Gymnázium, Rýmařov, příspěvková organizace

Odborná práce biologického kroužku

Mikrobiologie vody

Vypracovali: Martina Ďásková, Jaroslava Ježková,

Alexandra Kunčíková, Michaela Matulová,

Michaela Rampulová

Pod vedením: Marie Novotné

Rýmařov 2008

2

Obsah OBSAH ........................................................................................................................................................ 2

1. ÚVOD ................................................................................................................................................ 3

2. LITERÁRNÍ PŘEHLED TÉMATU ............................................................................................... 4

3. METODIKA...................................................................................................................................... 5

4. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ............................................................................................................ 6

4.1. PRVNÍ KULTIVACE BAKTERIÍ ...................................................................................................... 8 4.1.1. Pomůcky ............................................................................................................................... 8 4.1.2. Provedení práce ................................................................................................................... 9 4.1.3. Fotografie první kultivace bakterií ..................................................................................... 10 4.1.4. Kultivace UPOL ................................................................................................................. 12 4.1.5. Zjištěné druhy bakteriálních kolonií u první kultivace ...................................................... 13

4.2. DRUHÁ KULTIVACE BAKTERIÍ .................................................................................................. 14 4.2.1. Zjištěné druhy bakterií u druhé kultivace ........................................................................... 14

5. ZÁVĚR ............................................................................................................................................ 15

5.1. PRVNÍ KULTIVACE BAKTERIÍ .................................................................................................... 15 5.1.1. Podrobnější grafy první kultivace bakterií ......................................................................... 16

5.1.2. POVRCHOVÁ VODA 16.11.2007 ................................................................................................ 18 5.2. DRUHÁ KULTIVACE BAKTERIÍ .................................................................................................. 19

5.2.1. Povrchová voda 7.12.2007 ................................................................................................. 20 5.3. ZÁVĚR ..................................................................................................................................... 21

6. POUŽITÁ LITERATURA ............................................................................................................ 22

3

1. Úvod Naše škola v r. 2007 získala dotaci z rozvojového programu MŠMT Podpora

environmentálního vzdělávání, výchovy a osvěty za projekt ,,Výzkum kvality vody a

výtvarné zpracování odpadních materiálů v Ekogymnáziu Rýmařov“.

Ve stejném roce také získala naše škola referenční list ,,Ekologická škola

Moravskoslezského kraje“ za mimořádné aktivity v oblasti životního prostředí. Je nám

známa důležitost environmentálního vzdělávání, a proto jsme zapojeni do projektu

Ekogymnázium.

Když se řekne voda, většina lidí si představí vodu pitnou, která nám doma teče

z kohoutku. Ale voda není vždy čistá nebo pitná. Mnoho lidí nemá ponětí, odkud se

voda bere a co se v ní nachází. Musíme si uvědomit, že ve vodě se zrodil život, který

v ní trvá dodnes. Proto jsme se blíže podívali na čistotu a život ve vodě na Rýmařovsku

a jeho nejbližším okolí.

Molekula H2O

4

2. Literární přehled tématu Cílem naší práce bylo dokázat přítomnost mikroorganismů ve vodě z

přírodních zdrojů.

Vzhledem k tomu, že jsme o mikroorganismech měli minimální znalosti,

začali jsme informace vyhledávat:

v literatuře: Obecná bakteriologie ( prof. S. Rosypal a kol.) - SPN Praha, 1981

Základy mikrobiologie (Němec M.,Horáková D.) - MU Brno, 1993

Biologie vodních baktérií (Kopřivík B.) - Olomouc, 1982,

Biologie pro gymnázia (Jan Jelínek) – Nakladatelství Olomouc, 2003

na internetových stránkách:

– http://cs.wikipedia.org/wiki/Bakterie (staženo 22.11.2007)

– http://www.004.cz/view.php?cisloclanku=2005082003-slovnicek-pojmu-

zdravotni-problematika (staženo 12.10.2007)

– http://genetika.wz.cz/prokaryota.htm (staženo 2.11.2007)

– http://www.svetkatastrof.webzdarma.cz/B-VB.html (staženo 19.10.2007)

– http://zenith.webgarden.cz/viry-a-bakterie/bakterie.html (staženo

5.10.2007)

5

3. Metodika Jeden z důvodů, proč jsme si toto téma vybrali, byl také ten, že se naše škola

již účastní dvou ekologických projektů.

Téma mikrobiologie vody nás natolik zaujalo, že jsme se rozhodli zapojit do

soutěže ,,Věda je zábava“, jejímž pořadatelem je UPOL.

