Inledning
”Abby! Låt inte hunden slicka dig! Hennes tunga är full av bakterier! ”Ända sedan vi fick en hund för några år sedan har min mamma alltid sagt det. Jag älskar när min hund springer för att hälsa på mig när jag kommer hem från skolan och säger” hej ”genom att ge mig Det jag hatade kände mig dock skyldig och äcklad över att ha sina doggy bakterier över hela mitt ansikte. Så jag bestämde mig för att göra ett test för att se hur smutsiga hundar ”tungor egentligen är. h2>
Jag antog att mänskliga tungor skulle vara renare än hundtungor. Jag tänkte detta för att människor borstar tänderna minst en gång om dagen. Jag antog att hundarnas tungor skulle vara smutsiga eftersom de alltid slickade smutsiga saker som skräp.
Bakgrundsforskning
Jag läste om bakterier på ett antal olika webbplatser, inklusive University of Kaliforniens museum för paleontologi och Wikipedia. Jag läste också en artikel från Journal of the American Academy of Dermatology som heter ”Dog, Cat, and Human Bites: A Review.” Slutligen läste jag en artikel från Journal of Clinical Microbiologycalled ”Cultivable Oral Microbiota of Domestic Dogs.”
Vad jag lärde mig från mina bakteriologistudier är att bakterier först kallades ”animalcules” av Antonie van Leeuwenhoek när han upptäckte dem 1676. Bakterier är encelliga organismer utan kärna. Eftersom de är så små kan bakterier endast observeras med ett mikroskop. Dessa organismer är bara några mikrometer långa (en mikrometer är 1/1000 av en millimeter). Det finns bakterier som täcker din hud, inuti din kropp och många andra platser. Endast cirka 1 procent av bakterierna är skadliga. De flesta bakterier är varken skadliga eller användbara. Exempelvis täcker användbara bakterier insidan av några av dina organ och förhindrar att skadliga bakterier infekterar dina organ. Många neutrala bakterier finns i matsmältningssystemet för att förhindra infektion. Många bakterier hjälper ditt immunförsvar. Vissa bakterier orsakar dock sjukdom; många smittsamma sjukdomar sprids genom delning av saliv som smittats av skadliga bakterier.
Vissa studier har funnit skillnader i vilka typer av infektioner som händer efter att ha blivit bitna av en människa eller ett djur. Men detta berättade inte för mig vilka bakterier som normalt finns. Att bli biten i handen av en människa kommer att orsaka infektion för en människa. Ändå är det bara en procent av akutbesöken som är för smittsamma bett från hundar. hundar har signifikanta skillnader i typen och mängden bakterier i munnen.
Projektbeskrivning
1. Hitta labbet: Efter att ha bestämt mig för att jag hade en testbar hypotes, var jag tvungen att hitta ett laboratorium för att utföra mitt experiment. Jag skrev en bevilja begäran till State Hygienic Lab vid University of Iowa som förklarar vad jag ville göra där och vad jag försökte ta reda på. Mitt bidrag accepterades och jag fick en mentor att arbeta med mig på anläggningen.
2. Material:
-
- 12 Fishers Finest swabs
- 12 gram-negativ agarplattor
- 12 blodagarplattor
- Engångsslingor
- Säkerhetsutrustning: handskar, skyddsglasögon, labrock
3. Variabler, kontroller och provstorlek: Den enda variabeln jag testade var skillnaden mellan arter. Kontrollen var den mänskliga saliven. Jag hade fem mänskliga prover och sju hundprover på grund av det begränsade materialet som laboratoriet erbjöd mig.
4. Få proverna: Den 20-21 juni 2010 gick jag till fem av mina grannar som är hundägare och fick salivprover. Jag fick ägarna till hundarna testa sina hundar och sig själva med separata pinnar. Jag bad försökspersonerna inte borsta tänderna eller äta före provtagningen för att se till att testerna inte komprometterades. Detta försäkrade att den enda variabeln som testades var skillnaden mellan munnen för hundar och människor. Jag använde Fishers ”Finest swabs att svabba tungorna. Jag lade pinnarna i kylen tills jag gick att plätera dem den 21 juni 2010. Jag såg till att hålla ämnena anonyma genom att märka dem Human 1 till 5 eller Dog 1 till 5.
5. Plätering av bakterier: Den 21 juni 2010 gick jag till State Hygienic Lab vid University of Iowa för att plätera bakterierna på agar. Jag använde blodagarplattor som visar både gramnegativa och grampositiva bakterier och gramnegativa agarplattor som innehåller grampositiva antibiotika så att endast gramnegativa bakterier kan växa.
