Przepis na 5-7 porcji:
• 250 ml wody
• 1 kostka rosołowa (można zastosować różne, polecam zacząć od wołowej)
• 2 płaskie łyżeczki cukru
• ok. 10 g (półtorej płaskiej łyżeczki) żelatyny lub ok. 7 g (płaska łyżeczka) agar agar (można znaleźć w sklepach ze zdrową żywnością);
• naczynko, w którym będą hodowane bakterie, np. szalki petriego lub, jeśli nie masz do nich dostępu, aluminiowe foremki do babeczek + woreczki strunowe/folia spożywcza + gumki recepturki
• garnek i palnik, na którym można zagotować mieszaninę
• folia aluminiowa
• spirytus lub środek do dezynfekcji (jeśli nie masz dostępu może być roztwór domestosu/wybielacza, jeśli ich użyjesz, to UWAŻAJ, mogą odbarwiać ubrania i blat!)
• palnik spirytusowy lub gazowy turystyczny do pracy sterylnej
• woda zagotowana przez kilka minut i odstawiona do ostygnięcia pod folia aluminiową (po gotowaniu przez kilka minut będzie sterylna)
• czosnek, papryczka chili, imbir
• domestos lub inny silny środek bakteriobójczy (preparaty do toalet lub wybielacz sprawdzają się najlepiej)
• opcjonalnie: sterylna gaza (do kupienia w aptece)
Etapy przeprowadzania doświadczenia
!!!!UWAGA!!!! – W doświadczeniach wykorzystywana jest gorąca woda i wysoka temperatura. Zachowaj szczególną ostrożność! Pracuj tylko pod nadzorem osoby dorosłej.
1. Zmieszaj wszystkie substancje (woda, kostka rosołowa, cukier, agar lub żelatynę) w rondlu, zagotuj.
2. Gotuj przez 2-3 minuty, żeby zabić mikroorganizmy, które mogły się dostać do pożywki (to tzw. proces sterylizacji).
3. Zdejmij rondel i przykryj ostrożnie folią aluminiową, żeby ograniczyć wpadanie bakterii do pożywki z powietrza, poczekaj, aż się ochłodzi około 5-7 minut (uważaj, żeby się nie oparzyć!).
4. Opcjonalnie możesz przecedzić pożywkę przez sterylną gazę, żeby pozbyć się drobnych cząstek przypraw, które mogą się znajdować w kostce rosołowej. Nie będą one przeszkadzać w hodowli, ale bez nich będzie ona wyglądała estetyczniej.
5. W tym czasie przygotuj naczynka w sterylnym środowisku:
a. Przetrzyj blat spirytusem lub środkiem do dezynfekcji.
b. Zapal palnik spirytusowy (zmniejszy on liczbę bakterii unoszących się w powietrzu).
c. W otoczeniu palnika spryskaj naczynka odrobiną spirytusu lub środka do dezynfekcji, obróć do góry dnem i poczekaj, aż wyschną (UWAGA!!! Nie pryskaj bezpośrednio nad palnikiem, tylko obok, bo opary mogą się bardzo łatwo zapalić; jeśli nie chcesz ryzykować, możesz zamoczyć wacik w płynie do dezynfekcji i przetrzeć naczynka albo wyparzyć je wrzątkiem, wtedy nie trzeba używać płynu do dezynfekcji).
6. Do suchych naczynek wlej pożywkę na około 2-3 cm. (UWAGA!! Jest ona jeszcze bardzo gorąca!) i włóż je do woreczków foliowych lub przykryj folią spożywczą i bardzo szczelnie obwiąż gumka recepturką (gorąca pożywka będzie parować, więc początkowo można ją tylko delikatnie przykryć folią aluminiową i poczekać, aż wystygnie, a potem dopiero przenieść do woreczków lub zabezpieczyć folią spożywczą). Pożywka musi być gorąca, bo kiedy za mocno przestygnie będą robiły się w niej grudki, które utrudnią potem wzrost bakterii.
7. Pożywka będzie zastygać około 30 minut (zależy to od temperatury i objętości wlanej do naczynka).
8. Kiedy pożywka zastygnie weź patyczek do uszu i zwilż go w przegotowanej (sterylnej) wodzie, a następnie zbierz materiał do hodowli z jakiejś powierzchni: klamki, telefonu, podłogi, szafki, wnętrza ust, skąd chcesz), a następnie zygzakowatym ruchem rozprowadź go po powierzchni pożywki.
9. Zamknij woreczek strunowy i odłóż w ciepłe miejsce (najlepiej 37 st. C) na dzień/kilka dni (najlepiej jest ją codziennie oglądać). Po zakończonej obserwacji bez otwierania wyrzuć mikroorganizmy do śmieci w zamkniętych woreczkach strunowych. Jeśli wszystkie kolonie są gładkie, można otworzyć woreczek i zalać je domestosem, jeśli którakolwiek jest włochata, oznacza to, że wyrósł Ci grzyb, wtedy pod żadnym pozorem nie otwieraj torebki (grzyby rozmnażają się przez zarodniki i bardzo łatwo wyrzucają je w powietrze, przy otwarciu pojemnika mogą one wzbić się w powietrze, dostać do Twoich dróg oddechowych i je podrażnić, a u ludzi ze skłonnością do alergii wywołać odpowiedź alergiczną).
