havde “få” bakterier. En mulig forklaring på dette kan være, at hunde trækker meget, og måske mens de peser, falder bakterier af deres tunge sammen med deres spyt. Men hunde havde flere typer bakterier. Det gennemsnitlige antal forskellige bakteriekolonier i en hunds mund var ca. 5,7. Det gennemsnitlige antal forskellige bakteriekolonier i et menneskes mund var ca. 4,1. Jeg tror, det er sådan, fordi hunde snuser og slikker en række ting som f.eks. Tæpper, gulve, stole, græs osv., Så de opfanger bakterier mange steder.
Hunde har flere gramnegative bakterier i deres mund. Jeg tror, det er fordi de ofte snuser og slikker ting på jorden. Da gramnegative bakterier normalt kun findes i tarmene, får hunde måske bakterierne i munden, fordi de snuser andre hundes “bund. Når de gør det, kan de få nogle gramnegative bakterier på næsen, der plejede at være i den anden hunds tarm; så senere vil hunden slikke næsen og få bakterierne i munden. Mennesker har flere gram-positive bakterier i munden. Jeg tror, det er sådan, at den menneskelige mund giver et miljø, der passer til gram-positive bakterier.
Afslutningsvis vil jeg lade min hund fortsætte med at slikke mig? Svaret på spørgsmålet er ja! Jeg vil føle mig skyldløs over at lade min hund slikke mig, fordi jeg fandt ud af, at orale bakterier hos mennesker og hunde er forskellige, så min hunds orale bakterier skader mig ikke.
Yderligere forskning
Jeg vil gerne undersøge, hvilke typer gramnegative bakterier der findes i hundens mund, og hvor de kommer fra for at se, om mine hypoteser er sande. Jeg vil også gerne se, om børstning af hunde “tænder dagligt, vil hjælpe med at forhindre, at skadelige bakterier vokser i munden. At gennemføre dette eksperiment i større skala med flere forsøg vil hjælpe med at understøtte min konklusion. Det er kendt, at data er mere pålidelige, når der er er flere forsøg, der testes.
Anerkendelser
Jeg vil gerne takke min mor for at have opfordret mig til at skrive et stipendium til at arbejde på State Hygienic Laboratory ved University of Iowa. vil gerne takke Gabriella Gerken for at være en god mentor og for at lære mig så meget om udpladning af bakterier og forståelse af grampletten. Jeg vil gerne takke min far for at hjælpe mig med at forstå mere om bakterieverdenen.
Jeg er så taknemmelig for at have været i stand til at opleve at arbejde på et universitetslaboratorium i en alder af 13. Jeg har lært så meget at arbejde med agarpladerne og bakterierne. Jeg vil være helt glad, hvis jeg ikke vinder, fordi oplevelsen var utrolig og meget lærerig, og jeg er så glad jeg komme til at dele mine opdagelser med verden.
Bibliografi
“Bakterier.” Wikipedia. 29. november 2009.Hentet fra http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. “Microbiology and Management of Human and Animal Bite Wound Infections.” Primærpleje 1 (30. marts 2003): 25-39.