Задачи работы:

-использовать постулаты Коха для того, чтобы выявить возбудителя болезни

-познакомиться с методами работы с бактериями

-спланировать контролируемый эксперимент

-прийти к научному выводу, основываясь на полученных данных и защитить этот вывод

Немецкий врач Роберт Кох (1843-1910) ввел 4 основных принципа, позволяющих выявить возбудителя инфекционного заболевания. Они звучат так:

1. Микроорганизм должен обнаруживаться у всех больных особей, но не у здоровых.

2. Микроорганизм можно выделить и вырастить в чистой культуре.

3. Выращенный в культуре микроорганизм должен вызывать заболевание при заражении здоровой особи.

4. Микроорганизм должен быть снова выделен из заболевшей контрольной особи и опять определен как идентичный исходному.

В этой лабораторной работе ученики сравнят молоко и йогурт невооруженным глазом и при помощи микроскопа и найдут бактерий в йогурте - возможных возбудителей заболевания молока под названием «йогуртная болезнь». Далее они выделят и вырастят на чашках Петри культуру бактерий из йогурта и введут эту чистую культуру в молоко, чтобы посмотреть, превратят ли бактерии молоко в йогурт. Если молоко превратится в йогурт, они смогут посмотреть, соответствуют ли выделяемые из него бактерии тем, которые они выращивали в чистой культуре. Эксперимент по выявлению причин «йогуртной болезни» основан на постулатах Коха. При этом молоко играет роль «здоровой особи», а йогурт – больной (заболевшей «йогуртной болезнью»). «Йогуртная болезнь» вызывается одним или несколькими штаммами молочнокислых бактерий: Streptococcus thermophilus (Streptococcus salivarius subsp. thermophilus), Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus delbruecki subsp.

bulgaricus), Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, или Bifidobacterium bifidum.

Важно помнить также, что молочнокислые бактерии совершенно безопасны для здоровья человека, а йогурт сам по себе является очень здоровой и полезной пищей.

График выполнения работы

До урока: За 3-7 дней до начала работы нужно приготовить чашки Петри с агаризованной средой LBS (30-60 минут). За день до начала работы надо купить молоко и йогурт.

Урок 1: сравнение молока и йогурта. Посев йогурта на чашки, инкубация чашек на 37°С в течение одного-двух дней. (50 минут урок +30-60 минут подготовка).

Урок 2: определение бактерий и заражение молока. Инкубация на 37°С в течение одного-двух дней (50 минут урок+30-60 минут подготовка).

Урок 3: определение бактерий в полученном йогурте (50 минут урок+15 минут подготовка).

Место в программе

Задача направлена на:

- развитие способности к проведению экспериментов;

- умение формулировать научные гипотезы, основываясь на данных, логике и доказательствах;

- знакомство с ролью микробов в возникновении болезней и в других областях нашей жизни;

- приобретение микробиологических навыков, обычно применяемых в биомедицинских исследованиях;

- получение знаний о том, как бактерии перерабатывают субстрат (лактозу в случае молочнокислых бактерий) в другие химические вещества (молочную кислоту).

Хранение

Все компоненты набора можно хранить при комнатной температуре.

Вопросы безопасности

Штамм Escherichia coli HB101 K-12, входящий в состав этого набора - это не патогенный микроорганизм (в отличие от штамма E. coli H157:07 иногда вызывающего пищевые отравления). HB101 K-12 генетически модифицирован таким образом, чтобы расти только на специальной обогащенной среде. Тем не менее, обращение с этим штаммом требует соблюдения стандартных микробиологических процедур. Эти процедуры включают в себя следующее: раз в день или при разлитии биологического материала все рабочие поверхности обеззараживаются; все зараженные жидкие или твердые отходы обеззараживаются перед утилизацией; все ученики и преподаватели должны мыть руки после каждого контакта с содержащего бактерии материалом и перед выходом из лаборатории. Все процедуры должны выполняться аккуратно, чтобы не вызывать возникновения аэрозолей. Для пользования пипеткой должны применяться механические устройства, набирать растворы ртом запрещено. Запрещено есть, пить, курить и пользоваться косметикой в рабочем помещении. Рекомендуется использование защитных очков и перчаток.

В любом случае, E. coli используются в этой работе только в качестве контроля, и можно исключить эту часть задачи.

При отсутствии автоклава, все растворы и принадлежности (петли и пипетки), входившие в контакт с бактериями, помещаются по меньшей мере на 20 мин в 10% раствор хлорки для стерилизации. Ванночка с таким раствором должна стоять в каждом рабочем помещении. Все использованные петли и пипетки должны быть собраны для стерилизации. Для стерилизации чашек Петри они покрываются сверху 10% раствором хлорки и выдерживаются как минимум час, после этого жидкость выливается в канализацию, а чашки заворачиваются и далее утилизируются как обычный мусор. При работе с раствором хлорки рекомендуется использование защитных очков.

Ампициллин может вызывать аллергические реакции или раздражение глаз, дыхательных путей и кожи. В случае попадания в глаза, немедленно промойте их большим количеством воды и обратитесь за медицинской помощью. Используйте подходящие средства защиты. Ампициллин является антибиотиком семейства пенициллина, если у кого-то из учащихся есть аллергия на пенициллин или на другой пенициллиновый антибиотик, он должен избегать контакта с ампициллином.

Более подробную информацию и данные по безопасности (MSDS) для компонентов набора вы можете узнать на сайте компании www.bio-rad.com. Используйте ваши местные законы и нормативы для правильной утилизации отходов.

Не ешьте полученный в ходе работы йогурт. В разделе «Дополнительной информация» указаны адреса некоторых сайтов, на которых можно найти рецепты приготовления домашнего йогурта.