Objev penicilinu byl jedním z průlomových objevů, a přitom docela náhodným. S žáky můžeme základní koncept zrekonstruovat a podívat se na působení různých látek na růst mikroorganismů. Kromě poměrně „šokujícího“ odhalení povrchu, ze kterého žáci získají nejvíc mikroorganismů, zjistí také to, jaké desinfekční a antimikrobiální přípravky dobře fungují.
Úvod k aktivitě - objev penicilinu
Aktivitu zahajuji krátkým videem, v rámci kterého se žáci seznámí s příběhem, jenž vedl k objevení penicilinu. Před shlédnutím žáky upozorním, aby si všimli zásadních momentů:
Jak k objevu došlo?
Jaký efekt vedl A. Fleminga k domněnce, že plíseň obsahuje látky potlačující růst mikroorganismů?
Jaký dopad na životy lidí tento objev měl?
Video pochází ze série „Slavné dny“, které naleznete na platformě stream.cz. Přímý odkaz zde:
Návrh na realizaci experimentu
Po shlédnutí videa a diskuzi (výše zmíněné 3 otázky lze samozřejmě rozšířit) se soustředíme na druhou otázku, tedy co vedlo Fleminga k domněnce o přítomnosti růst potlačující látky. Prozradím jim, že místo, kde vlivem potlačujících látek nic neroste, se nazývá inhibiční zóna a je důležitá pro studium vlivu různých léčiv na růst mikroorganismů. Následuje zadání do skupin. Tím je, aby promysleli možný experiment, kterým by ověřili vliv běžných látek na růst mikroorganismů.
S tímto zadáním nemají žáci obvykle příliš obtíží. Buď už někdy kultivaci prováděli a pak mají lepší představu o průběhu nebo ne, ale inspirují se informacemi ve videu. V obou případech je výsledek stejný. Budeme kultivovat mikroorganismy v Petriho miskách, do kterých přidáme vybrané látky a následně vyhodnotíme jejich vliv.
Sběr mikroorganismů a výběr zkoumaných látek
Různorodé návrhy přicházejí až s druhou etapou. Tou je sběr mikroorganismů a výběr látky, kterou chtějí žáci testovat.
1) Lov na mikroorganismy
Jedinou podmínkou pro tuto fázi je, že v obou Petriho miskách musí mít vzorky ze stejného místa (jedna testovací, druhá kontrolní). Ke stěru vzorků jim dávám sterilní vatové tyčinky a fyziologický roztok. Vatovou tyčinku namočí do fyziologického roztoku a setřou vybraný povrch. Následně provedou pár otisků na živnou půdu (používám standardní maso-peptonový agar). Nejoblíbenějším místem školy bývají záchody, avšak nejvíce šokujícím odhalením pro žáky bývají stěry z jejich mobilních telefonů. Některé skupiny provedou otisky rukou.
2) Výběr zkoumané látky
Skupiny vyberou látku o které se domnívají, že potlačuje růst mikroorganismů. Typicky to bývá savo, desinfekce apod. Někteří přijdou s návrhy jako je paralen nebo nějaká antibiotika. Paralen mívám v laboratoři po ruce a klidně je nechám jej otestovat. Sám mám připravenou genciánovou violeť, která mi vždy vycházela nejlépe.
Tip
Výuku je možné rozdělit do dvou částí/dnů. V první se věnujeme videu a návrhu na realizaci experimentu. Následující den realizujeme samotný výzkum. Má to tu výhodu, že si žáci mohou z domova přinést vlastní látky, které chtějí testovat.
Vzorky
Jak už bylo řečeno, každá skupina má dvě Petriho misky. Na obou mají stěry ze stejného místa. Do jedné z nich navíc vloží malý papírový terčík, který byl ponořen do vybrané látky. Pokud žádná ze skupin nenavrhuje „fialovou vodičku“, požádám zájemce, aby provedli další sadu stěrů (vždy se najdou skupiny, které chtějí testovat více míst) s tím, že látku tentokrát vyberu já. Všechny vzorky pak kultivujeme při stálé teplotě 37 °C, 2-3 dny. Ve škole, kde působím máme tento „mini kultivátor“ za cenu přibližně 13.000 Kč. Než jsme ho pořídili, běžně jsme kultivovali na topení.
Výsledky
Některé výsledky nejsou tak průkazné a je to skvělá příležitost k diskuzi o možných důvodech. Týká se to například zmíněného paralenu. Dávám žákům příbalový leták a nechám je zjistit, jakou funkci má účinná látka, paracetamol. Špatně vychází také samotné savo, což je především proto, že agar po něm často zřídne a „rozteče se“.
Kromě diskuzi o samotném působení konkrétních látek je velký zájem také o srovnání různých míst. Jednoznačným vítězem bývají Petriho misky se stěry z mobilních telefonů.
