KOHDERYHMÄ: Työ on suunniteltu lukiolaisille, mutta se soveltuu myös yläkouluun esimerkiksi demonstraationa. Lukiossa työ sopii kursseille KE2 ja KE3. KESTO: 30 min + 4 päivää + tulosten tarkastelu. MOTIVAATIO: Koululla riehuu kolibakteerin aiheuttama vatsatautiepidemia ja koulua uhkaa sulkeminen jopa viikoksi, ellei taudin aiheuttajaa saada kiinni! Koska suurin osa opettajista on sairaana, täytyy oppilaiden auttaa syyllisen löytämisessä. Onneksi yksi luokka ja heidän opettajansa ovat kokonaan säästyneet taudilta ja voivat ryhtyä tutkimushommiin. TAVOITE: Työssä opitaan normaalista kokeellisuudesta poikkeavaa työskentelyä, sekä tutustutaan kemialliseen/biotieteelliseen sovellukseen ja sen mahdollisuuksiin esimerkiksi hyvinvoinnin ja terveyden edistämisessä. AVAINSANAT: Kasvualusta Kolibakteeri Näytteenotto Tartunta Indikaattori Koululla riehuu kolibakteerin aiheuttama vatsatautiepidemia ja koulua uhkaa sulkeminen jopa viikoksi, ellei taudin aiheuttajaa saada kiinni! Koska suurin osa opettajista on sairaana, täytyy oppilaiden auttaa syyllisen löytämisessä. Onneksi yksi luokka ja heidän opettajansa ovat kokonaan säästyneet taudilta ja voivat ryhtyä tutkimushommiin. TAUSTAA Escherichia coli, tuttavallisemmin kolibakteeri asustaa ihmisten ja eläinten suolistossa. Kolibakteeri on hyödyllinen, koska se häätää ikävämpiä taudinaiheuttajabakteereita loitommalle ja tuottaa elimistölle tärkeää K- vitamiinia. K-vitamiinia tarvitaan veren hyytymisessä ja kalsiumaineenvaihdunnassa. Kalsiumin ansiosta taas luut pysyvät lujina ja terveinä. Suoliston ulkopuolella kolibakteeri muuttuu inhottavaksi pöpöksi, joka voi aiheuttaa tulehduksia, ripulia ja jopa verenmyrkytyksen. Kolibakteeri leviää juomaveden ja elintarvikkeiden välityksellä ja on varsinainen ongelma huonomman hygienian maissa, kuten Afrikassa. Ajattele, jos kylän ainoa juomavesi kuhisisi bakteereja! Olemme onnekkaita, että meillä on puhdasta vettä. Mutta kyllä kolibakteerin aiheuttaman ripulin voi saada koti-suomessakin. Riittää kun unohtaa pestä kädet vessareissun jälkeen tai jättää kasvikset ja vihannekset huuhtelematta.
POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ Mitä tiedät bakteereista? Missä niitä on? Mihin bakteereita tarvitaan? Bakteerit ovat yksisoluisia mikroskooppisen pieniä eliöitä eli mikrobeja. Bakteerit ovat esitumallisia ja ne lisääntyvät jakautumalla. Bakteereja elää kaikkialla, missä on elämää. Bakteereja on esimerkiksi eliöissä, maassa ja vedessä. Monet bakteerit elävät loisina muissa eliöissä ja voivat olla haitallisia eliöille. Osa bakteereista taas on hyödyllisiä tai jopa välttämättömiä elämän kannalta. Bakteereja tarvitaan muun muassa ylläpitämään immuunipuolustusta ja niitä löytyy keholta esimerkiksi limakalvoilta ja ihosta. Mitä tarkoittaa, että joku bakteeri voi aiheuttaa tauteja? Jotkut bakteerit aiheuttavat ihmiselle haittaa, koska ne kuluttavat lisääntyessään elimistön tärkeitä ravintoaineita ja tuottavat elimistölle haitallisia aineenvaihduntatuotteita. Bakteerin ominaisuutta aiheuttaa tauti elimistössä kutsutaan patogeenisuudeksi. Useimmat bakteerit eivät ole patogeenisia. Miten taudinaiheuttajabakteereilta voi suojautua? Taudinaiheuttajilta voi suojautua tehokkaasti hyvän hygienian avulla. Bakteereja