Po konzultaci s pí. prof. Novotnou jsme odebrali vzorky vody z různých

přírodních zdrojů v Rýmařově a jeho okolí (kaluž, Podolský potok, Edrovický rybník,

…). Po mikroskopování všech vzorků jsme vybrali čtyři nejzajímavější lokality:

Flemichova zahrada Edrovický rybník

rybník U Lomu Kobolkův rybník

6

4. Experimentální část

Bakterie jsme očkovali celkem dvakrát.

První očkování bakterií probíhalo 12.11.2007:

- v prvních 48 hodinách se ve vzorcích nevyskytovaly žádné bakterie

- kolonie bakterií jsme počítali až za 48 hodin (14.11.2007).

Druhé očkování probíhalo 5.12.2007:

- kolonie bakterií jsme počítali za 48 hodin (7.12.2007).

Postup práce, znázornění v tabulkách a v grafech je na dalších stranách..

Pro větší přehlednost jsme si vyrobili v kroužku biologie mapu Rýmařova a do té jsme

značili místa odběru vody.

Fotografie naší mapy:

7

Do práce se zapojili studenti biologického kroužku.

Počítání bakteriálních kolonií Mikroskopování bakterií

Zapisování do tabulek Vytváření prezentace

8

4.1. První kultivace bakterií

4.1.1. Pomůcky

Chemikálie: čerstvé vzorky vody, fyziologický roztok,

masopeptonový agar (MPA) č.2

Laboratorní sklo: sterilní zkumavky, pipety na 10 ml, sterilní hokejky,

Petriho misky, sterilní lahve

Další pomůcky: mikropipety na 0,1 ml

9

4.1.2. Provedení práce

Na povrch každé agarové plotny jsme napipetovali přímo z lahve 1 ml vzorku

vody a rozetřeli jsme jej hokejkou po celém povrchu.

2. vzorek jsme zředili fyziologickým roztokem (1:10). Z příslušného ředění

jsme napipetovali 1 ml vody na povrch každé agarové plotny a rozetřeli jsme jej

hokejkou. Každou plotnu jsme řádně popsali.

Bakterie jsme pěstovali při teplotě 19°C - stanovení psychrofilních bakterií.

Po 24 hodinách jsme počítali kolonie bakterií a zapisovali do předem

připravené tabulky. Rozlišili jsme také druhy bakteriálních kolonií, určili je pomocí

vhodné literatury a zaznamenávali zjištěné informace do tabulek a grafů.

10

4.1.3. Fotografie první kultivace bakterií Vybrali jsme fotografie ze dne16.11.2007, protože na nich můžeme nejzřetelněji

vidět bakteriální kolonie a také jsme z těchto vzorků prováděli statistiky.

Edrovický rybník 1: Edrovický rybník 2:

Kobolkův rybník 1: Kobolkův rybník 2:

11

Flemichova zahrada 1: Flemichova zahrada 2:

Rybník U Lomu 1: Rybník U Lomu 2:

12

4.1.4. Kultivace UPOL Enterokoky a termotolerantní koliformní bakterie nám pomohli kultivovat na

Palackého univerzitě v Olomouci.

U Lomu, Edrovice U Lomu, Kobolkův rybník

Edrovice, Flemichova zahrada

13

4.1.5. Zjištěné druhy bakteriálních kolonií u první kultivace Zajímali jsme se nejen o počet bakteriálních kolonií, ale také o jejich tvar, barvu,

okraje a profil. Pro větší přehlednost jsme si sestrojili tabulku.

Vzorek Tvar Profil Okraje Barva

Flemichova

zahrada 1

okrouhlý 50%,

laločnatý 50%

vypouklý 60%,

zvýšený 40%

Svraštělé

100%

bílá 98%, žlutá

2%

Flemichova

zahrada 2

okrouhlý 55%,

laločnatý 45%

vypouklý 50%,

zvýšený 50%

svraštělé 95%,

zubaté 5%

bílá 85%, žlutá

15%

Rybník

U Lomu 1

Okrouhlý 95%,

laločnatý 5% vypouklý 100%

vroubkované

100%

1 fialová, 2

červené, zbytek

žlutá

Rybník

U Lomu 2 okrouhlý 100% vypouklý 100%

vroubkované

100%

bílá 80%, žlutá

20%

Edrovický

rybník 1

okrouhlý 95%,

laločnatý 5%

vypouklý 70%,

plochý 30%

s

koncentrickou

stavbou 100%

bílá 60%, 40%

žlutá

Edrovický

rybník 2 okrouhlý 100%

vypouklý 85%,

plochý 15%

s

koncentrickou

stavbou 100%

bílá 60%, 40%

žlutá

Kobolkův

rybník 1 okrouhlý 100%

plochý 70%,

vypouklý 30%

vroubkované

100%

bílá 90%, červená

2%, žlutá 8%

Kobolkův

rybník 2 okrouhlý 100%

plochý 90%,

vypouklý 10%

vroubkované

100%

bílá 95%,

žlutooranžová

5%

14

4.2. Druhá kultivace bakterií U druhé kultivace bakterií jsme postupovali stejně jako u první kultivace, jen

jsme měli tři druhy vzorků z každé vody.

