Einführung
„Abby! Lass dich nicht vom Hund lecken!“ Ihre Zunge ist voller Bakterien! „Seit wir vor ein paar Jahren einen Hund bekommen haben, hat meine Mutter das immer gesagt. Ich liebe es, wenn mein Hund rennt, um mich zu begrüßen, wenn ich von der Schule nach Hause komme, und“ Hallo „sagt, indem er mir etwas gibt leckt. Was ich jedoch hasste, war, dass ich mich schuldig und angewidert fühlte, weil ich ihre Hundebakterien überall auf meinem Gesicht hatte. Also beschloss ich, einen Test durchzuführen, um zu sehen, wie schmutzig die Zungen von Hunden wirklich sind.
Hypothese
Ich stellte die Hypothese auf, dass menschliche Zungen sauberer wären als Hundezungen. Ich dachte das, weil Menschen sich mindestens einmal am Tag die Zähne putzen. Ich stellte die Hypothese auf, dass Hundezungen schmutzig wären, weil sie immer schmutzige Dinge wie Müll leckten.
Hintergrundforschung
Ich habe auf verschiedenen Websites, einschließlich der Universität von, über Bakterien gelesen Kaliforniens Museum für Paläontologie und Wikipedia. Ich las auch einen Artikel aus dem Journal der American Academy of Dermatology mit dem Titel „Dog, Cat and Human Bites: A Review“. Zuletzt las ich einen Artikel aus dem Journal of Clinical Microbiology mit dem Titel „Cultivable Oral Microbiota of Domestic Dogs“.
Was ich aus meinen bakteriologischen Studien gelernt habe, ist, dass Bakterien von Antonie van Leeuwenhoek erstmals „animalcules“ genannt wurden, als er sie 1676 entdeckte. Bakterien sind einzellige Organismen ohne Kern. Aufgrund ihrer geringen Größe können Bakterien nur mit einem Mikroskop beobachtet werden. Diese Organismen sind nur wenige Mikrometer lang (ein Mikrometer ist 1/1000 Millimeter). Es gibt Bakterien, die Ihre Haut, Ihren Körper und viele andere Stellen bedecken. Nur etwa 1 Prozent der Bakterien sind schädlich. Die meisten Bakterien sind weder schädlich noch hilfreich. Zum Beispiel bedecken nützliche Bakterien die Innenfläche einiger Ihrer Organe und verhindern so, dass schädliche Bakterien Ihre Organe infizieren. In Ihrem Verdauungssystem befinden sich viele neutrale Bakterien, um Infektionen vorzubeugen. Viele Bakterien helfen Ihrem Immunsystem. Einige Bakterien verursachen jedoch Krankheiten; Viele Infektionskrankheiten werden durch das Teilen von Speichel übertragen, der mit schädlichen Bakterien infiziert ist.
Einige Studien haben Unterschiede in den Arten von Infektionen festgestellt, die auftreten, nachdem sie von einem Menschen oder einem Tier gebissen wurden. Aber das hat mir nicht gesagt, welche Bakterien normalerweise vorhanden sind. Wenn ein Mensch in die Hand gebissen wird, verursacht dies eine Infektion für einen Menschen. Dennoch ist nur 1 Prozent der Notaufnahmen für infektiöse Bisse von Hunden bestimmt. Dies hat mich gefragt, ob Menschen und Hunde haben signifikante Unterschiede in der Art und Menge der Bakterien im Mund.
Projektbeschreibung
1. Finden des Labors: Nachdem ich entschieden hatte, dass ich eine überprüfbare Hypothese hatte, musste ich ein Labor finden, in dem ich mein Experiment durchführen konnte. Ich schrieb ein Antrag auf Gewährung eines Zuschusses an das State Hygienic Lab der Universität von Iowa, in dem erläutert wird, was ich dort tun wollte und was ich herausfinden wollte. Mein Zuschuss wurde angenommen, und mir wurde ein Mentor zugewiesen, der mit mir in der Einrichtung zusammenarbeitet.
2. Materialien:
- 12 Fishers Finest-Tupfer
- 12 gramnegative Agarplatten
- 12 Blutagarplatten
- Einwegschleifen
- Sicherheitsausrüstung: Handschuhe, Schutzbrille, Laborkittel
3. Variablen, Kontrollen und Probengröße: Die einzige Variable, die ich getestet habe, war der Unterschied zwischen den Arten. Die Kontrolle war der menschliche Speichel. Ich hatte fünf menschliche Proben und sieben Hundeproben wegen der begrenzten Materialien, die mir das Labor anbot.
