Introducere
„Abby! Nu lăsa câinele să te lingă! Limba ei este plină de bacterii! „De când am câștigat un câine în urmă cu câțiva ani, mama a spus mereu asta. Îmi place când câinele meu fuge să mă salute când ajung acasă de la școală și îmi spune„ salut ”, dându-mi linge. Ceea ce uram, totuși, mă simțeam vinovat și dezgustat de faptul că aveam bacteriile sale pe câine pe toată fața mea. Așa că am decis să fac un test pentru a vedea cât de murdare sunt „limbile câinilor.
Ipoteza
Am emis ipoteza că limbile umane ar fi mai curate decât limbile câinilor. M-am gândit la asta pentru că oamenii se spală pe dinți cel puțin o dată pe zi. Am emis ipoteza că „limbile câinilor ar fi murdare pentru că lingeau întotdeauna lucruri murdare, cum ar fi gunoiul.
Cercetări de fond
Am citit despre bacterii pe mai multe site-uri web, inclusiv la Universitatea din Muzeul Paleontologiei din California și Wikipedia. De asemenea, am citit un articol din Jurnalul Academiei Americane de Dermatologie numit „Mușcături de câine, pisică și om: o recenzie”. În cele din urmă, am citit un articol din Journal of Clinical Microbiology numit „Microbiota orală cultivabilă a câinilor domestici”.
Ceea ce am învățat din studiile mele de bacteriologie este că bacteriile au fost numite mai întâi „animale” de Antonie van Leeuwenhoek când le-a descoperit în 1676. Bacteriile sunt organisme unicelulare fără nucleu. Deoarece sunt atât de mici, bacteriile pot fi observate doar la microscop. Aceste organisme au doar câțiva micrometri lungime (un micrometru este 1/1000 dintr-un milimetru). Există bacterii care vă acoperă pielea, în interiorul corpului și în multe alte locuri. Doar aproximativ 1% din bacterii sunt dăunătoare. Majoritatea bacteriilor nu sunt nici dăunătoare, nici utile. De exemplu, bacteriile utile acoperă suprafața interioară a unor organe, prevenind bacteriile dăunătoare să vă infecteze organele. O mulțime de bacterii neutre se găsesc în sistemul digestiv, pentru a preveni infecția. Multe bacterii vă ajută sistemul imunitar. Cu toate acestea, unele bacterii provoacă boli; multe boli infecțioase se răspândesc prin împărțirea salivei infectate de bacterii dăunătoare.
Unele studii au constatat diferențe în tipurile de infecții care apar după ce au fost mușcate de un om sau de un animal. Dar asta nu mi-a spus care sunt bacteriile prezente în mod normal. A fi mușcat în mână de un om va provoca infecția unui om. Cu toate acestea, doar 1% din vizitele de urgență sunt pentru mușcături infecțioase de la câini. Acest lucru m-a făcut să mă întreb dacă oamenii și câinii au diferențe semnificative în ceea ce privește tipul și cantitatea de bacterii din gura lor.
Descrierea proiectului
1. Găsirea laboratorului: După ce am decis că am o ipoteză testabilă, a trebuit să găsesc un laborator în care să îmi desfășor experimentul. Am scris un cerere de finanțare către Laboratorul de igienă de stat de la Universitatea din Iowa, explicând ce voiam să fac acolo și ce încercam să aflu. Grantul meu a fost acceptat și mi s-a atribuit un mentor care să lucreze cu mine la unitate.
2. Materiale:
- 12 cele mai fine tampoane Fisher
- 12 plăci de agar negativ cu greutate negativă
- 12 plăci de agar de sânge
- bucle de unică folosință
- Echipament de siguranță: mănuși, ochelari de protecție, haina de laborator
bie
3. Variabile, controale și dimensiunea eșantionului: singura variabilă pe care am testat-o a fost diferența dintre specii. Controlul a fost saliva umană. Am avut cinci probe umane și șapte probe de câini din cauza materialelor limitate pe care mi le-a oferit laboratorul.
