Introduzione
“Abby! Non lasciare che il cane ti lecchi! La sua lingua è piena di batteri! “Da quando abbiamo preso un cane, qualche anno fa, mia madre lo dice sempre. Adoro quando il mio cane corre a salutarmi quando torno a casa da scuola e mi dice” ciao “dandomi lecca. Quello che odiavo, però, era sentirmi in colpa e disgustato per avere i suoi batteri sulla faccia. Così ho deciso di fare un test per vedere quanto sono veramente sporche le lingue dei cani.
Ipotesi
Ho ipotizzato che le lingue umane sarebbero state più pulite di quelle dei cani. Lho pensato perché gli umani si lavano i denti almeno una volta al giorno. Ho ipotizzato che le lingue dei cani sarebbero state sporche perché leccavano sempre cose sporche come la spazzatura.
Ricerche di base
Ho letto di batteri su diversi siti web, inclusa lUniversità di Museo di Paleontologia della California e Wikipedia. Ho anche letto un articolo del Journal of American Academy of Dermatology intitolato “Dog, Cat, and Human Bites: A Review”. Infine, ho letto un articolo dal Journal of Clinical Microbiology chiamato “Cultivable Oral Microbiota of Domestic Dogs”.
Quello che ho imparato dai miei studi di batteriologia è che i batteri furono chiamati per la prima volta “animalcules” da Antonie van Leeuwenhoek quando li scoprì nel 1676. I batteri sono organismi unicellulari senza nucleo. Poiché sono così piccoli, i batteri possono essere osservati solo con un microscopio. Questi organismi sono lunghi solo pochi micrometri (un micrometro è 1/1000 di millimetro). Ci sono batteri che coprono la tua pelle, allinterno del tuo corpo e in molti altri luoghi. Solo l1% circa dei batteri è dannoso. La maggior parte dei batteri non è né dannosa né utile. Ad esempio, batteri utili coprono la superficie interna di alcuni dei tuoi organi, impedendo ai batteri nocivi di infettarli. Molti batteri neutri si trovano nel tuo sistema digestivo, per prevenire linfezione. Molti batteri aiutano il tuo sistema immunitario. Tuttavia, alcuni batteri causano malattie; molte malattie infettive si diffondono attraverso la condivisione della saliva infettata da batteri nocivi.
Alcuni studi hanno riscontrato differenze nei tipi di infezioni che si verificano dopo essere stati morsi da un essere umano o da un animale. Ma questo non mi ha detto quali batteri sono normalmente presenti. Essere morsi nella mano da un essere umano causerà infezioni per un essere umano. Eppure solo l1% delle visite al pronto soccorso è per morsi infettivi di cani. Questo mi ha fatto chiedere se gli esseri umani e i cani hanno differenze significative nel tipo e nella quantità di batteri in bocca.
Descrizione del progetto
1. Trovare il laboratorio: dopo aver deciso di avere unipotesi verificabile, ho dovuto trovare un laboratorio in cui condurre il mio esperimento. Ho scritto un richiesta di sovvenzione allo State Hygienic Lab presso lUniversità dello Iowa spiegando cosa volevo fare lì e cosa stavo cercando di scoprire. La mia borsa di studio è stata accettata e mi è stato assegnato un mentore che lavorasse con me presso la struttura.
2. Materiali:
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- 12 tamponi Finest Fisher “s
- 12 piastre di agar gram-negativi
- 12 piastre di agar sangue
- Anse monouso
- Attrezzatura di sicurezza: guanti, occhiali protettivi, camice da laboratorio
3. Variabili, controlli e dimensione del campione: lunica variabile che stavo testando era la differenza tra le specie. Il controllo era la saliva umana. Avevo cinque campioni umani e sette campioni di cani a causa dei materiali limitati che il laboratorio mi offriva.
