Данная работа носит исследовательский характер и состоит из теоретической и практической частей.
Мойте руки с мылом! Чаще мойте руки! Мойте руки перед едой! Эти призывы мы слышим так часто, что они стали уже привычными. А зачем нужно мыть руки с мылом? Как часто это нужно делать? Как мыло влияет на вредные бактерии наших рук?
Цель данной работы - исследование влияния мыла на бактериальное сообщество кожи рук.
Для достижения данной цели использовались методики посева бактерий на твердую питательную среду методом отпечатков. Серия опытов позволила определить влияние мыла как на рост уже выросших колоний бактерий, так и сравнить видовой состав и количество колоний образующихся до мытья рук и после того, как руки были вымыты.
В процессе исследования я выяснил, бактерии, которые живут на нашей коже, уникальны и выполняют множество разных полезных функций. У каждого человека свой микробиом. В результате эксперимента оказалось, мыло не убивает бактерии кожи, а иногда оказывается питательной средой для жизни некоторых из них. Познакомившись с действием разного мыла на бактериальное сообщество кожи рук я выяснил как и зачем нужно его использовать.
В исследования удалось добиться поставленных целей и задач. Результатом проекта явилось создание памятки для обучающихся по правильному очищению кожи рук.
Вложение | Размер |
---|---|
deystvie_myla_na_bakteriy_kozhi_ruk.docx | 229.08 КБ |
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Танзыбейская средняя школа»
Направление: естественно – научное
исследовательская работа
"Исследование действия
мыла на сообщество бактерий
кожи рук "
Выполнил:
Новиков Олег, ученик 8 класса
Руководитель:
Еременко Елена Юрьевна,
учитель биологии
п. Танзыбей, 2024 г.
Оглавление:
Аннотация | 3 стр. |
Введение | 4 стр. |
Глава 1. Бактерии кожи рук | 6 стр. |
Строение кожи | 6 стр. |
Бактериальное сообщество кожи рук | 7 стр. |
Влияние мыла на чистоту кожи | 8 стр. |
Глава 2. Экспериментальное исследование влияния мыла на количество бактерий кожи рук. Определение индивидуальности бактериального микробиома. | 11 стр. |
Определение влияния мыла на микробиом кожи рук | 11 стр. |
Социологический опрос | 13 стр. |
Заключение | 16 стр. |
Список источников и литературы | 18 стр. |
Приложения | 19 стр. |
Аннотация.
Данная работа носит исследовательский характер и состоит из теоретической и практической частей.
Мойте руки с мылом! Чаще мойте руки! Мойте руки перед едой! Эти призывы мы слышим так часто, что они стали уже привычными. А зачем нужно мыть руки с мылом? Как часто это нужно делать? Как мыло влияет на вредные бактерии наших рук?
Цель данной работы - исследование влияния мыла на бактериальное сообщество кожи рук.
Для достижения данной цели использовались методики посева бактерий на твердую питательную среду методом отпечатков. Серия опытов позволила определить влияние мыла как на рост уже выросших колоний бактерий, так и сравнить видовой состав и количество колоний образующихся до мытья рук и после того, как руки были вымыты.
В процессе исследования я выяснил, бактерии, которые живут на нашей коже, уникальны и выполняют множество разных полезных функций. У каждого человека свой микробиом. В результате эксперимента оказалось, мыло не убивает бактерии кожи, а иногда оказывается питательной средой для жизни некоторых из них. Познакомившись с действием разного мыла на бактериальное сообщество кожи рук я выяснил как и зачем нужно его использовать.
В исследования удалось добиться поставленных целей и задач. Результатом проекта явилось создание памятки для обучающихся по правильному очищению кожи рук.
Введение
Осень и зима традиционно являются временем, когда моя семья, одноклассники часто болеют простудными заболеваниями. Из СМИ я узнал, что данные болезни передаются не только воздушно-капельным путем. Часто источник инфекции – грязные руки.
Актуальность работы: проблема передачи вирусных и бактериальных инфекций контактным путем, через кожу, является актуальной во время заболевания гриппом, ОРВИ, короновирусной инфекцией. Гепатит А, гельминтоз, кишечные инфекции, конъюнктивит, чесотка – все это болезни грязных рук.