4. Obținerea probelor: În perioada 20-21 iunie 2010, am mers în jur la cinci dintre vecinii mei care sunt proprietari de câini și am obținut probe de salivă. I-am pus pe proprietarii câinilor să-și testeze câinii și pe ei înșiși cu tampoane separate. Le-am cerut subiecților să nu se spele pe dinți sau să mănânce înainte de prelevare, pentru a mă asigura că testele nu au fost compromise. Acest lucru a asigurat că singura variabilă testată a fost diferența dintre gurile „câinilor” și „oamenii”. Am folosit tampoane de pescuit „Finest să-și tamponeze limba. Am pus tampoanele în frigider până când m-am dus să le plătesc pe 21 iunie 2010. M-am asigurat că păstrez subiectele anonime etichetându-le Uman 1 la 5 sau Câinele 1 la 5.
5. Placarea bacteriilor: pe 21 iunie 2010, am fost la Laboratorul de igienă de stat de la Universitatea din Iowa pentru a plasa bacteriile pe agar. Am folosit plăci de agar din sânge care prezintă atât bacterii gram-negative și gram-pozitive, cât și plăci de agar gram-negative care conțin antibiotice gram-pozitive, astfel încât numai bacteriile gram-negative să poată crește.
Gramul pata de bacterii este o modalitate de a clasifica bacteriile pe baza pereților lor celulari.Pentru a face pata de gram, puneți o probă de bacterii pe o farfurie, o pătați de violet cu o substanță chimică, o decolorați cu alcool și apoi o colorați cu o substanță chimică roz. Dacă bacteriile se colorează în violet, ele sunt gram-pozitive, ceea ce înseamnă că pereții lor celulari au absorbit substanța chimică violetă. Dacă bacteriile sunt roz, ele sunt gram-negative, ceea ce înseamnă că pereții lor celulari nu au preluat substanța chimică purpurie, ci au preluat rozul. Celulele gram-pozitive se găsesc de obicei în gură sau pe piele și gram -celulele negative se găsesc de obicei în intestine.
Mai întâi am tamponat un al patrulea din placa de agar și apoi am folosit o buclă pentru a răspândi bacteriile în jur, astfel încât atunci când bacteriile au crescut , Aș putea să îmi fac o idee mai bună despre cantitatea lor. Pentru a plăti bacteriile, mai întâi striați un al patrulea din placă, apoi luați câteva bacterii pe care le-ați așezat pe placă și o frecați de-a lungul următoarei părți a plăcii folosind un instrument numită buclă. Apoi dezinfectați bucla și luați câteva bacterii de la prima dată când ați folosit bucla și o frecați în jurul cadranului următor. În cele din urmă, dezinfectați din nou bucla și luați câteva bacterii din a doua oară când ați folosit bucla și o frecați în jurul restului părții neatinse a plăcii (a se vedea diagrama).
Am învățat de la mentorul meu modul în care oamenii de știință descriu cantitatea de bacterii de pe plăci. Ea m-a învățat că, dacă, după câteva zile, există doar culturi de bacterii în locul inițial în care ai striat cu tamponul, ai spune că există o cantitate „rară” de bacterii pe farfurie. Dacă există culturi de bacterii pe prima parte pe care ați folosit bucla, ați descrie cantitatea de bacterii ca fiind „puține”. Dacă ar exista culturi de bacterii pe partea plăcii în care ați folosit bucla pentru a doua oară, ați descrie cantitatea de bacterii ca fiind „moderată”. Dacă există culturi de bacterii în ultimul loc în care ați utilizat bucla, ați descrie cantitatea de bacterii ca fiind „multe”.
6. Cultivarea bacteriilor: După ce culturile au fost păstrate într-un incubator la 35 ° C timp de 24 de ore, am observat creșterea lor.
7. Analiza plăcilor: A doua zi m-am întors la laborator și am analizat plăcile. Am descris cantitatea de bacterii folosind metoda descrisă mai sus. De asemenea, am determinat câte colonii bacteriene existau prin diferite forme, dimensiuni și culori. Toate observațiile au fost înregistrate în caietul de laborator. Când am terminat de analizat plăcile, acestea au fost autoclavizate și eliminate de către Laboratorul de igienă.