4. Ottenere i campioni: il 20-21 giugno 2010, sono andato in giro da cinque dei miei vicini proprietari di cani e ho ottenuto campioni di saliva. Ho chiesto ai proprietari dei cani di testare i loro cani e se stessi con tamponi separati. Ho chiesto ai soggetti di non lavarsi i denti o mangiare prima del campionamento per assicurarsi che i test non fossero “compromessi. Ciò ha garantito che lunica variabile testata fosse la differenza tra le bocche dei cani” e degli esseri umani “. Ho usato i tamponi di Fishers” Finest per tamponare la lingua. Ho messo i tamponi in frigorifero fino a quando non sono andata a impiattarli il 21 giugno 2010. Mi sono assicurato di mantenere i soggetti anonimi etichettandoli come Umano da 1 a 5 o Cane da 1 a 5.
5. Placcatura dei batteri: il 21 giugno 2010, sono andato allo State Hygienic Lab dellUniversità dello Iowa per placcare i batteri su agar. Ho usato piastre di agar sangue che mostrano batteri gram-negativi e gram-positivi e piastre di agar gram-negative che contengono antibiotici gram-positivi in modo che possano crescere solo batteri gram-negativi.
Il grammo macchia di batteri è un modo per classificare i batteri in base alle loro pareti cellulari.Per fare la macchia di grammo, metti un campione dei batteri su un piatto, lo tingi di viola con una sostanza chimica, lo sbiadisci con alcol e poi lo macchia con una sostanza chimica rosa. Se i batteri si colorano di viola, sono gram-positivi, il che significa che le loro pareti cellulari hanno assorbito la sostanza chimica viola. Se i batteri sono rosa, sono gram-negativi, il che significa che le loro pareti cellulari non hanno assorbito la sostanza chimica viola ma hanno assorbito il rosa. Le cellule gram-positive si trovano solitamente nella bocca o sulla pelle e il grammo -cellule negative si trovano solitamente nellintestino.
Ho prima tamponato un quarto della piastra di agar e poi ho usato un cappio per diffondere i batteri in modo che quando i batteri crescessero , Potrei avere unidea migliore della loro quantità. Per placcare i batteri, prima striscia un quarto del piatto, quindi prendi alcuni dei batteri che hai posizionato sul piatto e strofinalo lungo il lato successivo del piatto usando uno strumento chiamato loop. Quindi disinfetti il loop e prendi alcuni batteri dalla prima volta che hai usato il loop e lo strofini sul quadrante successivo. Infine, disinfetti di nuovo il cappio e prendi un po di batteri dalla seconda volta che hai usato il cappio e lo strofini sul resto della parte intatta della piastra (vedi diagramma).
Ho imparato dal mio mentore il modo in cui gli scienziati descrivono la quantità di batteri nei piatti. Mi ha insegnato che se, dopo pochi giorni, ci fossero solo colture batteriche nel punto originale che hai striato con il tampone, diresti che cè una quantità “rara” di batteri sul piatto. Se ci sono colture di batteri sul primo lato su cui hai usato il cappio, descriveresti la quantità di batteri come “pochi”. Se ci fossero colture di batteri sulla parte della piastra in cui hai usato il cappio per la seconda volta, descriveresti la quantità di batteri come “moderata”. Se ci sono colture batteriche nellultimo punto in cui hai utilizzato il ciclo, descriveresti la quantità di batteri come “molti”.
6. Crescita dei batteri: dopo che le colture sono state tenute in un incubatore a 35 ° C per 24 ore, ho osservato la loro crescita.
7. Analisi delle piastre: il giorno successivo sono tornato in laboratorio e ho analizzato le piastre. Ho descritto la quantità di batteri utilizzando il metodo sopra descritto. Ho anche determinato quante colonie batteriche cerano in base alle loro diverse forme, dimensioni e colori. Tutte le osservazioni sono state registrate nel mio quaderno di laboratorio. Quando ho finito di analizzare le piastre, sono state sterilizzate in autoclave e smaltite dallHygienic Lab.
