Как вырастить бактерии в домашних условиях
Статьи
Как вырастить колонии бактерий в чашке Петри в домашних условиях
У Вас появился инвертированный биологический микроскоп Эврика 40х-320х! Вы изучили под ним воду из канавы, воду из вазы с букетом цветов… Вы посмотрели все, что можно было быстро налить в чашечку Петри. Что же теперь? Давайте попробуем провести настоящие научные исследования. От Вас потребуется терпение, время и фантазия.
Мы вырастим колонии бактерий в чашечке, которая идет в комплекте с микроскопом. Вы можете приобрести несколько чашек, чтобы выращивать несколько разных колоний одновременно. Думаю, Вы будете поражены разнообразием бактерий, которые окружают нас.
Будьте осторожны! Эти опыты рекомендуются для детей старше 8 лет и только под наблюдением взрослых! Опыты включают использование кипящей воды и хлорки. Взрослый контроль обязателен!
• Порошок агар-агар. Он продается в продуктовых магазинах в том же отделе, где ванилин, желатин, корица и другие вкусности для выпечки.
• 1 чайная ложка сахара.
• Маленькая кастрюлька или ковшик для кипящей смеси.
• Инкубатор. В качестве инкубатора мы будем использовать какое-нибудь теплое место. Зимой удобно использовать место рядом с обогревателем. А летом, когда батареи выключены, можно использовать место за холодильником.
Для начала не забываем пригласить взрослого человека присоединиться к нашему опыту. Нам очень потребуется его помощь.
1. Наливаем воду в кастрюлю (ковшик) и доводим до кипения. Растворяем сахар в этой воде.
2. Добавляем порошок агар-агар в кипящую воду и перемешиваем в течение минуты, пока он полностью растворится.
3. Охлаждаем смесь в течение нескольких минут. Во-первых, смесь должна быть еще горячей, чтобы избежать установки желе прямо в кастрюле. А во-вторых, нам необходимо предотвратить загрязнение нашей смеси бактериями из воздуха. Наши домашние условия далеки от стерильности, но мы постараемся избежать лишних загрязнений.
4. Открываем чашку Петри. И сразу просим взрослого помощника налить на ее дно горячую смесь из кастрюльки. Заранее открывать не надо, чтобы лишние бактерии не мешали нашему опыту.
5. Накрываем крышкой чашку Петри и убираем ее в холодильник примерно на 4 часа. За это время установится желе.
6. Теперь пришло время собирать бактерии и выращивать колонии на агар-агаре в чашке Петри.
Примечание: чашки Петри с застывшим агар-агаром можно хранить в холодильнике в течение 1-2 месяцев перед использованием. Нужно их перевернуть, чтобы конденсат не испортил подготовленную питательную среду.
7. Бактерии собрать не трудно, потому что они есть повсюду. Берем чистую ватную палочку и проводим ею там, где хотим найти бактерии – на грязной посуде или под ногтями на руках, или на земле, или на ручке двери, или на мобильном телефоне, или на клавиатуре. Потом аккуратно проводим этой палочкой по застывшему агар-агару в чашке Петри.
8. Закрываем чашки Петри крышками и заклеиваем скотчем. Чтобы не перепутать чашки, наклеиваем на них наклейки с надписями (откуда были собраны бактерии). Переворачиваем и убираем в инкубатор (теплое темное место). Переворачивать нужно для того, чтобы капли, которые могут образоваться на крышке от испарения, не падали на наш объект исследования. Оставляем на несколько дней.
9. Через несколько дней можно наблюдать под микроскопом, что происходит в чашке Петри. Мы увидим, как начали расти колонии. Раз в день или раз в несколько дней можно проверять, какие происходят изменения.
10. Хотя бактерии, которые мы собрали дома, вероятно, будут безвредными, предосторожность не помешает. Нам снова потребуется помощь взрослого, поскольку пластмассовую чашку Петри нужно хорошенько вымыть хлорным раствором, и только потом утилизировать. Если у Вас стеклянная чашка Петри, то ее можно использовать повторно после стерилизации. Напомните Вашему взрослому помощнику о необходимости надеть резиновые перчатки. Ни в коем случае не работайте с хлоркой самостоятельно!
Если опыт не получился с первого раза, не отчаивайтесь. Попросите совета у учителя биологии в школе. Некоторые виды бактерий любят животную среду, и для них нужно добавить в агар-агар питательную среду, например говяжий бульон. Другие бактерии хорошо размножаются на растительно среде, для них можно добавить картофельный отвар.
Почему это происходит?