Grammet fläck av bakterier är ett sätt att klassificera bakterier baserat på deras cellväggar.För att göra gramfläcken lägger du ett prov av bakterierna på en tallrik, fläckar den lila med en kemikalie, avfärgar den med alkohol och fläckar den sedan med en rosa kemikalie. Om bakterierna fläckar lila är de gram-positiva, vilket innebär att deras cellväggar absorberade den lila kemikalien. Om bakterierna är rosa är de gramnegativa, vilket innebär att deras cellväggar inte tog upp den lila kemikalien men tog upp den rosa. Grampositiva celler finns vanligtvis i munnen eller på huden och gram -negativa celler finns vanligtvis i tarmarna.
Jag svabbade först en fjärdedel av agarplattan, och sedan använde jag en ögla för att sprida bakterierna så att när bakterierna växte , Jag kunde få en bättre uppfattning om deras mängd. För att platta bakterier strimmar du först en fjärdedel av plattan och sedan tar du några av de bakterier du placerade på plattan och gnuggar den längs nästa sida av plattan med ett instrument kallas en slinga. Då desinficerar du slingan och tar några av bakterierna från första gången du använde slingan och gnuggar runt den i nästa kvadrant. Slutligen, du desinficerar slingan igen och tar några av bakterierna från andra gången du använde slingan och gnuggar den runt resten av den orörda delen av plattan (se diagram).
Jag lärde mig av min mentor hur forskare beskriver mängden bakterier på plattorna. Hon lärde mig att om det, efter några dagar, bara fanns bakteriekulturer på den ursprungliga platsen som du strök ut med pinnen, skulle du säga att det finns en ”sällsynt” mängd bakterier på plattan. Om det finns bakteriekulturer på den första sidan som du använde slingan på skulle du beskriva bakteriemängden som ”få”. Om det fanns bakteriekulturer på den del av plattan där du använde slingan för andra gången skulle du beskriva bakteriemängden som ”måttlig”. Om det finns bakteriekulturer på den sista platsen där du använde slingan, skulle du beskriva bakteriemängden som ”många”.
6. Odling av bakterierna: Efter att kulturerna hade hållits i en inkubator vid 35 ° C i 24 timmar observerade jag deras tillväxt.
7. Analys av plattorna: Nästa dag gick jag tillbaka till laboratoriet och analyserade plattorna. Jag beskrev mängden bakterier med den metod som beskrivs ovan. Jag bestämde också hur många bakteriekolonier det fanns med olika former, storlekar och färger. Alla observationer registrerades i min anteckningsbok. När jag var färdig med att analysera plattorna, autoklaverades de och bortskaffades av Hygienic Lab.
Hundens petriskålsprover har många olika bakterier, vilket framgår av de olika färgerna och formerna hos bakteriekolonierna. De flesta av dessa plattor skulle beskrivas som sällsynta eller få bakteriekolonier på grund av positionen för alla kolonierna.
De mänskliga petriskålsproven har mestadels samma bruna platta bakterier eller vita bakterier, till skillnad från de mycket hundprover. De flesta av dessa prover varierar från att ha ”få” till ”måttliga” bakterienivåer. Det här är blodagarplattor som låter både gramnegativa och grampositiva bakterier växa.
Jag registrerade mängden bakterier på varje platta och jag försökte uppskatta hur många olika bakteriekolonier som fanns på varje platta . (Jag var tvungen att uppskatta eftersom det är nästan omöjligt att hitta det exakta antalet.) När jag kom hem beräknade jag data för att bättre förstå det. Jag hittade först den genomsnittliga mängden hund- och mänskliga totala bakterier, gram-positiva bakterier och gram-negativa bakterier. För att göra detta tilldelade jag en betygsskala där sällsynta = 1, få = 2, måttliga = 3 och många = 4. Jag genomsnittade resultaten och registrerade dem i datatabellen.
Resultat
Jag fann att genomsnittet för mänskliga bakterier var 3, vilket är ”måttligt”. Den genomsnittliga summan för hundbakterier var 2,7 (mellan ”få” och ”måttliga”). Den genomsnittliga totala gramnegativa hundbakterien var 0,9, vilket är ”sällsynt”. Den genomsnittliga totala gramnegativa mänskliga bakterien var 0,2, vilket skulle anses vara ”mycket sällsynt.” Den genomsnittliga totala gram-positiva hundbakterien var 1,9, vilket är nära ”få”. Den genomsnittliga totala grampositiva bakterien för människor var 2,8, vilket är nästan ”måttligt”. (Dessa siffror kommer att tolkas senare i min slutsats.)
Det genomsnittliga antalet gram-positiva bakterier i människans mun var 4.2 kolonier. Människans munnar hade mer grampositiva bakterier (den typ av bakterier som vanligtvis finns i munnen eller på huden) än hundar gör. Men mänskliga munnar hade färre gramnegativa bakterier (denna typ av bakterier är oftast i tarmarna) än hundar gör? Det är vettigt, eftersom hundar antagligen får gramnegativa bakterier från att sniffa hundavfall eller hundar ”bakom. Människor har förmodligen mer gram-positiva bakterier på grund av miljön i munnen.