10. Możesz również po nałożeniu próbki położyć mały kawałek czosnku, imbiru lub papryczki chili i sprawdzić, jak wpływa to na rozwój bakterii. Jeśli nie dysponujesz spirytusem ani środkiem dezynfekującym ani palnikiem spirytusowym, możesz po prostu pracować na blacie przetartym czystą szmatką z detergentem i ograniczyć ruch powietrza nad Twoim miejscem pracy (tzn. przy zamkniętym oknie, wyłączonej klimatyzacji i bez wykonywania gwałtownych ruchów). Żelatyna jest trawiona przez niektóre mikroorganizmy i w wyniku tego robi się płynna oraz nie wytrzymuje wysokich temperatur (topi się w nich), agar agar nie jest trawiony i pozostaje w zestalony nawet w wysokich temperaturach (można go dostać w sklepie ze zdrową żywnością), więc jest wygodniejszy w użyciu. Jednak jeśli nie masz dostępu do agaru, żelatyna będzie wystarczająco dobra. Pożywka powinna mieć konsystencję twardej galaretki jeśli wyszła zbyt płynna, należy dodać nieco więcej agaru/żelatyny, jeśli zbyt twarda - nieco mniej.
Ciekawostki
Przez stosowanie antybiotyków niezgodne z zaleceniami lekarza i ich nadużywanie (np. stosowanie antybiotyków na choroby wirusowe, niestosowanie dawki antybiotyków do końca przypisanego leczenia, stosowanie antybiotyków bez konsultacji z lekarzem, nadmierne stosowanie antybiotyków w paszach dla zwierząt) rośnie odsetek bakterii na nie opornych. Bakterie mutują bardzo szybko(to znaczy,że ich materiał genetyczny zmienia się bardzo szybko i przez tozmieniają się również ich cechy, na przykład cechaoporności na antybiotyki). Mogą „uczyć się” oporności na antybiotyki nawet od martwych bakterii innych szczepów (pobierają od nich ich materiał genetyczny i używają go jak własnego). Jak szybko to się dzieje, ilustruje filmik „The Evolution of Bacteria on a “Mega-Plate” Petri Dish (Kishony Lab)” z Harvard Medical School: https://www.youtube.com/watch?v=plVk4NVIUh8&t=3s, gdzie na ogromnej płytce petriego (60x120 cm) wysiano bakterie Escherichia coli (E. coli), a do podłoża w kolejnych pasach od zewnątrz do środka dodano rosnące stężenia antybiotyku. Na początku styku z wyższym stężeniem antybiotyku wzrost bakterii jest zahamowany. Nagle, w sposób losowy, w jednej lub kilku bakteriach na raz pojawia się mutacja i stają się oporne na zastosowane stężenie antybiotyku. Następnie taka bakteria z mutacją, która przekazuje oporność na dane stężenie antybiotyku dzieli się i w ten sposób rośnie liczba bakterii opornych (na ten antybiotyk). Gdyby te bakterie nie miały wcześniej styczności z tym antybiotykiem i zostały potraktowane od razu jego wysokim stężeniem, z większym prawdopodobieństwem wszystkie zostałyby zabite, zanim któraś z nich zmutowałaby i wyewoluowała oporność na antybiotyk.
Wiele mikroorganizmów jest wykorzystywanych w produkcji żywności i leków. Nie wymagają one dużo miejsca do wzrostu ani drogich składników pokarmowych do sprawnego funkcjonowania. Dzięki temu obecnie używa się ich do produkcji wielu substancji. Dobrym przykładem jest insulina – hormon niezbędny do prawidłowej gospodarki cukrów i tłuszczy. Osoby chore na cukrzycę typu I nie mają dostatecznie dużo tego hormonu, więc muszą przyjmować go w zastrzykach albo mieć pompę insulinową, która regularnie wstrzykuje ten hormon do krwioobiegu. Do lat 80.-90. insulina była pobierana od humanizowanych świń (to znaczy, że świnia była genetycznie zmodyfikowana, żeby wytwarzać ludzkie białko). Był to niezwykle żmudny i drogi proces. Z dwóch ton trzustek świń (w trzustce jest produkowana insulina) można było otrzymać jedynie niecałe 300 gramów insuliny. Obecnie w ogromnych bioreaktorach (które mają objętość na przykład 50 000 litrów) hoduje się genetycznie zmodyfikowane bakterie Escherichhia coli (E. coli), których jeden cykl produkcyjny jest w stanie zapewnić insulinę dla nawet 1000 osób na cały rok.
Jakie kolonie wyrosły (kolor, kształt, faktura)?
Czy czosnek/imbir/chili wpłynęły na ich wzrost?
Czy pobranie próbki z przedmiotu a następnie przetarcie przedmiotu środkiem dezynfekującym i ponowne pobranie materiału do wzrostu na oddzielną pożywkę coś zmieniło?
Mikroorganizmy, bakterie, antybiotyki