За день наши руки контактирует с десятками и сотнями самых разных поверхностей. Если не мыть их вовремя, скапливающиеся на их коже болезнетворные бактерии, вирусы, яйца паразитов легко могут попасть в наш организм и вызвать его заражение.
Проблема: гигиенисты рекомендуют мыть руки с мылом, но многие школьники не делают этого и не знают, какой эффект оказывает мыло на бактерии кожи рук.
Гипотеза: если использовать мыло для регулярного мытья рук, то это поможет защитить нас от болезнетворных бактерий.
Цель работы: исследование влияния мыла на бактериальное сообщество кожи рук.
Задачи:
Объект исследования:
бактерии кожи рук.
Предмет исследования:
влияние мыла на бактериальное сообщество кожи рук.
Методы исследования:
Глава 1. Бактерии кожи рук
Строение кожи
Название кожа относится к наружному покрову позвоночных животных. Это самый большой орган тела. Кожа состоит из двух основных слоев – эпидермиса и дермы, или собственно кожи. Под дермой лежит подкожная клетчатка, которая содержит особые жировые клетки.[1] Клетки эпидермиса отделены от дермы базальной мембраной. На базальной мембране лежат кубические эпителиальные клетки, которые образуют ростковый слой. За счет деления этих клеток происходит непрерывное обновление клеток эпидермиса. Над ростковым слоем лежит зернистый слой, живые клетки которого уже не делятся. Наружный слой эпидермиса называется роговым. Клетки этого слоя уплощаются, начинают синтезировать и накапливать кератин, который делает их водонепроницаемыми. Ядра в этих клетках исчезают, сами клетки отмирают, превращаясь в роговые чешуйки. Толщина рогового слоя разная, самая большая на ступнях и ладонях рук. Эпидермис – тонкий, полупрозрачный, водонепроницаемый покров. На его поверхности много пор, отверстий выводных протоков потовых желез и устий волосяных фолликулов. [1]
Дерма состоит из соединительной ткани. В ней находятся эластические волокна, кровеносные капилляры, лимфатические сосуды, мышечные и нервные волокна, сенсорные клетки, потовые и сальные железы, волосяные фолликулы. Волосяные фолликулы представляют собой впячивания эпидермиса. В основании фолликулы находится соединительнотканный корень волоса или волосяной сосочек богатый кровеносными капиллярами из которого развивается стержень волоса. Потовые железы представлены в виде закрученных клубочком трубчатые железы, расположенные в дерме и соединённые протоком с порой на поверхности кожи. У человека они расположены на всей поверхности кожи а у некотороых млекопитающих они встречаются на отдельных участках тела. Кровеносных капилляров в дерме очень много, которые питают каждую структуру в ней. Многие капилляры образуют петли с артериовенозными анастомозами что позволяет менять кровоснабжение поверхности тела. [1]
Бактериальное сообщество кожи рук
На поверхности нашей кожи живут целые колонии разных организмов. Этот живой слой колоний микроорганизмов называется Микробиом. Колонии бактерий кожи взаимодействуют с эпидермисом по отлаженной эволюцией схеме. У каждого человека свой уникальный набор микробиоты. На нашей коже обитает около тысячи миллиардов микроорганизмов, некоторые из них полезные, другие не очень. Полезные микроорганизмы контролируют популяцию патогенных, не давая им размножаться и серьезно навредить нашему кожному барьеру. [3]
Таблица №1. Функции сообщества бактерий кожи.