Probele de cană Petri au multe bacterii diferite, după cum se poate observa din diferitele culori și forme ale coloniilor de bacterii. Majoritatea acestor plăci ar fi descrise ca având colonii rare sau puține bacterii datorită poziției tuturor coloniilor.
Probele umane din placa Petri au în mare parte aceleași bacterii plate maroni sau bacterii albe, spre deosebire de cele foarte diverse probe de câini. Cele mai multe dintre aceste probe ar varia de la a avea „puține” niveluri de bacterii „moderate”. Acestea sunt plăci de agar din sânge care permit atât bacteriilor gram-negative, cât și gram-pozitive să crească.
Am înregistrat cantitatea de bacterii pe fiecare placă și am încercat să estimez câte colonii bacteriene diferite erau pe fiecare placă. . (A trebuit să estimez pentru că este aproape imposibil să găsesc numărul exact.) Când am ajuns acasă, am făcut media datelor pentru a le înțelege mai bine. Am găsit mai întâi cantitatea medie de câini și bacterii totale umane, bacterii gram-pozitive și bacterii gram-negative. Pentru a face acest lucru, am atribuit o scară de evaluare în care rare = 1, puține = 2, moderate = 3 și multe = 4. Am făcut media rezultatelor și le-am înregistrat în tabelul de date.
Rezultate
Am constatat că media totală a bacteriilor umane este de 3, ceea ce reprezintă un rating de „moderat”. Totalul mediu pentru bacteriile câinilor a fost de 2,7 (între „puțini” și „moderate”). Totalul mediu al bacteriilor gram-negative pentru câini a fost de 0,9, ceea ce este „rar”. Totalul mediu al bacteriilor gram-negative umane a fost de 0,2, ceea ce ar fi considerat „foarte rar”. Totalul mediu al bacteriilor gram-pozitive pentru câini a fost de 1,9, ceea ce este aproape de „puțini”. Totalul mediu al bacteriilor gram-pozitive pentru oameni a fost de 2,8, ceea ce este aproape „moderat”. (Aceste numere vor fi interpretate mai târziu în concluzia mea.)
Numărul mediu de bacterii gram-pozitive din gura unui om a fost de 4.2 colonii. Gurile umane aveau mai multe bacterii gram-pozitive (tipul de bacterii care se găsesc de obicei în gură sau pe piele) decât au câinii. Cu toate acestea, gurile umane au avut mai puține bacterii gram-negative (acest tip de bacterii se află mai ales în intestine) decât câinii? Acest lucru are sens, deoarece câinii probabil primesc bacterii gram-negative din mirosul deșeurilor de câini sau din spatele câinilor. Oamenii probabil au mai multe bacterii gram-pozitive din cauza mediului în gură.
De asemenea, am evaluat calitatea plăci sau câte tipuri diferite de bacterii au fost găsite în fiecare placă (vezi graficul). Totalul mediu pentru câini a fost de 5,6 colonii bacteriene diferite. Totalul mediu pentru oameni a fost de 4,1 tipuri diferite de colonii bacteriene. Numărul mediu de grame bacteriile negative din gura câinelui erau 2 colonii. Numărul mediu de bacterii gram-negative în gura unui om a fost de 0,2 colonii. (O persoană din cinci avea o colonie de bacterii gram-negative.) Numărul mediu de bacterii gram-pozitive în gura unui câine a fost de 3,7 colonii. (Aceste cifre vor fi interpretate și în concluzia mea.)
Graficul arată că gurile umane au mai multe bacterii gram-pozitive, dar mai puține bacterii gram-negative decât câinii (așa cum se arată în tabelul de date medii). Câinii au un număr mai mare de colonii bacteriene. Acest lucru s-ar putea datora faptului că câinii adună multe tipuri diferite de bacterii gram-negative de la adulmecarea deșeurilor și a fundului altor câini. Câinii, de asemenea, ridică bacteriile din lucrurile pe care le adulmecă și le ling. Deși oamenii se spală foarte mult pe dinți și își curăță gura des, acolo sunt încă multe bacterii în gura lor. Acest lucru se datorează probabil faptului că există multe bacterii inofensive în lume care trăiesc în mod natural în gura umană.