voidaan torjua antibioottien avulla. Antibiootit estävät bakteerien jakautumisen, jolloin niiden määrä elimistössä säilyy alhaisena. Tällöin ne eivät aiheuta oireita ja valkosolut kykenevät torjumaan ne helpommin. Tiedätte, että vatsatautiepidemian aiheuttaja on kolibakteeri. Mistä kolibakteerin voisi saada koulussa? Bakteeri leviää epäpuhtaan juomaveden ja elintarvikkeiden välityksellä. Kohteita voisivat siis olla koulussa: WC -allas, hana, pönttö, pesemättömät, märät kädet, saippualla pestyt kädet, keittiön pesemättömät vihannekset tai kasvikset, eväät, kemianluokan allas tai hana, tavallinen vesijohtovesi, vesi sulaneesta lumesta tai ulkoa vesilammikosta, pullovesi
TARVIKKEET TYÖOHJE E.Coli bakteerille tarkoitettu kasvatusalusta Näytteenottotikku Ota itsellesi kasvatusalusta ja mittatikku. Pidä kasvatusalustan kansi kiinni. On erittäin tärkeää, että kasvatusalustaa pidetään auki vain näytteen lisäämisen ajan. Alustan sisäpuolelle ei saa koskea millään muulla kuin tikulla, johon olet ottanut näytteen. Valitse näytteenottopaikka. Kirjoita kasvatusalustan pohjaan näytteenottopaikka, päivämäärä ja nimikirjaimesi. Esimerkiksi "hana 2.2.2013 PK". Ota itsellesi näytteenottotikku ja vie se näytteenottopaikalle. Jätä kasvatusalusta luokkaan, suojapaperi vielä kiinni. TYÖTURVALLISUUS JA JÄTTEIDEN KÄSITTELY Suojatakki, -lasit ja -hanskat. Lopuksi kasvatusalustat suljetaan muovipussiin. Kasvatusalusta ja näytteenottotikku hävitetään sekajätteisiin. Ota kiinni tikun punaisesta päästä ja vedä pumpulipuikko ulos tikusta. Liikuta näytteenottotikkua siksak- vedoin kuvan osoittamalla tavalla näytteenottopinnalla. Työnnä tikku heti takaisin koteloonsa. Katkaise nesteessä oleva muovitikku ja käännä koko näytteenottotikku niin, että neste valuu tikun pumpulipäähän.
Ravistele tikkua muutama sekunti. Vie tikku luokkaan. Ota tikku pois suojakotelostaan (nestepuoli alaspäin, jotta neste ei karkaa) ja avaa kasvatusalustan suojapaperi. Kaada neste mahdollisimman tasaisesti keskelle alustaa ja rullaa suojakalvo varovasti kiinni välttäen ilmakuplia. Pyri välttämään alustan painamista. Jätä kasvatusalusta sopivaan paikkaan vähintään neljäksi päiväksi. Lue tulokset seuraavalla kerralla.
POHDINTAA Tarkastele kasvatusalustoja. Näkyykö alustalla kasvustoa? Mikäli kolibakteereita löytyi, tulisi kasvatusalustan näyttää oheisen kuvan kaltaiselta: E.Coli tuottaa -glukuronidaasi- nimistä entsyymiä, joka on aktiivinen kasvatusalustassa olevalle BICG (5-bromo-4-chloro-3-indolyl- -D-glucuronide) indikaattorille. Kaasukuplat syntyvät, kun E.Coli fermentoi kasvatusalustassa olevaa laktoosia. Sininen tai punainen väri johtuu kasvatusalustassa olevista ravintoaineista, jotka värjäytyvät entsyymin pilkkoessa indikaattorimolekyylin sidoksia pienemmiksi. Mitä voit päätellä mahdollisten kolibakteerikasvustojen määrästä alustalla? Mitä enemmän bakteeristoa, sitä epäpuhtaampi paikka on kyseessä. Kolibakteeri on todennäköisesti lähtöisin paikasta, jossa on eniten kolibakteeria. Mistä Kolibakteeri oli lähtöisin? Miten kolibakteeripitoinen paikka pitäisi puhdistaa, jotta tautiepidemia ei enää leviäisi? Puhdistuksessa käytetään klooripitoisia tai muita desinfektioaineita ja huolehditaan hygienian ylläpidosta, kuten käsien desinfioinnista.