Бактерии настолько малы, что их нельзя увидеть невооруженным глазом. Но если их поместить на питательную среду и создать им комфортные условия для размножения, то каждая бактерия вырастает в колонию из тысячи бактерий. И вот колонию уже можно разглядеть в микроскоп. Вырастить бактерии может оказаться не просто. Поэтому не сдавайтесь, если ваши первые попытки потерпят неудачу. Но когда опыт будет удачным, подсчитайте количество колоний и обратите внимание на различия в цвете, форме и размере. Где Вы обнаружили больше бактерий? Попробуйте в середину растущей колонии добавить капельку дезинфицирующего средства для рук или средство для мытья унитаза. Произойдут ли изменения в росте и форме колонии?
Юный биолог: 5 простых экспериментов. От ДНК до бактерий
Извлечение ДНК
Звучит сложно и даже немного пугающе, правда? А ведь извлечение ДНК может быть выполнено с помощью обыкновенной кухонной утвари. Опыт можно провести с помощью слюны или имеющихся в наличии овощей и фруктов, например, клубники или бананов.
Необходимые материалы и аппаратура:
маленький чистый стакан
соль поваренная (1 чайная ложка)
средство для мытья посуды
1. Поместите немного слюны в небольшой стакан или другую маленькую емкость.
2. Добавьте несколько капель средства для мытья посуды.
3 Добавьте полную ложку ананасового сока в стакан, чтобы избавиться от всех клеточных белков.
4. Затем добавьте щепотку поваренной соли.
5. Тщательно перемешайте.
6. Теперь добавьте спирт и дайте ему осесть над смесью. Вы можете делать это с помощью питьевой трубочки, используя ее как пипетку, чтобы не налить слишком много.
7. Через некоторое время вы получите беловатый материал, похожий на слизь. Это ДНК.
Полученный материал вы можете разглядеть в микроскоп, если у вас таковой имеется.
Выращивание бактерий
Микроорганизмы, включая бактерии и дрожжи, являются наиболее распространенными патогенными микроорганизмами, присутствующими повсюду рядом с нами. Приготовление питательных сред для них можно легко провести у себя дома.
Подготовка домашних чашек Петри. Материалы и инструменты
Знакомство с жильцами
Инструкция: как вырастить свою микробиоту в домашних условиях
Клеток микробиоты в нас с вами в три раза больше, чем клеток из которых, собственно, мы с вами состоим. Микробы живут повсюду: во рту, носу, ушах, кишечнике, легких — и даже глазах. Мы писали о том, кто живет у нас под веками, а теперь решили на этих жильцов посмотреть. У нас были чашки Петри, электрический радиатор, микроскоп, питательная среда для бактерий и несколько образцов микробиома, взятых у главного редактора N + 1 Ильи Ферапонтова. Немного лабораторной магии — и мы выяснили, что в глазе Ильи живут кокки Staphylococcus epidermidis. Рассказываем подробно, как подобный эксперимент можно повторить у себя дома.
Что вам потребуется
Готовим питательную среду
Чистосердечное признание
Переносим среду в чашку
Перед тем, как наносить среду на поверхность чашки, необходимо ее простерилизовать — чтобы не вырастить в чашке ничего лишнего.
Существует множество методов стерилизации, но в домашних условиях самое удачное решение — это нагревание. Подойдет открытое пламя газовой горелки или конфорки — надо будет только снять с ее верха крышку. Вертикальные языки пламени в ладонь высотой создают вокруг себя цикличное завихрение горячего воздуха, и тот обеспечивает вам «антибактериальную зону» диаметром примерно двадцать сантиметров.
Берем пробу
Мы выращивали микробиом глаза, поэтому использовали инокуляционную петлю для мазка — если вам к себе (или кому-то еще) под веки лезть не очень хочется, можете просто опустить в чашку Петри палец, тогда вы занесете туда всех микробов, что на нем живут.
Инокуляционная петля выглядит вот так
Nadine90 / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0
Чашки Петри, в которую только что пересадили пробы из нескольких частей глаза (снизу) и пробы изо рта, пальца, носа и глаза (сверху)
Микробиология дома: выращиваем полезные бактерии
Процесс выращивания таких клеточных культур, как бактерии, предъявляет особые требования к питательной среде. Особых сложностей при выращивании бактерий нет, данное мероприятие достаточно легко осуществить в домашних условиях при наличии соответствующих знаний из области микробиологии и набора инструментов (основной инвентарь, используемый в лаборатории, – чашка Петри).
Среда представляет собой раствор со специальным составом. Это совокупность компонентов, обеспечивающих благоприятные условия для культивирования микроорганизмов или постепенного накопления продуктов их жизнедеятельности, которые будут после использованы для определенных целей. Широко применяются в пищевой и хозяйственной промышленности. Для каждого вида культур среда должна быть разной. Так, процесс выращивания молочнокислых палочек или бактерий для септика существенно отличаются.
Особенности раствора
Питательные среды классифицируют по составу, назначению, консистенции. Существует две основные группы: производственные и диагностические.