Concluzie
Am concluzionat că câinele și flora gurii umane este foarte diferită. (Flora înseamnă bacteriile găsite în gură sau oriunde altundeva.) Bacteriile găsite în gura umană sunt mai asemănătoare cu bacteriile orale ale altui om decât bacteriile găsite în gura câinelui. De asemenea, am concluzionat că câinii „gurile sunt mai curate decât oamenii” în anumite privințe și mai murdare în alte moduri. Oamenii au mai multe bacterii în gură decât câinii, pe baza numărului total de bacterii. Majoritatea oamenilor au avut un număr „moderat” de bacterii, iar majoritatea câinilor au avut „puține” bacterii. O posibilă explicație a acestui fapt ar putea fi că câinii gâfâie mult și poate, în timp ce gâfâie, bacteriile cad de pe limbă împreună cu saliva lor. Dar câinii aveau mai multe tipuri de bacterii. Numărul mediu de colonii bacteriene diferite în gura câinelui a fost de aproximativ 5,7. Numărul mediu de colonii bacteriene diferite în gura unui om a fost de aproximativ 4,1. Cred că acest lucru este așa, deoarece câinii adulmecă și lingă o varietate de lucruri, cum ar fi covoare, podele, scaune, iarbă etc., așa că ridică bacterii din multe locuri.
Câinii au mai multe bacterii gram-negative în gura lor. Cred că acest lucru se datorează faptului că adesea adulmecă și ling de lucruri pe pământ. Deoarece bacteriile gram-negative se găsesc, de obicei, numai în intestine, poate că câinii aduc bacteriile în gură, deoarece adulmecă fundul altor câini. Când fac acest lucru, pot obține pe nas câteva bacterii gram-negative care erau în trecut. intestinul celuilalt câine; apoi mai târziu câinele își va linge nasul, ducând bacteriile în gură. Oamenii au mai multe bacterii gram-pozitive în gură. Cred că așa este, deoarece gura umană oferă un mediu care se potrivește bacteriilor gram-pozitive.
În concluzie, voi lăsa câinele meu să mă lingă în continuare? Răspunsul la întrebare este da! Mă voi simți nevinovat dacă îmi voi lăsa câinele să mă lingă pentru că am aflat că bacteriile orale ale oamenilor și ale câinilor sunt diferite, astfel încât bacteriile orale ale câinelui meu nu-mi fac rău.
Cercetări suplimentare
ș dori să cercetez ce tipuri de bacterii gram-negative se găsesc în gura câinilor și de unde au venit pentru a vedea dacă ipotezele mele sunt adevărate. Aș dori, de asemenea, să văd dacă perierea zilnică a câinilor pe câini ar ajuta la prevenirea creșterii bacteriilor dăunătoare în gura lor. Desfășurarea acestui experiment la o scară mai mare cu mai mulți subiecți va ajuta la concluzia mea. Se știe că datele sunt mai fiabile atunci când există sunt mai mulți subiecți testați.
Mulțumiri
Aș dori să îi mulțumesc mamei mele pentru că m-a încurajat să scriu o subvenție pentru a lucra la Laboratorul de igienă de stat de la Universitatea din Iowa. vreau să-i mulțumesc Gabriellei Gerken pentru că a fost un mare mentor și pentru că m-a învățat atât de multe despre placarea bacteriilor și înțelegerea petei de gram. Aș dori să-i mulțumesc tatălui meu că m-a ajutat să înțeleg mai multe despre lumea bacteriilor.
Sunt atât de recunoscător că am putut să lucrez într-un laborator universitar la vârsta de 13 ani. Am învățat atât de mult să lucrez cu plăcile de agar și bacteriile. Voi fi perfect fericit dacă nu câștig, deoarece experiența a fost incredibilă și foarte educativă și sunt atât de fericit că eu să împărtășesc descoperirile mele cu lumea.
Bibliografie
„Bacterii”. Wikipedia. 29 noiembrie 2009.Adus de la http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. „Microbiologia și gestionarea infecțiilor cu plăgi mușcate la om și animale”. Îngrijirea primară 1 (30 martie 2003): 25-39.