Влияние различных антибиотиков на скорость размножения молочнокислых бактерий

1.

Школьная
премьер-лига
Всероссийский конкурс научноисследовательских проектов для
школьников старших классов
25-29 марта 2025 г., Санкт-Петербург
НАИМЕНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Направление конкурса:
Нанотехнологии в медицине и биотехнологиях
Город (регион): г. Чебоксары Чувашская республика
Общеобразовательная
организация: МБОУ « Лицей №2» г. Чебоксары
Руководитель проекта: Тихонова Лариса Александровна, учитель
биологии
Состав группы: Васильева Полина Андреевна

2.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Краткие сведения об авторском коллективе:
Васильева Полина Андреевна – автор
Ученица 10 класса медицинского профиля МБОУ «Лицей №2» г.
Чебоксары Чувашская Республика .
Тихонова Лариса Александровна – руководитель проекта
Учитель биологии в МБОУ «Лицей №2» г. Чебоксары Чувашская
Республика.
2

3.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Актуальность: В современной химиотерапии бактериальных инфекций ведущее место
занимают антибиотики. Дисбактериоз – это количественное изменение нормальной
микрофлоры кишечника в сторону увеличения числа микроорганизмов-симбионтов,
которые не присутствуют у здоровых людей либо встречаются в незначительных
количествах Полезная для человека микрофлора, частично состоящая из разных штаммов
кисломолочных бактерий, гибнет под действием антибиотиков. Причиной кишечного
дисбактериоза может быть длительный, неконтролируемый прием антибиотиков,
особенно широкого спектра действия, подавляющих нормальную кишечную флору.
Цель проекта: Определение влияние антибиотиков на жизнедеятельность бактерий, в том
числе на их рост и развитие в натуральном молоке.
Задачи проекта:
1. Исследовать влияние антибиотиков на жизнедеятельность молочнокислых бактерий в
натуральном молоке. Подтвердить полученные результаты, определив среду рН
растворов готовых образцов молока.
2. Выяснить какой из антибиотиков имеет большую активность по отношению к
молочнокислым бактериям.
3. Найти практическое применение результатам исследования в повседневной жизни. 3

4.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Методы исследования.
Органолептический метод – это способ определения показателей качества продукции на основе анализа восприятий органов
чувств человека: зрения, обоняния, слуха, осязания, вкуса.
Методика определения рН растворов образцов молока – ГОСТ 3624-92.
Метод применяется при проведении предварительной сортировки молока, молочного и молокосодержащего продукта. Он основан
на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, избыточным количеством гидроокиси натрия в присутствии индикатора
лакмуса. При этом избыток гидроокиси натрия и интенсивность окраски на полученной бумаге обратно пропорциональны
кислотности молока.
Эксперимент по влиянию некоторых антибиотиков на активность молочнокислых бактерий по методике Шаргина И. А. Влияние
антибиотиков на кисломолочные бактерии / И. А. Шаргин, И. В. Лисеенко. Статья была опубликована в журнале Юный учёный №2
(2) май 2015 г.
Для работы были необходимы: натуральное молоко, антибиотики: цефазолин, ампициллин, амоксициллин; гидроокси натрия,
индикатор – лакмусовая бумага.
План исследования/ход работы над проектом:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Поиск информации по данной теме.
Анализ литературы.
Систематизация найденной информации.
Проведение эксперимента над молочнокислыми бактериями с помощью антибиотиков в течение 7 дней.
Определение рН растворов готовых образцов молока.
Подведение результатов
Выводы, заключение.
Рекомендации.
4

5.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Молочнокислые бактерии
Молочнокислые бактерии — группа микроаэрофильных грамположительных микроорганизмов,
сбраживающих углеводы с образованием молочной кислоты как одного из основных продуктов. В качестве
источника энергии используют лактозу и другие углеводы. Молочнокислые бактерии развиваются только на
сложных питательных средах. К молочнокислым бактериям относятся грамположительные факультативные
анаэробы, не образующие спор, неподвижные палочки и кокки.
Молочнокислое брожение (уст. Квасное брожение) — вид брожения, конечным продуктом при котором
выступает молочная кислота. Существует два основных вида молочнокислого брожения: гомоферментативное,
при котором молочная кислота составляет до 90 % продукта, и гетероферментативное, при котором на её долю
приходится лишь половина. Молочнокислое брожение активно используется человеком для приготовления
кисломолочных продуктов и других продуктов питания.
Антибиотики
Антибиотики – это вещества, которые подавляют рост живых клеток, чаще всего прокариотических и
простейших. Антибиотики могут быть естественного или искусственного происхождения. Они могут
классифицироваться по характеру воздействия на бактериальную клетку, так, например, существует
бактеристетические препараты, которые останавливают рост и размножение бактерий, а также бактерицидные
препараты, которые полностью уничтожают бактерий.
5
5