I campioni di piastre di Petri del cane contengono molti batteri diversi, come si può vedere dai diversi colori e forme delle colonie di batteri. La maggior parte di queste piastre verrebbe descritta come contenente colonie di batteri rare o poche a causa della posizione di tutte le colonie.
I campioni di piastre di Petri umane hanno per lo più gli stessi batteri piatti marroni o batteri bianchi, a differenza di quelli molto diversi campioni di cane. La maggior parte di questi campioni andrebbe da livelli di batteri “pochi” a “moderati”. Si tratta di piastre di agar sangue che consentono la crescita di batteri gram-negativi e gram-positivi.
Ho registrato la quantità di batteri su ogni piastra e ho cercato di stimare quante diverse colonie batteriche erano presenti su ciascuna piastra . (Ho dovuto stimare perché è quasi impossibile trovare il numero esatto.) Quando sono tornato a casa, ho fatto la media dei dati per capirlo meglio. Per prima cosa ho trovato la quantità media di batteri totali del cane e delluomo, batteri gram-positivi e batteri gram-negativi. Per fare ciò, ho assegnato una scala di valutazione in cui raro = 1, pochi = 2, moderato = 3 e molti = 4. Ho calcolato la media dei risultati e li ho registrati nella tabella dei dati.
Risultati
Ho trovato che il totale medio di batteri umani era 3, che è un punteggio “moderato”. Il totale medio per i batteri del cane era 2,7 (tra “pochi” e “moderati”). Il totale medio di batteri gram-negativi nei cani era 0,9, che è “raro”. Il totale medio di batteri umani gram-negativi era 0,2, che sarebbe considerato “molto raro”. Il totale medio di batteri gram-positivi nei cani era 1,9, che è vicino a “pochi”. Il totale medio di batteri gram-positivi per gli esseri umani era 2.8, che è quasi “moderato”. (Questi numeri verranno interpretati più avanti nella mia conclusione.)
Il numero medio di batteri gram-positivi nella bocca di un essere umano era 4.2 colonie. Le bocche umane avevano più batteri Gram-positivi (il tipo di batteri che di solito si trovano nella bocca o sulla pelle) rispetto ai cani. Eppure le bocche umane avevano meno batteri gram-negativi (questo tipo di batteri è principalmente nellintestino) rispetto ai cani? Questo ha senso, perché i cani probabilmente prendono i batteri gram-negativi dallannusare i rifiuti dei cani o dai cani “dietro”. Gli esseri umani probabilmente hanno più batteri gram-positivi a causa dellambiente nella loro bocca.
Ho anche calcolato la qualità di le piastre, o quanti tipi diversi di batteri sono stati trovati in ciascuna piastra (vedi grafico). Il totale medio per i cani era di 5,6 colonie batteriche diverse. Il totale medio per gli esseri umani era di 4,1 diversi tipi di colonie batteriche. Il numero medio di colonie batteriche i batteri negativi nella bocca di un cane erano 2 colonie. Il numero medio di batteri gram-negativi nella bocca di un uomo era di 0,2 colonie. (Una persona su cinque aveva una colonia di batteri gram-negativi). Il numero medio di batteri gram-positivi nella bocca di un cane era 3,7 colonie. (Questi numeri saranno anche interpretati nella mia conclusione.)
Il grafico mostra che le bocche umane hanno più batteri gram-positivi ma meno batteri gram-negativi rispetto ai cani (come mostrato nella tabella dei dati medi). I cani hanno un totale maggiore di colonie batteriche. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che i cani raccolgono molti tipi diversi di batteri gram-negativi annusando i rifiuti e il sedere di altri cani. I cani raccolgono anche i batteri dalle cose che annusano e leccano. Anche se gli esseri umani si lavano molto i denti e si puliscono spesso la bocca, hanno ancora molti batteri in bocca. Probabilmente questo è dovuto al fatto che ci sono molti batteri innocui nel mondo che vivono naturalmente nella bocca umana.
