«Бактерия – друг или враг?»

18 мая завершили научно-практическую конференцию своим выступлением на тему «Бактерия – друг или враг?» секция естественных наук «Друиды». В этом учебном году «Друидов» представили ученицы 6 «А» класса - Грибовская Марина, Логунова Анастасия, Нестерова Ольга, ученицы 10 «А» класса – Крыженовская Валентина, Туркевич Анастасия и научный руководитель - Тарасова Т. Ф., учитель биологии, химии.

Работа над исследованием началась с 10 сентября 2016 г., после формирования состава и выбора темы. Планомерно и успешно были пройдены все этапы проекта. Рассмотрены все запланированные источники литературы, ресурсы сети интернет и более. Для создания мультимедийной презентации, иллюстрирующей финальное выступление с отчетом о проведенной работе, использовались не только стандартные компьютерные программы, но и новейшие программы для записи аудио, нарезки видео, создания видеоролика. Также на протяжении всей защиты проекта девушки демонстрировали свободное владение современной техникой: интерактивной доской, презентером и документ-камерой.

Начали свое выступление девушки с вопроса к аудитории: «Бактерия – друг или враг?», практически все как один ответили – «Враг», но насколько это мнение справедливо?

Бактерии – микроскопические, одноклеточные формы живых организмов. Они настолько малы, что их не видно человеческим глазом. Бактерии существуют везде – и на земле, и в воде, и в воздухе, и снаружи живых существ, и внутри. И, конечно, в повседневной жизни мы с ними непременно контактируем. У многих людей бактерии ассоциируются с болезнетворными своими собратьями, и неспроста: они способны вызвать кишечное расстройство, простуду, плохое самочувствие в целом. Но ведь нельзя забывать и о пользе бактерий. Даже на примере бактерий, живущих в кишечнике: количество «хороших», поддерживающих нашу микрофлору бактерий значительно превышает количество «плохих», влияющих на нас и наше здоровье отрицательно. И кстати: бактерии, хоть и являются довольно примитивными, с другой стороны – самые развитые. Ведь одна бактерия, одна клетка делает всё то, что делает многоклеточный организм. Также они играют немаловажную биологическую роль. Ведь бактерии являются частью биологических циклов: к примеру, они разлагают останки животных и растений, некоторые поддерживают баланс кислорода и углерода на нашей планете.

Отвечать на заданный вопрос ученицы начали с самого начала – происхождения бактерий. Так, Ольга рассказала нам, что существуют бактерии с Архейской (древнейшей) эры (3,5 млрд. лет назад) и первыми представителями были железобактерии, которые дошли и до наших дней, образуя железную руду.

Далее, о простом и уникальном строении бактерий нам рассказала Логунова Анастасия. Все бактерии представлены особым типом клеток, лишенных истинного ядра, а по форме они очень разнообразны и делятся таким образом на кокки, бациллы, вибрионы, спириллы, стафилококки, стрептококки и т. д.

Затем, Марина, показала процессы размножения, питания, образования спор. Споры – это еще одна уникальная способность бактерий, которая помогает им сохранятся в неактивном состоянии даже миллионы лет. Так, в свое время, говорили о «проклятии Тутанхамона» пока французский врач Каролина Филипп не выяснила, что причиной гибели археологов стали бактерии, которые сохранились на фруктах, принесенных в гробницу при захоронении фараона. Также девушки выяснили, как и почему бактерии так быстро приспосабливаются к антибиотикам. Оказалось, что как только появляется бактерия устойчивая к тому или иному веществу, она сразу же особым способом передает другим бактериям свою генетически модифицированную ДНК, которая несет в себе «устойчивые» гены. Таким образом, учитывая, что размножаются они в геометрической прогрессии, бактерии могут практически молниеносно к ним «привыкать».

В ходе своего исследования «Друиды» еще раз убедились в том, что наша Камчатка уникальный край и уникальна она не только своей флорой и фауной, но и редкими анаэробными бактериями (Caldicellulosiruptor bescii), найденными в Долине гейзеров в 1990 году. В этой части выступления Туркевич Анастасия рассказала зрителям и о том какие температуры способны выдерживать разные группы бактерий.