4. Probenahme: Am 20. und 21. Juni 2010 ging ich zu fünf meiner Nachbarn, die Hundebesitzer sind, und erhielt Speichelproben. Ich ließ die Besitzer der Hunde ihre Hunde und sich selbst mit separaten Tupfern testen. Ich bat die Probanden, sich vor der Probenahme weder die Zähne zu putzen noch zu essen, um sicherzustellen, dass die Tests nicht beeinträchtigt wurden. Dies stellte sicher, dass die einzige getestete Variable der Unterschied zwischen dem Mund von Hunden und Menschen war. Ich verwendete die feinsten Tupfer von Fishers ihre Zungen abwischen. Ich stellte die Tupfer in den Kühlschrank, bis ich sie am 21. Juni 2010 plattierte. Ich stellte sicher, dass die Probanden anonym blieben, indem ich sie als Mensch 1 bis 5 oder Hund 1 bis 5 bezeichnete.
5. Plattieren der Bakterien: Am 21. Juni 2010 ging ich zum State Hygienic Lab an der Universität von Iowa, um die Bakterien auf Agar zu plattieren. Ich habe Blutagarplatten verwendet, die sowohl gramnegative als auch grampositive Bakterien zeigen, und gramnegative Agarplatten, die grampositive Antibiotika enthalten, damit nur gramnegative Bakterien wachsen können.
Das Gramm Die Färbung von Bakterien ist eine Möglichkeit, Bakterien anhand ihrer Zellwände zu klassifizieren.Um die Grammfärbung durchzuführen, legen Sie eine Probe der Bakterien auf einen Teller, färben sie mit einer Chemikalie lila, färben sie mit Alkohol ab und färben sie dann mit einer rosa Chemikalie. Wenn die Bakterien lila färben, sind sie grampositiv, was bedeutet, dass ihre Zellwände die lila Chemikalie absorbieren. Wenn die Bakterien rosa sind, sind sie gramnegativ, was bedeutet, dass ihre Zellwände nicht die violette Chemikalie aufgenommen haben, sondern das Rosa. Grampositive Zellen befinden sich normalerweise im Mund oder auf der Haut und gram -negative Zellen befinden sich normalerweise im Darm.
Ich habe zuerst ein Viertel der Agarplatte abgewischt und dann eine Schleife verwendet, um die Bakterien so zu verteilen, dass sie wuchsen, wenn die Bakterien wuchsen Ich könnte eine bessere Vorstellung von ihrer Menge bekommen. Um Bakterien zu plattieren, streifen Sie zuerst ein Viertel der Platte ab, und dann nehmen Sie einige der Bakterien, die Sie auf die Platte gelegt haben, und reiben sie mit einem Instrument entlang der nächsten Seite der Platte eine Schleife genannt. Dann desinfizieren Sie die Schleife und nehmen einige der Bakterien aus dem ersten Mal, als Sie die Schleife verwendet haben, und reiben sie auf dem nächsten Quadranten herum. Sie desinfizieren die Schleife erneut und nehmen einige der Bakterien aus dem zweiten Mal, wenn Sie die Schleife verwendet haben, und reiben sie um den Rest des unberührten Teils der Platte (siehe Abbildung).
Ich habe von meinem Mentor gelernt, wie Wissenschaftler die Menge an Bakterien auf den Platten beschreiben. Sie lehrte mich, wenn sich nach ein paar Tagen nur Bakterienkulturen an der ursprünglichen Stelle befänden, an der Sie mit dem Tupfer gestreift haben, würden Sie sagen, dass sich eine „seltene“ Menge Bakterien auf dem Teller befindet. Wenn sich auf der ersten Seite, auf der Sie die Schleife verwendet haben, Bakterienkulturen befinden, würden Sie die Bakterienmenge als „wenige“ beschreiben. Wenn es Bakterienkulturen auf dem Teil der Platte gäbe, auf dem Sie die Schleife zum zweiten Mal verwendet haben, würden Sie die Bakterienmenge als „mäßig“ beschreiben. Wenn sich an der letzten Stelle, an der Sie die Schleife verwendet haben, Bakterienkulturen befinden, würden Sie die Bakterienmenge als „viele“ bezeichnen.
6. Wachstum der Bakterien: Nachdem die Kulturen 24 Stunden lang in einem Inkubator bei 35 ° C gehalten wurden, beobachtete ich ihr Wachstum.
7. Analyse der Platten: Am nächsten Tag ging ich zurück ins Labor und analysierte die Platten. Ich habe die Menge an Bakterien mit der oben beschriebenen Methode beschrieben. Ich habe auch anhand ihrer unterschiedlichen Formen, Größen und Farben festgestellt, wie viele Bakterienkolonien es gibt. Alle Beobachtungen wurden in meinem Laborbuch aufgezeichnet. Als ich mit der Analyse der Platten fertig war, wurden sie vom Hygienic Lab autoklaviert und entsorgt.