По консистенции различают:
В плотных и полужидких питательных средах основным компонентом является жидкая основа, к которой добавляется агар. Это полисахарид, который выделяется в лаборатории из некоторых разновидностей морских водорослей.
Выращивание колоний культур в среде с добавлением агара можно производить дома или в лаборатории, обязательно придерживаясь комнатного температурного режима. Это связано с тем, что уже при температуре +25-30°C желатиновые среды плавятся. В полужидком виде они помещаются на поверхность чашки Петри до полного затвердения.
Наиболее распространенные плотные среды: сыворотка крови свернутая, яйца, также выращивание колоний может производиться на картофеле.
Популярный и доступный инвентарь
Культивирование микроорганизмов в чашке Петри – один из самых распространенных методов получения необходимых бактерий, отличающийся простотой использования. Он подходит и для молочнокислых культур в том числе.
Чашка Петри – емкость для лаборатории и дома, представляющая собой два плоских блюда с вертикальными невысокими краями. То блюдо, что больше, служит крышкой.
С целью выращивания колоний в питательной среде Петри должна быть подготовлена соответствующим образом. Для стерилизации стеклянный сосуд обдают сухим жаром, используя сушильный шкаф. Затем осторожно выливают на ее поверхность остуженную до 55°C среду (расплавленную), придерживаясь горизонтального положения посуды. Использовать можно любые мазки – с щелей в полу или плинтусов, со стола на кухне, даже с собственной кожи. Аккуратно стряхните ватный тампон с невидимыми подопытными на чашку и закройте крышку. Чашку поставьте и ежедневно следите за изменениями.
Важно знать, что в чашке Петри можно использовать плотные питательные среды. Это позволяет, кроме культивирования, производить рассев, выделение колоний изолированного типа, оценивать чувствительность бактерий к препаратам антибактериального спектра.
Чтобы подсчитать количество колоний культур в домашних условиях или лаборатории, достаточно поднести чашку Петри к источнику яркого света. Доступность, а также простота пользования данным инвентарем значительно упрощает процесс выращивания бактериальных колоний.
Штаммы для пищевой промышленности
Чтобы производство продуктов питания на основе молока было на высоком уровне, обеспечивая потребителям необходимые объемы йогуртов, кефира и других молочнокислых изделий, технологи выделяют бактерии, занимаются их селекционированием и изготавливают закваски.
Штаммы молочнокислых культур получают в лаборатории из молочной сыворотки с добавлением:
Выращивание молочнокислых микроорганизмов, подразделяющихся на две группы – палочки и стрептококки – требует выдержки временных и температурных рамок.
Выращивание микроорганизмов для очистки сточных вод
Чтобы добиться максимальной эффективности при фильтрации сточных вод, используются определенные виды культур бактерий. Для владельцев септика это незаменимое вещество, позволяющее предотвратить распространение неприятного запаха, активировать механизм переработки органических залежей на дне.
Штаммы для септика представляют собой смесь из ферментов, живых культур, аминокислот. Используемая среда – специальный минеральный носитель. Данный вид бактерий для дачного септика склонен к анабиозу, то есть до момента попадания на дно ямы микроорганизмы находятся в «спящем» состоянии и активизируются только при прямом контакте с водой или органикой. Если в пределах септика недостаточное количество жидкости или постоянно преобладают низкие температуры, независимо от метода выращивания бактерии будут «работать» медленнее.
Культивирование различных видов бактерий (молочнокислых, для лекарств, для септика) производится специалистами. Препараты попадают к потребителю уже готовыми. Однако зная правила выращивания штаммов, необходимую для каждого класса культур питательную среду и имея под рукой чашку Петри (для молочнокислых бактерий в том числе), можно пробовать делать это дома. Шансы на получение хорошего результата высоки, главное – правильно стерилизовать посуду, а также исключить попадание инородных веществ, способных повлиять на чистоту эксперимента. Вырастить бактерии для септика сложнее, чем получить закваску молочнокислых культур.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.
Как приготовить полезных микробов собственными силами
Можно ли приготовить эффективные микроорганизмы своими руками? Такой вопрос возникает у многих дачников, кто хочет добиться улучшения качества урожая на садовом участке без применения химии. Давайте разберемся, как приготовить полезные микроорганизмы из того, что есть под рукой.
Эффективные микроорганизмы своими руками
Опыт применения ЭМ-технологий в Японии довольно живо подхватили многие страны, и ввели этот метод на государственном уровне. У нас же, как обычно, все не так просто, да и вообще нет уверенности, что в пробирках предлагают качественный биоматериал. Его и подморозить могли в дороге, а то и просто налить не то, что на этикетке – рынок у нас веселый.
