Проекты

Обнаружение антибиотикорезистентных штаммов кишечной палочки (E.coli) в пробах почвы лесопарков Кусково и Кузьминки

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Экология, Микробиология
Авторы работы: ГБОУДО ДТДиМ имени А. П. Гайдара
Предметы: Биология
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» 2020 года

Актуальность

В последнее время увеличилась доля антибиотикорезистентных штаммов различных микроорганизмов, которые находят не только в организме человека, но и в различных объектах окружающей среды. В первую очередь, это связано с бесконтрольным применением антибиотиков, встречающихся в медицине и в ветеринарии. В настоящее время отмечается рост количества антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов даже среди непатогенных бактерий, входящих в состав нормальной микробиоты организма человека.

Обнаружение резистентных к антибиотикам микроорганизмов в объектах окружающей среды является показателем их антропогенного загрязнения. Показателем свежего органического загрязнения почвы является наличие и количество живых бактерий группы кишечной палочки Eschericha coli. Наличие большого количества кишечной палочки в почве указывает на свежее фекальное загрязнение и, соответственно, на её неблагополучие по биологическому загрязнению.

Исследование антибиотикорезистентности выделенной из почвы кишечной палочки позволяет узнать её происхождение и предположить степень биологической безопасности людей, находящихся на территории изучаемых объектов.

Цель

Определить степень биологической безопасности почв лесопарков Кусково и Кузьминки путём изучения коли-титра и антибиотикорезистентности выделенных культур бактерий группы кишечной палочки.

Задачи

  1. Провести отбор почв из разных участков лесопарковых зон Кусково и Кузьминки.
  2. Определить количество кишечной палочки в отобранном материале и коли-титр почвы.
  3. Изучить чувствительность выделенной культуры к различным антибактериальным препаратам и определить её происхождение.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Пробы почв
  • Питательные среды
  • Сухожаровой шкаф
  • Пипетки

Описание

Отбор проб почвы проводили в двух лесопарках города Москвы – «Кусково» и «Кузьминки», расположенных в Юго-Восточном административном округе города.

Для индикации, выделения культур кишечной палочки и определения коли-индекса отобранных проб почвы производили посев суспензии почвы на стерильной воде в концентрации 1:100 на дифференциально-диагностическую среду Эндо. Посевы культивировали при температуре 37 oС в течение 24 – 48 часов в аэробных условиях.

При подсчёте выросших на среде колониеобразующих единиц учитывали только те колонии, которые были окрашены в ярко-малиновый цвет, – лактозоположительные. Рассчитывали коли-индекс, сравнивали результат с показателями нормы.

Изучение антибиотикорезистентности выделенных культур проводили методом стандартных дисков. Применяли 6 препаратов (левомецитин, ванкомицин, фуразолидон, гентамицин, амоксициллин, цефтриаксон). Посевы культивировали при температуре 37 oС 24 часа в аэробных условиях. Учитывали наличие стерильных зон вокруг дисков с антибиотиками, измеряли их диаметр и интерпретировали полученный результат по размеру зон задержки роста бактерий. При оценке зоны задержки роста измеряли её диаметр, включая диск, и учитывали только те результаты, при которых в зоне задержки роста не было ни одной колонии микроорганизмов.

Результаты работы/выводы

1. Отобранные пробы в 100% случаев содержали бактерии группы кишечной палочки.

2. При количественном исследовании показателей обсеменения кишечной палочкой все образцы оказались сильнозагрязнёнными.

3. Были обнаружены антибиотикорезистентные бактерии, при этом устойчивые к современным антибиотикам (гентамицин и цефтриаксон).

Количество резистентных к антимикробным препаратам культур кишечной палочки, %

 

4. Санитарно-микробиологическое состояние почв в лесопарках Кусково и Кузьминки по показателям свежего фекального загрязнения является неблагополучным.

Перспективы использования результатов работы

Разработка и внесение рекомендаций в методические указания по санитарно-микробиологической оценке почв.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Кафедра микробиологии Московской государственной академии ветеринарной медицины и биотехнологии имени им. К. И. Скрябина

Награды/достижения

  1. Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся – победитель.
  2. Всероссийский конкурс юных исследователей окружающей среды – 2-е место.
  3. XVI Курчатовская междисциплинарная молодёжная научная школа – призёр.
  4. Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект – от знаний к практике, от практики к результату» – призёр.

Мнение автора

«Курчатовская конференция помогла понять и принять во внимание то, что стоит проработать, а также стала стартом для новых идей»