První vzorek byl neředěný, druhý byl ředěný v poměru 1:10 a třetí byl ředěný

1:100.

4.2.1. Zjištěné druhy bakterií u druhé kultivace

Vzorek Tvar Profil Okraje Barva

Flemichova zahrada 1

okrouhlý 90%, zvlněný 10%

vypouklý 50%, plochý 50%

rizoidní, svraštělé

1 fialová, zbytek nažloutlá

Flemichova zahrada 2

okrouhlý 100%

plochý 100%

vroubkované 50%, svraštělé 50%

1 bílá, zbytek nažloutlé

Flemichova zahrada 3

okrouhlý 100%

zvýšený 100%

vroubkované 100% nažloutlé, žluté

Rybník U Lomu 1

zvlněný 60%, okrouhlý 40%

pupkovitý 50, vypouklý 50%

svraštělé 60%, vroubkované 40%

20 ks fialové, 15 ks žlutých, zbytek bílé

Rybník U Lomu 2

okrouhlý 70%, zvlněný 30%

bradavičnatý 100%

vroubkované 100%

19 ks fialové, nažloutlé, zbytek bílé

Rybník U Lomu 3

okrouhlý 100%

bradavičnatý 100%

vroubkované 100%

2 ks fialové, 1 ks červené, žluté

Edrovický rybník 1

zvlněný 50%, okrouhlý 50%

vypouklý 60%, zvýšený 40%

vroubkované 50%, svraštělé 50%

3 oranžové, 5 žlutých, zbytek bílé

Edrovický rybník 2

zvlněný 60%, okrajový 40%

plochý 100%

vroubkované 100%

9 ks fialové, 4 ks žluté, nažloutlé, bílé

Edrovický rybník 3

okrouhlý 50%, zvlněný 50%

bradavičnatý 100%

vroubkované 100%

žlité, nažloutlé, bílé

Kobolkův rybník 1

okrouhlý 80%, zvlněný 20%

mírně vypouklý 100%

zubaté 85%, svraštělé 15%

fialové kolonie (20Ks), zbytek bílé

Kobolkův rybník 2

okrouhlý 75%, zvlněný 25%

mírně bradavičnatý 100%

zubaté 100%

fialové kolonie (20Ks), zbytek bílé, nažloutlé

Kobolkův rybník 3

okrouhlý 80%, laločnatý 20%

bradavičnatý 100%

vroubkované 100%

žlutá, fialová, nažloutlá

15

5. Závěr

5.1. První kultivace bakterií Mikrobiologické a biologické ukazatele - celkový počet kolonií /KTJ/ na

agaru - zobrazení počtu bakteriálních kolonií v 1 ml.

První vzorek byl neředěný a druhý byl ředěný v poměru 1:10.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

F1 F2 E1 E2 L1 L2 K1 K2

12.11.2007

13.11.2007

14.11.2007

15.11.2007

16.11.2007

Vysvětlivky: F – Flemichova zahrada, E – Edrovický rybník, L – rybník U Lomu, K – Kobolkův rybník

Z grafu a z tabulky můžeme vyčíst, že se bakterie velmi rychle rozmnožují.

V grafu vidíme, že nejvíce bakterií se po pěti dnech vyskytovalo ve vzorku

vody z Flemichovy zahrady 1. Při pozorování této vody mikroskopem jsme došli

k závěru, že tento vzorek vody je nejvíce znečištěný a také se v něm nachází nejvíce

mikroorganismů (trepky velké, rozsivky,…). Výskyt mikroorganismů tedy souvisí i

s množstvím výskytu bakterií.

Pro větší přehlednost jsme graf rozdělili do čtyř malých grafů.