Далее, Валентина продолжила рассказ Анастасии о распространении бактерий, раскрывая их значительную роль в природе. Существуют бактерии разложения и гниения, молочнокислые, почвенные, патогенные и непатогенные.

Следующую главу работы девушки посвятили характеристикам наиболее ярким представителям бактерий, значимых для жизни и здоровья человека.

Ольга представила материал о вредоносной и уникальной бактерии, паразитирующей в человеческом организме и провоцирующей возникновение весьма опасных патологий ЖКТ – гастрита, язвы, бактериоза, именуемой Хеликобактер Пилори. Этот микроорганизм паразитирует в желудке и двенадцатиперстной кишке человека. Согласно статистическим данным, от заболевания страдает 2/3 населения земного шара. Открытие этой бактерии в 2005 году принесло авторам, австралийским ученым Бери Маршаллу и Робину Уоррену, Нобелевскую премию в отрасли физиологии и медицины.

Анастасия Логунова рассказала о кишечной палочке (Эшерихии Коли), акцентируя внимание на том, что не все штаммы эшерихий патогенны и вызывают пищевое отравление и порчу продукции. Большая часть этих бактерий входит в состав нормальной микрофлоры кишечника человека. Они появляются в кишечнике человека в первые дни после появления на свет и сохраняются в течение всей жизни. Их главная задача профилактика различных инфекционно-воспалительных кишечные заболеваний, утилизация кислорода, который губителен для лакто-, и бифидобактерий, выработка витаминов группы В и К, биотина, уксусной, муравьиной, молочной и янтарной кислот.

Марина рассказала о таких бактериях-симбионтах человека, как бифидо- и лактобактериях. Бифидобактерии выстилают стенки носоглотки, тонкого и толстого кишечника, обеспечивая связь с тканями организма человека, нормализуют работу почек и печени, снижают уровень сахара в крови и синтезируют витамины группы В и К. Лактобактерии синтезируют иммуноглобулин, который формирует иммунитет, борются с гноеродными стрептококками при бактериальных инфекциях верхних дыхательных путей, ликвидируют Хелиобактер Пилори, препятствуют размножению вирусов, устраняют невротические расстройства.

Следом «Друиды» развенчали некоторые мифы, существующие в отношении бактерий. Например, что -  можно подхватить инфекцию с ободка унитаза, раковина – самое грязное на кухне место, воздушные сушилки для рук небезопасны, в самолетах нет микробов, пасть собаки чище, чем ротовая полость человека, губки и салфетки из микрофибры идеальны для кухни, антибактериальное мыло – лучший способ защиты от микробов, если упавшая на пол еда пролежала менее пяти секунд на ней нет бактерий, овощи и фрукты из магазина чище, чем с рынка.

Также, девушки исследовали информацию и составили рейтинг наиболее бактериально загрязненных бытовых вещей. В него вошли (в порядке увеличения загрязненности): кухонная посуда, матрасы, подушки, кухонная раковина, включатели, дверные ручки, пульт управления телевизором, многоразовые сумки, ковровые изделия, разделочные доски, мобильный телефон и компьютерная клавиатура.

В практической части своего проекта девушки решили раскрыть сущность моющего процесса и проанализировать моющую способность некоторых, наиболее популярных на сегодняшний день, поверхностно активных веществ (ПАВ) таких, как жидкое мыло, твердое мыло, антибактериальный гель, антибактериальное мыло и антибактериальные влажные салфетки.

По ходу рассказа о механизме моющего процесса Анастасия Туркевич и Анастасия Логунова показали небольшой демонстрационный опыт на примере взаимодействия воды и растительного масла, как несмешиваемых друг в друге жидкостей. И доказали, что при добавлении любого ПАВ, такие «конфликтующие» жидкости, начинают моментально смешиваться. Растительное масло было выбраны не случайно, т. к. «грязь» на наших руках в основном по своей природе является жиром. Далее данная информация была подкреплена видеофрагментом, в котором уже процесс был проиллюстрирован на уровне молекул этих веществ.