Die Petrischalenproben des Hundes haben viele verschiedene Bakterien, wie aus den verschiedenen Farben und Formen der Bakterienkolonien ersichtlich ist. Die meisten dieser Platten weisen aufgrund der Position aller Kolonien seltene oder wenige Bakterienkolonien auf.
Die Proben der menschlichen Petrischale weisen im Gegensatz zu den sehr unterschiedlichen meist die gleichen braunen flachen Bakterien oder weißen Bakterien auf Hundeproben. Die meisten dieser Proben würden von „wenigen“ bis „mäßigen“ Bakterienwerten reichen. Dies sind Blutagarplatten, auf denen sowohl gramnegative als auch grampositive Bakterien wachsen können.
Ich habe die Bakterienmenge auf jeder Platte aufgezeichnet und versucht, abzuschätzen, wie viele verschiedene Bakterienkolonien sich auf jeder Platte befanden . (Ich musste schätzen, weil es fast unmöglich ist, die genaue Anzahl zu finden.) Als ich nach Hause kam, habe ich die Daten gemittelt, um sie besser zu verstehen. Ich fand zuerst die durchschnittliche Menge an Gesamtbakterien von Hunden und Menschen, grampositiven Bakterien und gramnegativen Bakterien. Zu diesem Zweck habe ich eine Bewertungsskala zugewiesen, in der selten = 1, wenige = 2, mäßig = 3 und viele = 4. Ich habe die Ergebnisse gemittelt und in der Datentabelle aufgezeichnet.
Ergebnisse
Ich fand die durchschnittliche Gesamtzahl für menschliche Bakterien 3, was einer Bewertung von „mäßig“ entspricht. Die durchschnittliche Gesamtzahl für Hundebakterien betrug 2,7 (zwischen „wenigen“ und „mäßig“). Die durchschnittliche Gesamtzahl der gramnegativen Hundebakterien betrug 0,9, was „selten“ ist. Die durchschnittliche Gesamtzahl der gramnegativen menschlichen Bakterien betrug 0,2, was als „sehr selten“ angesehen werden würde. Die durchschnittliche Gesamtzahl der grampositiven Hundebakterien betrug 1,9, was nahezu „wenigen“ entspricht. Die durchschnittliche Gesamtzahl der grampositiven Bakterien beim Menschen betrug 2,8, was fast „moderat“ ist. (Diese Zahlen werden später in meiner Schlussfolgerung interpretiert.)
Die durchschnittliche Anzahl grampositiver Bakterien im Mund eines Menschen betrug 4.2 Kolonien. Der menschliche Mund hatte mehr grampositive Bakterien (die Art von Bakterien, die normalerweise im Mund oder auf der Haut vorkommen) als Hunde. Doch der menschliche Mund hatte weniger gramnegative Bakterien (diese Art von Bakterien kommt hauptsächlich im Darm vor) als Hunde? Dies ist sinnvoll, da Hunde wahrscheinlich gramnegative Bakterien durch das Schnüffeln von Hundeabfällen oder „Hinterbacken“ von Hunden bekommen. Menschen haben wahrscheinlich mehr grampositive Bakterien aufgrund der Umgebung im Mund.
Ich habe auch die Qualität von gemittelt die Platten oder wie viele verschiedene Arten von Bakterien in jeder Platte gefunden wurden (siehe Grafik). Die durchschnittliche Gesamtzahl für Hunde betrug 5,6 verschiedene Bakterienkolonien. Die durchschnittliche Gesamtzahl für Menschen betrug 4,1 verschiedene Arten von Bakterienkolonien. Die durchschnittliche Anzahl von Gramm- negative Bakterien im Mund eines Hundes waren 2 Kolonien. Die durchschnittliche Anzahl von gramnegativen Bakterien im Mund eines Menschen betrug 0,2 Kolonien. (Eine von fünf Personen hatte eine Kolonie von gramnegativen Bakterien.) Die durchschnittliche Anzahl von grampositiven Bakterien im Mund eines Hundes betrug 3,7 Kolonien. (Diese Zahlen werden auch in meiner Schlussfolgerung interpretiert.)
Die Grafik zeigt, dass der menschliche Mund mehr grampositive Bakterien und dennoch weniger gramnegative Bakterien aufweist als Hunde (wie in der Tabelle mit den durchschnittlichen Daten gezeigt). Hunde haben insgesamt mehr Bakterienkolonien. Dies könnte daran liegen, dass Hunde viele verschiedene Arten von gramnegativen Bakterien sammeln, indem sie den Abfall und den Boden anderer Hunde schnüffeln. Hunde nehmen auch Bakterien von den Dingen auf, die sie schnüffeln und lecken. Obwohl Menschen ihre Zähne viel putzen und dort oft den Mund reinigen sind immer noch viele Bakterien im Mund. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass es auf der Welt viele harmlose Bakterien gibt, die natürlich im menschlichen Mund leben.