6.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Помимо этого антибиотики подразделяют по спектру действий на ту или иную структуру клетки:
1. Действующий на мембрану или клеточную стенку.
2. Нарушающий синтез белка.
3. Нарушающие синтез нуклеиновых кислот.
4. Нарушающее образование фолатов и витаминов.
Анализ антибиотиков, использованных в эксперименте.
1. Цефазолин – цефалоспариновый антибиотик первого поколения, действует против инфекции
дыхательных и мочевыводящих путей. Выпускается в виде порошка. Действует бактерицидно, блокируя
пенициллин связывающие белки, нарушает синтез клеточной стенки микроорганизмов. Имеет широкий
спектр действия.
2. Амоксициллин – антибиотик группы полусинтетических пенициллинов широкого спектра, действует
против инфекционно-воспалительных заболеваний, инфекций ЖКТ. Обладает широкий спектр действия,
в результате которого нарушается синтез бактериальной клеточной стенки.
3. Ампициллин – полусинтетический пенициллин широкого спектра действия против заболеваний
дыхательных путей, инфекции почек и мочевыводящих путей. Активного отношения
грамположительных и грамм отрицательных микроорганизмов.
Все три антибиотика действует против молочнокислых бактерий.
6
6

7.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Схема эксперимента/диаграммы/графики::
1. Мы взяли 4 сосуда
2. Растворили в 3 – х сосудах антибиотики в соотношении 250 мг препарата на 125 мл молока
3. Оставили образцы при комнатной температуре (+18—+20°С)
Схема: образование молочной кислоты
Определение рН среды образцов молока.
1. Смешали образцы молока и щелочь в соотношение 1:1.
2. Опустили лакмусовую бумагу в растворы.
3. Сравнили цвет лакмусовой бумаги с эталонной шкалой рН.
Реакция нейтрализации
7

8.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Результаты проекта:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
На первые сутки молоко без антибиотиков свернулось . Появился неприятный кислый запах .
На 3 сутки молоко с антибиотиком ампициллин свернулось, при это сохранился свежий запах.
В сосуде с амоксициллином молоко свернулось на 5 сутки, также появился неприятный кислый запах.
В сосуде с цефазолином молоко не свернулось и на 6 сутки, неприятного запаха не было, консистенция
молока осталась жидкой.
В растворе отрицательного контроля бумага показала слабо-зеленый оттенок. Это связано с химической
реакцией и концентрацией молочной кислоты. Если в реакцию вступило одинаковое соотношение
образцов молока и щелочи, а в результате мы получили разные оттенки бумаги, то можно сделать вывод,
что в реакцию вступило разное количество молочной кислоты. Поэтому в образце с отрицательным
контролем кислота пошла на полную нейтрализацию щелочи, в результате чего образовалась
нейтральная среда, что и придало такой оттенок лакмусовой бумаги.
В растворе с антибиотиками ампициллин и амоксициллин оттенок бумаги стал голубоватого цвета, в
следствие концентрация щелочи была выше, чем – кислоты.
В растворе с антибиотиком цефазолин оттенок лакмусовой бумаги стал синего цвета.
Мы вывели обратную зависимость между цветом лакмусовой бумажкой и концентрацией молочной
кислоты в образцах молока. Зависимость заключается в том, чем насыщеннее синий цвет бумаги, тем
ниже кислотность образца молока.
8

9.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Таблица результатов эксперимента.
Антибиотики
Отрицательный
контроль
Цефазолин
Амоксициллин
Ампициллин
Время скисания (ч)
24 ч
—
120 ч
72
Запах
Кислый
Свежий
Кислый
Свежий
Консистенция
Творожная
Жидкая
Творожная
Творожная
Среда рН
Кислая
Нейтральная
Слабо - кислая
Слабо - кислая
9
9