Исходя из нашего опыта, для весеннего «запуска» жизнедеятельности полезных микроорганизмов на своем участке, надо хотя бы одно ведро влажного компоста опускать на зимовку в подпол. Микробы спокойненько там зимуют, если среда для них поддерживается влажная и теплая. Такой «живой» компост полезно добавлять в почву для выращивания рассады.
компост на зиму сверху присыпается листовым опадом и накрывается простой газетой
Этот компост также используют при высадке рассады в грунт – земля уже прогретая, и перезимовавшие микробы активно берутся за переработку органических остатков, не дожидаясь, когда проснутся остальные бактерии. Такой простой способ сохранения полезных микроорганизмов на зиму подсказал Слащинин Ю.И. – его память зафиксировала «картинку» из детства, когда бабушка заносила плодородную землю на зиму.
А проанализировал он полезность крестьянского «обряда» позже, уже получив опыт разумного земледелия. Мы подхватили это разумное решение для своего сада-огорода, и ежегодно спускаем компост на зимовку в подпол, где хранятся зимние яблоки и груши.
1 способ
Но лучше всего размножить свои «доморощенные» эффективные микроорганизмы, и рассаду поливать обогащенным раствором. Совмещают такой полив с подкормкой. Для этого в 2-хлитровой банке настаивают банановую кожуру или отваривают картофельные очистки, а после остужения добавляют в питательный раствор полстакана «живого» компоста и ложку старого варенья.
В раствор опускают компрессор от аквариума и барботируют взвесь в течение 18-24 часов. Насыщение кислородом способствует моментальному размножению микробов в миллионы раз. Компрессор для этого подойдет самый дешевый, можно сказать примитивный.
Использовать раствор нужно как можно быстрее – через полчаса после отключения подачи воздуха аэробные бактерии задохнутся. Воду надо применять нехлорированную – либо отстоявшуюся, либо заранее растопить снежок с улицы, а позже можно и дождевую воду собрать. Мы берем воду из аквариума – она и мягкая, и теплая – для «домашних» микробов самое то.
Те, кто живет в городе, и кому не с руки возиться с дачным компостом, могут купить ферментированный конский компост в садовом магазине, и также экономно заваривать микробов для подпитки рассады – эффект наверняка будет такой же.
2 способ
Второй способ – более усовершенствованный, и готовится он уже не в домашних условиях, а прямо в саду. Для этого необходимо накопить компостную кучу прямо на участке. Холить ее и лелеять – увлажнять и защищать от солнечных лучей. Там разведутся «свои» полезные микробы и черви.
На будущий год прямо сюда надо высеять, допустим, бархатцы. И когда они подрастут до цветения, заварить из их корней такой же биококтейль, что и весной из простого компоста. Процеживать ничего не надо – либо поливать прямо под корень свежеаэрированным раствором, либо опрыскивать старым «дедовским» способом, окуная простой хозяйственный веник.
Преимущество таких эффективных микроорганизмов, приготовленных своими руками очевидное – в вашем ведре получатся не «импортные» микробы, чуждые вашей экосистеме, а самые настоящие, местные аборигены. Именно они приспособлены к климату, почве и набору культур, которые растут на вашем участке. Их никто не выживет и не подавит своими ингибиторами, так как они «понимают» как выстроен комплекс взаимодействий в микросреде вашей дачи.
Применение бархатцев, конечно, условно. Просто у них семена крупные, и в начале лета их легко посадить. Можно в такой настой кинуть корни любого биодинамического растения с участка – крапиву, одуванчик, что угодно. И в коктейль добавить компост.
Можно на компост посадить бобовые – тогда на корнях разовьются азотфиксирующие бактерии. И когда после барботирования будете обрызгивать огород, разнесете их по всем грядкам. На прибавку азота все овощи откликнутся яркостью листьев, улучшится фотосинтез. И не бойтесь – перекормить таким коктейлем невозможно, микробы не вызывают накопление излишков солей в почве и растениях.
Нам больше нравятся бархатцы – один их запах сдерживает развитие паразитарных видов нематоды, поэтому этим кислородным коктейлем полезно обработать землянику, томаты, клематисы. Наверняка и вы подберете удобные для вас растения – лишь бы они росли на вашем участке и на компосте, который зрел при участии местных микробов и червей. Уж они сумеют составить эффективные цепочки взаимного обмена фитогормонами и аминокислотами, и будут припеваючи жить, попутно восстанавливая и обогащая вашу почву.
Вот такие нехитрые способы «выращивания» почвы у себя на участке с помощью полезных микроорганизмов. А чтобы они могли жить и развиваться, не забывайте вносить на грядки органику, и поддерживайте влажность почвы. Тогда эффективные микроорганизмы, размноженные своими руками, будут настоящими помощниками в вашем саду, и быстро восстановят плодородие почвы.