Schlussfolgerung
Ich kam zu dem Schluss, dass Hund und Die menschliche Mundflora ist sehr unterschiedlich. (Flora bedeutet die Bakterien, die in einem Mund oder anderswo gefunden werden.) Die Bakterien, die im menschlichen Mund gefunden werden, sind den Mundbakterien eines anderen Menschen ähnlicher als die Bakterien im Mund eines Hundes.
Ich kam auch zu dem Schluss, dass Hunde „Münder in gewisser Weise sauberer als Menschen“ und in anderer Hinsicht schmutziger sind. Menschen haben mehr Bakterien im Mund als Hunde, basierend auf der Gesamtzahl der Bakterien. Die meisten Menschen hatte eine „moderate“ Anzahl von Bakterien, und die meisten Hunde hatten „wenige“ Bakterien. Eine mögliche Erklärung dafür könnte sein, dass Hunde viel keuchen und beim Keuchen möglicherweise Bakterien zusammen mit ihrem Speichel von ihrer Zunge fallen. Aber Hunde hatten mehr Arten von Bakterien. Die durchschnittliche Anzahl verschiedener Bakterienkolonien im Mund eines Hundes betrug etwa 5,7. Die durchschnittliche Anzahl verschiedener Bakterienkolonien im Mund eines Menschen betrug etwa 4,1. Ich denke, das liegt daran, dass Hunde an einer Vielzahl von Dingen wie Teppichen, Fußböden, Stühlen, Gras usw. schnüffeln und lecken, sodass sie Bakterien an vielen Orten aufnehmen.
Hunde haben mehr gramnegative Bakterien in ihren Mündern. Ich denke, das liegt daran, dass sie oft Dinge am Boden schnüffeln und lecken. Da gramnegative Bakterien normalerweise nur im Darm vorkommen, bekommen Hunde die Bakterien möglicherweise in den Mund, weil sie an den Hintern anderer Hunde schnüffeln. Wenn sie das tun, bekommen sie möglicherweise einige gramnegative Bakterien auf der Nase, die sich früher befanden der Darm des anderen Hundes; dann später leckt der Hund seine Nase und bekommt die Bakterien in den Mund. Menschen haben mehr grampositive Bakterien im Mund. Ich denke, das liegt daran, dass der menschliche Mund eine Umgebung bietet, die für grampositive Bakterien geeignet ist.
Kann ich mich abschließend von meinem Hund weiter lecken lassen? Die Antwort auf die Frage lautet ja! Ich werde mich schuldlos fühlen, wenn mein Hund mich lecken lässt, weil ich herausgefunden habe, dass Mundbakterien von Mensch und Hund unterschiedlich sind, sodass die Mundbakterien meines Hundes mir keinen Schaden zufügen.
Weitere Forschung
Ich möchte untersuchen, welche Arten von gramnegativen Bakterien im Mund von Hunden vorkommen und woher sie stammen, um festzustellen, ob meine Hypothesen zutreffen. Ich würde auch gerne sehen, ob das tägliche Zähneputzen von Hunden dazu beitragen würde, dass keine schädlichen Bakterien in ihrem Mund wachsen. Die Durchführung dieses Experiments in größerem Maßstab mit mehr Probanden wird meine Schlussfolgerung stützen. Es ist bekannt, dass Daten dort zuverlässiger sind Weitere Probanden werden getestet.
Danksagung
Ich möchte meiner Mutter dafür danken, dass sie mich ermutigt hat, ein Stipendium für die Arbeit im State Hygienic Laboratory der University of Iowa zu schreiben Ich möchte Gabriella Gerken dafür danken, dass sie eine großartige Mentorin ist und mir so viel über das Plattieren von Bakterien und das Verstehen des Grammflecks beigebracht hat. Ich möchte meinem Vater dafür danken, dass er mir geholfen hat, mehr über die Welt der Bakterien zu verstehen.
Ich bin so dankbar, dass ich im Alter von 13 Jahren in einem Universitätslabor arbeiten durfte. Ich habe so viel gelernt mit den Agarplatten und Bakterien. Ich werde mich sehr freuen, wenn ich nicht gewinne, weil die Die Erfahrung war unglaublich und sehr lehrreich, und ich bin so glücklich, dass ich teile meine Entdeckungen mit der Welt.
Bibliographie
„Bakterien“. Wikipedia. 29. November 2009.Abgerufen von http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. „Mikrobiologie und Management von Bisswundinfektionen bei Menschen und Tieren.“ Primary Care 1 (30. März 2003): 25-39.