№п/п | Функция | Значение для организма |
1 | Поддержание водного и кислотно-щелочного баланса | Кислая среда не позволяет болезнетворным организмам размножаться и нарушать защитную функцию кожи. Поддерживает водный баланс. |
2 | Барьерная функция | Бактерии укрепляют поверхностную пленку (мантию), которая состоит из кожного сала, пота, веществ ороговевших клеток. |
3. | Удаление омертвевших клеток | Ферменты микробов кожи разрушают старый ороговевший слой клеток кожи и запускают процессы заживления и восстановления клеток новых клеток кожи. |
4. | Запускают процессы восстановления кожи | Бактерии участвуют в процессе обновления и восстановления, заживления кожи. |
5. | Защита от болезнетворных микроорганизмов | Участвуют в поддержании иммунитета кожи, создают конкуренцию болезнетворным бактериям, вырабатывают антимикробные вещества, некоторые способны выделять вещества, разрушающие оболочки болезнетворных бактерий. |
6. | Заживление ран кожи | Выделяют особые вещества, снижающие воспалительную реакцию и способствующие заживлению ран. |
Влияние мыла на чистоту кожи
Мыла – соли высших кислот с добавками различных вспомогательных ингредиентов, проявляющие моющее действие. [4]. Натуральное мыло получают, действуя на жир щёлочью. Такая реакция называется химической реакцией омыления, в результате которой и получается натуральное мыло
Таблица №2. Виды мыла.
№ | Основание для деления | Виды деления |
1. | По составу | #1065;елочные мыла |
Металлические мыла | ||
2 | По консистенции | #1058;вердые мыла |
#1052;азеобразные | ||
Жидкие | ||
Порошкообразные | ||
3. | По назначению | Хозяйственные |
Туалетные | ||
#1058;ехнические | ||
Медицинские | ||
#1057;пециальные | ||
4. | По способу получения | #1050;леевые |
Ядровые | ||
Пилированные |
Моющее действие мыла связано с особенностями строения солей жирных кислот. Их молекулы состоят из двух частей, обладающих различным сродством к воде, - гидрофильной (карбоксильная группа и ион металла) и гидрофобной (углеводородный радикал). При мытье гидрофильные части молекул натурального мыла обращаются в сторону воды, а гидрофобные (неполярные) углеводородные «хвосты» погружаются в жировые капельки.
Благодаря такой «двуликости» мыльный раствор хорошо смачивает поверхности с гидрофобными загрязнениями. При этом между поверхностью кожи и загрязнениями образуется мыльная плёнка, которая появляется в силу сцепления загрязнений с кожей, облегчает их переход в моющий раствор. Таким образом, мыло ведёт себя как поверхностно-активное вещество (ПАВ).
Образовавшаяся щелочь эмульгирует, частично разлагает жиры и освобождает прилипшую к ткани грязь. Карбоновые кислоты с водой образуют пену, которая захватывает частицы грязи. Калиевые соли, по сравнению с натриевыми, лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим свойством.
Гидрофобная часть мыла проникает в гидрофобное загрязняющее вещество, в результате поверхность каждой частицы загрязнения оказывается окруженной оболочкой гидрофильных групп. Они взаимодействуют с полярными молекулами воды. Благодаря этому ионы моющего средства вместе с загрязнением отрываются от поверхности кожи и переходят в водную среду. А вместе с ними уплывают и различные бактерии. Соответственно, чем дольше мы моем руки, тем меньше жира и микробов на них остаётся. Так происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.
Но мыло оказывает на кожу и негативное воздействие. Наряду с грязью оно разрушает жировые клетки, которые, образуя гидролипидную плёнку, удерживают влагу в глубоких слоях кожи. В результате кожа лишается естественной защиты, влага с неё испаряется, а на поверхности размножаются патогенные бактерии. И хотя нормальная кожа способна быстро восстановить свою природную смазку, постоянное применение мыла нарушает этот процесс и может вызвать гибель клеток эпидермиса. [4]
Глава 2. Определение влияния мыла на количество бактерий кожи рук.
Определение индивидуальности бактериального микробиома.
Для проверки уникальности набора колоний микробиома я использовал метод отпечатков на твердых питательных смесях с последующим культивированием. [2] В качестве питательного раствора я использовал говяжий бульон, сваренный из расчета 100гр. говяжьего фарша на 0,5 литра воды. Добавил в сваренный бульон агар из расчёта 1/2 чайной ложки (1,2 г) на каждые 50 мл жидкости. Для 0,5 литра бульона понадобилось 10г агар-агара. Смесь бульона с агаром довел до кипения и разлил в простерилизованные чашки Петри. Закрыл емкость верхней частью чашки и дождался, пока питательная среда остынет.