F1 F2 E1 E2 L1 L2 K1 K2

Pondělí 12.11.2007 0 0 0 0 0 0 0 0

Úterý 13.11.2007 0 0 0 0 0 0 0 0

Středa 14.11.2007 225 119 167 33 140 35 270 3

Čtvrtek 15.11.2007 900 2509 578 2332 372 1679 468 116

Pátek 16.11.2007 746 3182 600 3047 493 1015 613 835

16

5.1.1. Podrobnější grafy první kultivace bakterií Flemichova zahrada 1. a 2. vzorek

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

12.11.2007

13.11.2007

14.11.2007

15.11.2007

16.11.2007

F1

F2

Rybník U Lomu 1. a 2. vzorek

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

12.11.2007

13.11.2007

14.11.2007

15.11.2007

16.11.2007

L1

L2

17

Edrovický rybník 1. a 2. vzorek

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

12.11.2007

13.11.2007

14.11.2007

15.11.2007

16.11.2007

E1

E2

Kobolkův rybník 1. a 2. vzorek

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

12.11.2007

13.11.2007

14.11.2007

15.11.2007

16.11.2007

K1

K2

18

5.1.2. Povrchová voda 16.11.2007

Mikrobiologické a biologické ukazatele - celkový počet kolonií /KTJ/ na

agaru - zobrazení počtu bakteriálních kolonií v 1 ml.

Vzorek byl ředěný v poměru 1:10.

Vzorek Termotolerantní

koliformní bakterie

Enterokoky Chladnomilné bakterie

Kobolkův rybník 180 20 Masivní nárůst

Edrovický rybník 280 100 Masivní nárůst

Rybník U Lomu 110 40 Masivní nárůst

Flemichova zahrada

430 60 Masivní nárůst

19

5.2. Druhá kultivace bakterií Mikrobiologické a biologické ukazatele - celkový počet kolonií /KTJ/ na

agaru - zobrazení počtu bakteriálních kolonií v 1 ml.

První vzorek byl neředěný, druhý byl ředěný v poměru 1:10 a třetí byl ředěný

v poměru 1:100.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

počet

bak

teri

í

Flemichovazahrada

Lom Kobolkůvrybník

Edrovickýrybník

místo sběru

Bakterie

neředěné

1:10 ředěné

1:100 ředěné

Z tohoto grafu můžeme dojít k závěru, že se bakterie nejvíce množí v neředěném

vzorku a opět nejvíce ve vodě z Flemichovy zahrady. Nejvyrovnanější hodnoty bakterií

jsou ve vzorku z Kobolkova rybníka, kde je skoro stejný počet bakterií v neředěném

vzorku a vzorku ředěném 1:10.

Flemichova

zahrada U Lomu

Kobolkův

rybník

Edrovický

rybník

Neředěný vzorek 2600 1920 2148 2025

1:10 ředěný vzorek 601 1438 2005 1405

1:100 ředěný vzorek 61 117 151 171

20

5.2.1. Povrchová voda 7.12.2007 Mikrobiologické a biologické ukazatele - celkový počet kolonií /KTJ/ na

agaru - zobrazení počtu bakteriálních kolonií v 1 ml.

Třetí vzorek byl ředěný v poměru 1:100.

vzorek termotolerantní koliformní

bakterie

enterokoky Chladnomilné

bakterie

Kobolkův rybník masivní nárůst 0 masivní nárůst

Edrovický rybník masivní nárůst 23 masivní nárůst

Rybník U Lomu masivní nárůst 1 masivní nárůst

Flemichova

zahrada

masivní nárůst 0 masivní nárůst

21

5.3. Závěr

V první řadě bychom chtěli poděkovat Palackého univerzitě Olomouc za

kultivaci některých druhů bakterií a zvláště paní Dr. Jarmile Medkové za odbornou

pomoc.

Tato práce se nám líbila, a proto jsme se rozhodli v ní pokračovat.

Pomocí nových mikroskopů, které škola nakoupila za peníze z jednoho ekologického

projektu, jsme začali mikroskopovat další druhy mikroorganismů ve vodě.

Stylonychia (Rybník ve Flemichově zahradě)

22

6. Použitá literatura

Literatura: Obecná bakteriologie ( prof. S. Rosypal a kol.) - SPN Praha, 1981

Základy mikrobiologie (Němec M.,Horáková D.) - MU Brno, 1993

Biologie vodních baktérií (Kopřivík B.) - Olomouc, 1982,

Biologie pro gymnázia (Jan Jelínek) – Nakladatelství Olomouc, 2003

Internetové stránky:

– http://cs.wikipedia.org/wiki/Bakterie (staženo 22.11.2007)

– http://www.004.cz/view.php?cisloclanku=2005082003-slovnicek-pojmu-

zdravotni-problematika (staženo 12.10.2007)

– http://genetika.wz.cz/prokaryota.htm (staženo 2.11.2007)

– http://www.svetkatastrof.webzdarma.cz/B-VB.html (staženo 19.10.2007)

– http://zenith.webgarden.cz/viry-a-bakterie/bakterie.html (staženo

5.10.2007)