Conclusione
Ho concluso che il cane e la flora della bocca umana è molto diversa (flora indica i batteri che si trovano in una bocca o in qualsiasi altro luogo). I batteri presenti nella bocca umana sono più simili ai batteri orali di un altro umano rispetto ai batteri presenti nella bocca di un cane.
Ho anche concluso che i cani “le bocche sono più pulite degli umani” in un certo senso e più sporchi in altri modi. Gli esseri umani hanno più batteri in bocca rispetto ai cani, in base al numero totale di batteri. La maggior parte degli esseri umani aveva un numero “moderato” di batteri e la maggior parte dei cani aveva “pochi” batteri. Una possibile spiegazione di ciò potrebbe essere che i cani ansimano molto e forse mentre ansimano, i batteri cadono dalla lingua insieme alla loro saliva. Ma i cani avevano più tipi di batteri. Il numero medio di diverse colonie batteriche nella bocca di un cane era di circa 5,7. Il numero medio di diverse colonie batteriche in una bocca umana era di circa 4,1. Penso che sia così perché i cani annusano e leccano una varietà di cose, come tappeti, pavimenti, sedie, erba, ecc., Così raccolgono i batteri da molti luoghi.
I cani hanno più batteri gram-negativi nelle loro bocche. Penso che sia perché spesso annusano e leccano le cose per terra. Poiché i batteri gram-negativi di solito si trovano solo nellintestino, forse i cani prendono i batteri in bocca perché annusano il fondo di altri cani. Quando lo fanno, possono avere alcuni batteri gram-negativi sul naso che erano in lintestino dellaltro cane; poi più tardi il cane si leccerà il naso, prendendo i batteri in bocca. Gli esseri umani hanno più batteri Gram-positivi in bocca. Penso che sia così perché la bocca umana fornisce un ambiente adatto ai batteri gram-positivi.
In conclusione, lascerò che il mio cane continui a leccarmi? La risposta alla domanda è sì! Mi sentirò in colpa per aver lasciato che il mio cane mi leccasse perché ho scoperto che i batteri orali delluomo e del cane sono diversi, quindi i batteri orali del mio cane non mi danneggiano.
Ulteriori ricerche
Vorrei ricercare quali tipi di batteri gram-negativi si trovano nella bocca dei cani e da dove provengono per vedere se le mie ipotesi sono vere. Vorrei anche vedere se spazzolare quotidianamente i denti dei cani aiuterebbe a prevenire la crescita di batteri nocivi nelle loro bocche. Condurre questo esperimento su scala più ampia con più soggetti aiuterà a sostenere la mia conclusione. È noto che i dati sono più affidabili quando sono presenti sono più soggetti in fase di test.
Ringraziamenti
Vorrei ringraziare mia madre per avermi incoraggiato a scrivere una borsa di studio per lavorare presso lo State Hygienic Laboratory presso lUniversità dellIowa. Vorrei Ringrazio Gabriella Gerken per essere stata una grande mentore e per avermi insegnato così tanto sulla placcatura dei batteri e sulla comprensione della colorazione del grammo. Vorrei ringraziare mio padre per avermi aiutato a capire di più sul mondo dei batteri.
Sono così grato di aver potuto lavorare in un laboratorio universitario alletà di 13 anni. Ho imparato così tanto lavorando con le piastre di agar e i batteri. Sarò perfettamente felice se non vinco, perché il lesperienza è stata incredibile e molto istruttiva, e io sono così felice condividere le mie scoperte con il mondo.
Bibliografia
“Batteri”. Wikipedia. 29 novembre 2009.Estratto da http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. “Microbiology and Management of Human and Animal Bite Wound Infezioni”. Primary Care 1 (30 marzo 2003): 25-39.