После застывания питательной смеси я предложил одноклассникам, ученикам 8 класса, заселить чашки, прикоснувшись пальцами правой руки к питательной смеси. Для культивации бактериальных колоний поместил заселенные чашки Петри в теплое место. Наблюдая за процессом развития бактерий, вел учет колоний, сравнивал видовой состав микробиома.
Таблица №3 Разнообразие видового состава микробиомов кожи рук (Приложение №2)
№ образца | Количество колоний бактериальных клеток | |||||
Колонии белого цвета | Колонии желтого цвета | Колонии серого цвета | Колонии со спорами (грибки) | Колонии розового цвета | Колонии оранжевого цвета | |
1 | 8 | 62 | 11 | 2 | 0 | 0 |
2 | 10 | 1 | 77 | 1 | 0 | 0 |
3 | 4 | 8 | 18 | 3 | 0 | 0 |
4 | 8 | 28 | 30 | 1 | 11 | 1 |
5 | 2 | 23 | 14 | 1 | 0 | 7 |
Вывод: бактериальные сообщества отличаются по видовому составу, по количеству бактерий одного вида, по присутствию патогенных видов грибков.
Исследование влияния мыла на рост колоний бактерий.
Получив разнообразные колонии бактерий в чашках Петри, решил проверить, сможет ли мыло уничтожить выросшие на питательной среде бактерии.
Для эксперимента я использовал мыло, которое находилось в разных кабинетах школы и которым ребята пользовались во время занятий. В качестве образцов мыла использовал 2 сорта жидкого мыла: «Весна», производитель парфюмерно-косметическая компания Весна, г. Самара, и жидкое мыло AVE, производства республика Иран; твердое туалетное мыло, производитель парфюмерно-косметическая компания Весна; твердое хозяйственное мыло Эффект, производство Екатеринбург.
Жидкого мыла отмерил по 5 грамм (примерное количество, полученное при нажатии на дозатор флакона с мылом). Твердые сорта мыла измельчил и отвесил по 5 г, после чего растворил каждое мыло в 10 мл воды, взял по 5 капель из каждого раствора и добавил в центр бактериальных колоний, выросших на питательном растворе. Поместил чашки с опытными образцами в теплое место, и проводил наблюдения. (Приложение №2 )
Результаты наблюдений: в опыте с добавлением хозяйственного мыла и твердого туалетного мыла развился плесневый гриб, угнетения колоний бактерий не произошло. В образце с добавлением жидкого мыла AVE рост колоний бактерий не наблюдался.
Вывод: мыло не уничтожает бактерии и не замедляет их размножение, если в него не добавлено антибактериальные компоненты. (Приложение №4)
Экспериментальное исследование влияния мыла на микробиом кожи рук
Для проведения эксперимента по исследованию влияния мыла на бактериальный биом кожи рук я пригласил учеников 10 класса. Каждый участник эксперимента должен был прикоснуться пальцами немытой руки к питательной среде, оставив отпечатки, далее, вымыть руки с предложенным мылом, тщательно высушить их. Вымытыми пальцами оставить отпечатки в опытной чашке Петри с питательной средой.
Таблица №4. Результаты эксперимента по влиянию разных сортов мыла на микробиом. (Приложение №3)
№ | Условия опыта | Количество колоний | ||||
Точечные (диаметр менее 1мм.) | Мелкие (диаметр 1-2мм.) | Средние (диаметр 2-4мм.) | Крупные (диаметр 4-6мм.) | Очень крупные (диаметр более 6 мм.) | ||
Немытые руки | 16 | 1 | 4 | 3 | 3 | |
Руки, вымытые с твердым туалетным мылом | 73 | 17 | 26 | 4 | 4 | |
Немытые руки | 20 | 8 | 5 | 4 | 2 | |
Руки, вымытые с твердым хозяйственным мылом | 11 | 17 | 5 | 2 | 0 | |
Немытые руки | 0 | 0 | 13 | 0 | 5 | |
Руки, вымытые с жидким мылом Весна | 6 | 0 | 12 | 0 | 1 | |
Немытые руки | 20 | 16 | 0 | 7 | 0 | |
Руки, вымытые с жидким мылом AVE | 20 | 2 | 0 | 1 | 0 | |
Немытые руки | 4 | 2 | 0 | 0 | 0 | |
Руки, вымытые с антисептиком | 3 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Вывод:
#1055;осле мытья рук с мылом изменился видовой состав бактерий кожи, количество бактерий.
