Лесина О., Бондаренко С., Лушникова А., Симанова В., Болтаев М.

Команда «Микролайф» ДДТ «Юность» им.В.П.Макеева

Эксперт:

Синева Наталья Викторовна, кандидат биологических наук, научный сотрудник ИЭРиЖ УрО РАН (Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской Академии наук) ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии УГМА (медицинская академия) г. Екатеринбург

Актуальность

Бактерии – самая древняя группа живых организмов на земле. Они очень мелкие и живут во всех средах на земле (в воде, в почве, в живом и мертвом организме и т.д.) Многие бактерии могут вызывать заболевания. Мы в своей работе рассматриваем водную среду. В воде встречаются две группы бактерий: цианобактерии (сине-зеленые водоросли) и настоящие бактерии.

Вопрос чистоты питьевой воды в последнее время становится все более актуальным. Участвуя в конкурсе по микробиологии, наша команда получила задание отработать методику посева воды из водопровода. В школьных лабораториях не всегда есть возможность использовать профессиональное оборудование, поэтому мы адаптировали методику, по которой можно проводить эксперимент, используя подручные средства.

Целью нашего исследования было: отработка методики по посеву бактерий из водопроводной воды.

В соответствии с целью мы поставили следующие задачи:

1. Познакомиться с литературой о бактериях и методикой работы.
2. Ознакомиться с техникой безопасности.
3. Выбрать наиболее подходящие для нас методики. Адаптировать методики под наши условия.
4. Сделать забор воды, посеять бактерии, проанализировать воду на наличие настоящих бактерий.
5. Определить состояние воды на наличие цианобактерии.

Методы работы:

1. Стерилизация оборудования и техника безопасности.

В работе была использована специальная одежду (халаты, перчатки, шапочки, которые защищали нас и не давали проникнуть в опытные образцы бактериям с нашего тела).

Для того чтобы бактерии посеялись только из воды, а не из окружающих предметов мы стерилизовали инструменты и посуду, все поверхности мы обработали 9% раствором белизны.

Чистые пробирки и чашки петри залили водой и стерилизовали в микроволновке 20 минут, при максимальном режиме.

Микробиологическую петлю мы изготовили по образцу из подручных материалов (медная проволока).

Отработанные инструменты и посуду, после эксперимента мы залили 9% раствором белизны для стерилизации на 1 сутки, потом вымыли.

2. Взятие проб воды

Мы брали новую пластиковую бутылку 0,5 литра из магазина с газированнной питьевой водой (т.к. газ является естественным консервантом) выливали воду, ополаскивали водой, которую набираем, наливали и закрывали.

Для эксперимента мы взяли пробы водопроводной воды из разный районов города (Машгородок, Автозавод, Старая часть, Ильменский заповедник, в последнем вода не хлорируется).

И из природных источников - скважины частных домов пос. Тургояк (10 м) и Старая часть (27 м), родник около Машгородка и сточные воды с крыши.

3. Приготовление среды

Была приготовлена белково-углеродную твердая среда для выявления большего разнообразия бактерий. В состав среды входил агар-агар и желатин: 15 г Агар –Агара + Желатин (60 г.) на 400 мл воды растворили в холодной воде, дали постоять 40 минут – довели до кипения, разлили в стерильные чашки петри и охладили. Среда застыла через 2 часа. Готовую среду стерилизовали 30 минут под ультрафиолетовой лампой.

Ход работы:

Первый эксперимент который мы поставили - определение цианобактерий в воде. По выдвигаемой нами гипотезе нехлорированная вода должна содержать цианобактерии.

28 марта мы разлили воду в стерильные пробирки, объемом 20 мл, поставили в штатив на солнце, предварительно описав пробы. Все образцы были прозрачными без запаха, в одной только пробе (сточные воды) был белый осадок). Даты наблюдения: 31 марта, 4 и 7 апреля – вода осталась прозрачной, не позеленела. Цианобактерий мы не обнаружили, т.к. вода была в центральном водоснабжении хлорированная, а в скважинах под землей цианобактерий тоже нет, т.к. там нет солнца. В сточных водах с крыши цианобактерий не обнаружили, т.к. это таялая вода из снега.

Второй эксперимент - определение настоящих бактерий в пробе воды.

Бактерии на среду сеяли с помощью биологической петли. Образцы маркировали. Бактерии росли при комнатной температуре 260 С.

Первое время наблюдали за ростом бактерий через крышку чашки петри:

31 марта – небольшой процент зарастания прозрачными колониями (20-30 %)

2 апреля – 40-60 % прозрачными колониями и белые точечные колонии в воде из водопровода в районе Машгородок.

7 апреля - зарастание 90-100% разнообразными бактериями (розоватые, зеленоватые, желтоватые, белые колонии). Появился запах. Запах в образцах с хлорированной водой был сильнее.

Среда стала жидкой, под микроскопом обнаружили гифы гриба, который, как мы предполагаем ферментизировал среду.

У нас выросли желтые колонии бактерий в пробах из не хлорированной воды (родник и скважины).

Самая глубокая скважина Старой части города (27 м) была самая чистая.

Выводы:

1. Бактерии выросли на среде при температуре 26 0
2. На третий день после посадки мы обнаружили первые колонии бактерий во всех образцах. Это были прозрачные колонии. Процент зарастания 20-30%.
3. На 5 день появились в образцах водопроводной воды, собранных в районе города Машгородок, белые точечные колонии. Процент зарастания прозрачными колониями 60-80%. Среда твердая.
4. На 10 день зарастание от 90-100%. Среда жидкая. Образцы не хлорированной воды заросли желтоватыми колониями бактерий, на хлорированной воде этих бактерий не обнаружили.
5. Образца на 10 день стали пахнуть. Более сильный запах был у хлорированных образцов. Мы предполагаем, что среда с хлорированными образцами воды подвергаются более интенсивному заселению грибами, чем не хлорированная. И запах (газ метан) выделяется при разложении среды грибами.

После проведения экспертизы нашей работы к.б.н. Синевой Н.В. мы сделали следующие выводы, которые учтем в дальнейших наших исследованиях:

1. Чтобы не допустить попадание грибов, нужно увеличить время обработки ультрафиолетом до 2 часов.
2. Если мы хотим вырастить патогенные для человека бактерии, которые могут быть в воде, нужно использовать термостат или рассмотреть вариант выращивания на батарее, с температурой 370 С.
3. Для контроля нужно использовать кипяченую воду.

Список литературы

1. Еменцев, Т.В. Микробиология: учебник для бакалавров; рек. УМО вузов РФ / Т.В. Емцев, Е.Н. Мишустин. - 8-е изд., испр. И доп. М.: Юрайт, 2012. -444 с. 
2. Жизнь растений. Том 1. М: Просвящение, 1974.- 483 с.
3. Мурадова Е.О.: Микробиология. – М.: Эксмо, 2007. – 336с.
4. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. Том 2. М.: Мир, 1990 – 341 с.
5. [Электронный ресурс] https://medinfo.social/zno-ege_1070_1072/bakterii-stroenie-jiznedeyatelnost-bakteriy-65986.html (Дата обращения 25.03.2021)
6. [Электронный ресурс] http://info-4all.ru/obrazovanie/prochee-obrazovanie (Дата обращения 15.03.21)

ОТЗЫВ Синевой Наталии Викторовны, к.б.н., научного сотрудника Института экологии растений и животных УрО РАН