Jag har också beräknat kvaliteten på plattorna, eller hur många olika typer av bakterier som hittades i varje platta (se diagram). Genomsnittet för hundar var 5,6 olika bakteriekolonier. Genomsnittet för människor var 4,1 olika typer av bakteriekolonier. Det genomsnittliga antalet gram- negativa bakterier i hundens mun var två kolonier. Det genomsnittliga antalet gramnegativa bakterier i människans mun var 0,2 kolonier. (En person av fem hade en koloni gramnegativa bakterier.) Det genomsnittliga antalet gram-positiva bakterier i en hunds mun var 3,7 kolonier. (Dessa siffror kommer också att tolkas i min slutsats.)
Diagrammet visar att människans mun har mer gram-positiva bakterier men färre gram-negativa bakterier än hundar har (som visas i tabellen med genomsnittliga data). Hundar har ett större antal bakteriekolonier. Det kan bero på att hundar samlar många olika typer av gramnegativa bakterier från att sniffa andra hundar ”avfall och bottnar. Hundar plockar också upp bakterier från de saker de sniffar och slickar. Även om människor borstar tänderna mycket och rengör munnen ofta finns det är fortfarande mycket bakterier i munnen. Detta beror troligen på att det finns många ofarliga bakterier i världen som lever naturligt i människans mun.
Slutsats
Jag drog slutsatsen att hund och människans munflora är väldigt olika. (Flora betyder bakterier som finns i munnen eller någon annanstans.) Bakterierna som finns i människans mun liknar mer en annan människas orala bakterier än de bakterier som finns i hundens mun.
Jag drog också slutsatsen att hundens ”mun är renare än människor” på vissa sätt och smutsigare på andra sätt. Människor har fler bakterier i munnen än hundar gör, baserat på det totala antalet bakterier. De flesta människor hade ett ”måttligt” antal bakterier, och de flesta av hundarna hade ”få” bakterier. En möjlig förklaring till detta kan vara att hundar fläser mycket, och kanske medan de flämtar faller bakterier av tungan tillsammans med saliven. Men hundar hade fler typer av bakterier. Det genomsnittliga antalet olika bakteriekolonier i en hunds mun var cirka 5,7. Det genomsnittliga antalet olika bakteriekolonier i människans mun var cirka 4,1. Jag tror att det beror på att hundar sniffar och slickar på en mängd olika saker, som mattor, golv, stolar, gräs, etc., så att de plockar upp bakterier från många ställen.
Hundar har mer gramnegativa bakterier i munnen. Jag tror att det beror på att de ofta sniffar och slickar saker på marken. Eftersom gramnegativa bakterier vanligtvis bara finns i tarmarna, kanske hundar får bakterierna i munnen eftersom de sniffar andra hundars botten. När de gör det kan de få några gramnegativa bakterier på näsan som brukade vara i den andra hundens tarm; senare kommer hunden att slicka näsan och få bakterierna i munnen. Människor har mer grampositiva bakterier i munnen. Jag tror att detta beror på att människans mun ger en miljö som passar gram-positiva bakterier.
Sammanfattningsvis kommer jag att låta min hund fortsätta att slicka mig? Svaret på frågan är ja! Jag kommer att känna mig skuldlös när jag låter min hund slicka mig eftersom jag fick reda på att människors och hundens orala bakterier är olika, så min hunds orala bakterier skadar mig inte.
Ytterligare forskning
Jag skulle vilja undersöka vilka typer av gramnegativa bakterier som finns i hundens mun och varifrån de kom för att se om mina hypoteser är sanna. Jag skulle också vilja se om borstning av hundar ”tänder dagligen skulle hjälpa till att förhindra att skadliga bakterier växer i munnen. Att genomföra detta experiment i större skala med fler ämnen kommer att stödja min slutsats. Det är känt att data är mer tillförlitliga när det finns testas fler ämnen.
Bekräftelser
Jag vill tacka min mamma för att hon uppmuntrade mig att skriva stipendium för att arbeta vid State Hygienic Laboratory vid University of Iowa. vill tacka Gabriella Gerken för att hon var en bra mentor och för att lära mig så mycket om plätering av bakterier och förståelse av gramfläcken. Jag vill tacka min pappa för att han hjälpte mig att förstå mer om bakteriens värld.
Jag är så tacksam över att ha kunnat uppleva att arbeta i ett universitetslabor vid 13 års ålder. Jag har lärt mig så mycket att arbeta med agarplattorna och bakterierna. Jag kommer att bli helt glad om jag inte vinner, för upplevelsen var otrolig och väldigt lärorik, och jag är så glad att jag få dela mina upptäckter med världen.
Bibliografi
”Bakterier.” Wikipedia. 29 november 2009.Hämtad från http://en.wikipedia.org/wiki/Bacteria
Brook, I. ”Microbiology and Management of Human and Animal Bite Wound Infections.” Primärvård 1 (30 mars 2003): 25-39.