#1058;вердое туалетное мыло не проявило антибактериальный эффект, количество колоний бактерий увеличилось после его применения
#1058;вердое хозяйственное мыло частично уменьшило количество бактерий на руках.
4. Лучший результат по удалению бактерий с кожи рук продемонстрировало жидкое мыло AVE.
Социологический опрос.
Среди учеников 6-11 классов я провёл опрос, целью которого было выяснить информированность школьников о необходимости мыть руки, используя при этом мыло.
1. Сколько раз в день ты моешь руки с мылом?
Вывод: большинство школьников моют руки 3 или 5 раз в день.
2. Какое мыло ты предпочитаешь?
Вывод: Большую часть школьников выбирают жидкое мыло в отличии от твёрдого туалетного и хозяйственного мыла.
3. Зачем нужно мыть руки с мылом?
Вывод: Многие считают что мыть руки надо для того что бы убить бактерии и вирусы, а так же чтобы не заболеть и следят за гигиеной.
#1052;оешь ли ты руки перед тем как идёшь в школьную столовую?
Вывод: Почти половина респондентов не моют руки перед едой .
Заключение
В ходе теоретического исследования я узнал, что наша кожа обладает уникальным покрывалом – мантией из разнообразных бактерий. Все вместе они называются микробиомом. Микробиом защищает кожу, является барьером для болезнетворных бактерий. Здоровый микробиом защитит кожу от воспалений, создаст нужный кислотно-щелочной баланс, позволит новым клеткам кожи заменять старые. Свой микробиом необходимо беречь и восстанавливать после приема антибиотиков, которые могут уничтожить полезные бактерии кожи.
По результатам анкетирования можно сделать вывод, что большинство респондентов используют для очищения кожи мыло, выбирая для их мытья жидкое мыло. Но при этом не понимают важность очищения рук с мылом перед употреблением пищи.
Экспериментальное исследование бактериального сообщества разных школьников доказывает, что микробиом обладает уникальностью. Разные особенности функционирования организма формируют разные условия жизни бактерий кожи. Поэтому болезнетворные бактерии кожи рук в одних и тех же условиях неодинаковы у разных людей.
Исследование влияния мыла на сформированные колонии бактерии кожи показало: мыло, если оно без специальных добавок, не убивает бактерии. Благодаря своему строению вещества, входящие в состав мыла разрушают жировую пленку кожи и способствуют смыванию частиц грязи и бактерий. Иногда мыло с натуральным составом само может быть питательной средой для грибков.
При эпидемии вирусных и бактериальных заболеваний лучше использовать мыло с добавлением антибактериальных средств. Руки таким мылом нужно мыть тщательно для достижения эффекта. С осторожностью необходимо использовать антисептики. Они сушат кожу и убивают не только вредные, но и полезные бактерии. Как показало исследование, жидкое мыло в моем случае было эффективнее антисептика
Микробиом кожи рук легко нарушить. А ведь это главная и естественная защита от патогенных микроорганизмов. Я выяснил, для ежедневного применения лучше использовать мыло, которое щадяще воздействует на бактерии. Такое мыло безопасно для организма и окружающей среды.
В дальнейшем я хотел бы научиться определять видовой состав бактерий, используя разные способы: микроскопирование, окрашивание, выращивание на специальных средах.
Список источников и литературы:
#1052;ыла. [Электронный ресурс].- Режим доступа:
Дата доступа:
"Разделите так, как делили работу..."
Груз обид
Карандаши в пакете
Финист - Ясный сокол
Нас с братом в деревню отправили к деду...