10.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Выводы:
1) Жизнедеятельность кисломолочных бактерий под воздействием антибиотиков снижается. Это
проявляется в замедлении деления бактерий, почти полном прекращении молочнокислого брожения.
2) Наибольшей активностью в отношении молочнокислых бактерий обладает антибиотик цефазолин
по всем исследуемым параметрам. Наименьшей активностью – ампициллин, амоксициллин. Поэтому
цефазолин применяется при стационарном лечении. Другие два можно применять при самолечении.
3) Изучив рН среды образцов молока, молоко без антибиотика имело кислую среду, образцы с
антибиотиками амоксициллин и ампициллин имели слабо-кислую среду рН раствора, а молоко с
цефазолином – нейтральную из-за отсутствия молочной кислоты.
4) Практическое использование результатов эксперимента с молочнокислыми бактериями и
различными антибиотиками включает в себя:
1. Антибиотикорезистентность: Изучение влияния антибиотиков на молочнокислые бактерии
помогает выявить механизмы устойчивости и разработать подходы для решения этой проблемы.
10

11.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
2. Пробиотики: Полученные данные могут способствовать созданию пробиотиков, которые
сохраняют свою активность даже под воздействием антибиотиков, что способствует улучшению
кишечной микрофлоры.
3. Лечение инфекций: Понимание взаимодействия между молочнокислыми бактериями и
антибиотиками может помочь в разработке более эффективных методов борьбы с
бактериальными инфекциями.
4. Ферментация: Эти знания могут помочь оптимизировать процессы ферментации в пищевой
промышленности, снижая негативное влияние антибиотиков на молочнокислые бактерии.
11
11

12.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Заключение
Современная наука делает все возможное, чтобы бороться с бактериями. С одной стороны,
фармакологи постоянно ищут новые активные вещества и модернизируют старые, чтобы
они могли успешно атаковать бактерии. С другой стороны, врачи учатся более рационально
применять эти мощные препараты.
Рекомендации
Основная цель заключается в том, чтобы как медики, так и пациенты овладели правильным подходом к
использованию антибиотиков. Существует несколько элементарных рекомендаций, которых должен
придерживаться каждый при приеме этих препаратов: применять антибиотики лишь в тех ситуациях, когда они
действительно необходимы, выбирать препараты с максимально узким спектром действия против
выявленных микроорганизмов. Несистематическое применение антибиотиков наносит значительный ущерб
организму. Многие люди, не задумываясь, первым делом приступают к лечению синтетическими средствами,
хотя существуют отличные альтернативы — природные антибиотики. Особые растения обладают
антисептическими и антибактериальными свойствами. В ряде случаев такие природные средства способны
эффективно бороться с болезнями без необходимости применения мощных химических веществ, что
способствует сохранению микрофлоры внутренних органов и полости рта. Синтетические антибиотики,
напротив, практически полностью уничтожают полезные микроорганизмы в кишечнике.
12

13.

«Влияние различных антибиотиков на скорость
размножения молочнокислых бактерий»
Список использованной литературы:
I Книжные ресурсы
1. Квасников Е. И. Молочнокислые бактерии и пути их использования / АН СССР. Всесоюз. Микробиол. О-во.
Ин-т микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного АН УССР. — Москва : Наука, 1975. — 389 с., 2 л. Ил
II Электронные ресурсы
1. Блохина, И. И. История появления антибиотиков / И. И. Блохина, И. С. Серов, В. Н. Шагина. — Текст :
непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 36 (274). — С. 25-26. — URL:
https://moluch.ru/archive/274/62338/ (дата обращения: 29.01.2025).
2. Л. М. Захарчук Молочнокислые бактерии // Большая российская энциклопедия: научно-образовательный
портал – URL: https://bigenc.ru/c/molochnokislye-bakterii-ce2f2f/?v=4043825. – Дата публикации: 08.08.2022
3. Титкова, М. А. Бактерии, их разнообразие, строение и жизнедеятельность / М. А. Титкова, О. В. Беляшова.
— Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2020. — № 11 (41). — С. 36-39. — URL:
https://moluch.ru/young/archive/41/2211/ (дата обращения: 30.01.2025).
4. М. М. Шемякин, А. С. Хохлов, М. Н. Колосов / Химия антибиотиков [Текст] / Акад. Наук СССР. Ин-т химии
природных соединений – 3-е изд., перераб. И доп. – Москва : Изд-во Акад. Наук СССР, 1961. – 2 т.; 27 см.
https://search.rsl.ru/ru/record/01005603611?
5. Российские аптеки //Побочные эффекты антибиотиков и некоторые особенности их применения . — 2010.
— № 23. — С. 256–264. http://elib.fesmu.ru/Article.aspx?id=86009
13

14.

БЛАГОДАРИМ ЗА
ВНИМАНИЕ !