Для реализации практической части проекта, анализа моющей способности ПАВ, «Друиды» обратились в филиал ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Камчатском крае в Карагинском и Пенжинском районах», где провели три интереснейших занятия. В первый день состоялась ознакомительная экскурсия: показ помещений, рассказ о функциях организации, знакомство с оборудованием и реактивами и т. п. Во второй день - ознакомление с методиками забора и посева материала. За исследование моющей способности каждого ПАВ отвечал отдельный участник проекта: жидкое мыло исследовала Логунова Анастасия, твердое мыло - Ольга, гель с антибактериальным эффектом – Марина, салфетки с антибактериальным эффектом - Туркевич Анастасия, жидкое мыло с антибактериальным эффектом - Крыженовская Валентина. В третий день девушки анализировали полученные данные. В результате проведенной работы выяснилось, что общее бактериальное осеменение с ладоней рук жидкое мыло удаляет на 90%, твердое мыло на 40%, гель с антибактериальным эффектом на 92%, салфетки с антибактериальным эффектом на 80%, мыло с антибактериальным эффектом на 78%, а патогенные штаммы кишечной палочки удаляются всеми исследуемыми ПАВ, кроме твердого мыла.

Весь материал практической части на выступлении показала и рассказала Валентина при помощи слайд-шоу фотографий занятий и диаграмм с результатами анализа ПАВ.

Но важно знать не только чем мыть руки, но и как. На этот вопрос зрителям ответила Туркевич Анастасия. Рассказ о правильной технике мытья рук она решила начать с небольшого эксперимента и пригласила из зала, желающего продемонстрировать как обычно люди дома моют руки перед едой. Испытуемый очень старался показать правильное и тщательное мытье, но все-таки этого оказывается недостаточно и такое мытье ученые называют формальным. Затем Анастасия проиллюстрировала на своих руках последовательность движений правильной техники мытья рук:

1. Тереть одну ладонь о другую ладонь возвратно-поступательными движениями.

2. Правой ладонью растирать тыльную поверхность левой кисти, поменять руки.

3. Соединить пальцы в "замок", тыльной стороной согнутых пальцев растирать ладонь другой руки.

4. Соединить пальцы одной руки в межпальцевых промежутках другой, тереть внутренние поверхности пальцев движениями вверх и вниз.

5. Охватить основание большого пальца левой кисти между большим и указательным пальцами правой кисти, вращательное трение. Повторить на запястье. Поменять руки.

6. Круговым движением тереть ладонь левой кисти кончиками пальцев правой руки, поменять руки.

«Правильное» мытье с поверхности рук удаляет до 99% транзиторной микрофлоры. При этом очень важно соблюдать определенную технику, поскольку специальными исследованиями показано, что при формальном мытье рук остаются загрязненными кончики пальцев и их внутренние поверхности.

Также девушки создали большую красочную памятку по технике мытья рук, которую они разместят в следующем учебном году над каждой раковиной в нашей школе.

В довершении проекта, на основании всей изученной информации, «Друиды» и Лубенцов Дмитрий, ученик 10 «А» класса, создали видеоролик на тему: «А что будет, если с Земли исчезнут все бактерии?», где кратко постарались отобразить роль бактерий в масштабе нашей планеты.

Финальной точкой защиты проекта стал вопрос с которого началось выступление –«Бактерия – друг или враг?» и все присутствующие уже не были так категоричны в выборе своего ответа. Ведь не всегда то, что плохо, на первый взгляд, является таким на самом деле. И если, такой ничтожно маленький, невидимый глазу, компонент биосферы, как бактерия исчезнет, то жизнь, в сегодняшнем ее проявлении, станет невозможна.

Тарасова Татьяна Федоровна,

научный руководитель секции «Друиды»