Medicinjakten – i Flemings fotspår - Nobel Museum
Medicinjakten – i Flemings fotspår - Nobel Museum
Medicinjakten – i Flemings fotspår - Nobel Museum
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Medicinjakten</strong> <strong>–</strong> i <strong>Flemings</strong> <strong>fotspår</strong><br />
Det första delprojektet av Forskarhjälpen, genomfördes under 2011. Det var ett<br />
samarbete mellan <strong>Nobel</strong>museet, Laboratoriet för kemisk biologi vid Umeå universitet<br />
(LBCU) och drygt 500 elever och lärare runt om i Sverige.<br />
1945 gick <strong>Nobel</strong>priset till Alexander Fleming för upptäckten av penicillin. Sedan dess har<br />
många olika antibiotika upptäckts och blivit livsviktiga i vår kamp mot olika<br />
infektionssjukdomar. Det kan vara luftvägsinfektioner, urinvägsinfektioner, diarréer<br />
eller andra sjukdomar som orsakas av bakterier.<br />
Men för stor användning av antibiotika har också lett till att bakterier blivit resistenta.<br />
Detta innebär att det börjar bli allt vanligare med bakteriesjukdomar som inte går att<br />
bota med de antibiotika som finns tillgängliga idag.<br />
Forskarna på LCBU i Umeå behövde hjälp med att hitta nya bakterier av gruppen<br />
aktinomyceter, en sort som är känd för att producera ämnen med antibiotiska<br />
egenskaper.<br />
De ca 20 deltagande klasserna över hela Sverige gav sig ut i naturen i sitt närområde och<br />
samlade in jord från de klurigaste ställena de kunde tänka sig.<br />
Från markproverna isolerade eleverna fram aktinomyceter och beskrev hur de såg ut och<br />
var de hade hittat dem. Detta resulterade i en form av kartläggning av aktinomyceter<br />
över Sverige och gav forskarna stor information om var aktinomyceter trivs och var man<br />
kan finna olika arter.<br />
Målet var att komma en liten bit på vägen till att hitta ny antibiotika, som i sin tur är en<br />
viktig pusselbit i kampen mot bakterieinfektioner hos människor och djur.<br />
Forskarna i Umeå har nu ett "bibliotek" av aktinomyceter som eleverna i <strong>Medicinjakten</strong><br />
samlat in och som fortfarande analyseras, så det finns en möjlighet att något av dessa<br />
prover kan utgöra basen för ett nytt antibiotikum!<br />
I det här häftet finns ett förslag på hur en Medicinjakt kan genomföras på din skola.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Er egen Medicinjakt<br />
<strong>Medicinjakten</strong> sker i 5 steg. Dessa följer i grova drag hur Forskarhjälpens projekt<br />
genomfördes under 2011.<br />
Steg 1<br />
Var finns bakterier?<br />
Odla bakterier från olika platser. Instruktioner finns längre bak i häftet.<br />
Steg 2<br />
Analysera bakterier.<br />
Gör en Gramfärgning av kända bakterier. Instruktioner finns längre bak i häftet.<br />
Steg 3<br />
Test av antibakteriella ämnen.<br />
Prova olika ämnen som kan vara antibakteriella. Instruktioner finns längre bak i häftet.<br />
Steg 4<br />
Skapa en kreativ poster - Posterbeskrivning<br />
När bakterierna är odlade och beskrivna så är det dags att berätta om allt som gjorts!<br />
Detta ska göras i form av en "poster" - en slags affisch. Så går det till i forskarvärlden<br />
också. När forskarna har gjort sina experiment, fått sina resultat och dragit sina<br />
slutsatser så måste de dela med sig av detta till andra forskare. Detta görs bland annat via<br />
artiklar i vetenskapliga tidskrifter och via konferenser. På konferenserna ger forskarna<br />
antingen en muntlig presentation av sitt arbete eller så har de gjort en poster som de har<br />
med sig till konferensen och sätter upp på en vägg eller en skärm. Vid speciella tillfällen<br />
på konferensen är det så kallad "postertid" - då står forskarna vid sina postrar och svarar<br />
på frågor om dem.<br />
Steg 5<br />
Konferens med utställning.<br />
Ordna ett tillfälle för presentation av postrar och resultat- Låt eleverna jämföra och titta<br />
på varandras postrar. Ha också en föreläsning eller liknande. Kanske kan ni ha en tävling<br />
eller bjuda föräldrarna på vernissage?<br />
Vill du dela med dig av dina erfarenheter av <strong>Medicinjakten</strong>, hör gärna av dig till oss på<br />
forskarhjälpen@nobelmuseum.se.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Bakgrund<br />
Penicillinets upptäckt<br />
1945 fick Alexander Fleming, tillsammans med E. Chain och H.W. Florey, <strong>Nobel</strong>priset i<br />
medicin för upptäckten av penicillinet.<br />
Den första observationen kom till av en slump redan 1928, då Fleming hade lämnat<br />
laboratoriet för semestern utan att ha kastat en bakterieodling efter ett avslutat<br />
experiment. När han återvände från semestern såg han att en mögelsvamp hade<br />
förorenat plattan där bakterierna växte (fig. 1). I området runt svampen var det tydligt<br />
att bakterierna inte längre kunde växa. Svampen, som var Penicillium notatum, kunde<br />
alltså döda bakterierna i sin närhet.<br />
Fig. 1 Bilden visar den orginalplatta som Sir Alexander Fleming lämnade på bänken över<br />
semestern. Penicillium notatum är den stora vita svampen längst upp (gröna pilen). De små<br />
vita prickarna är bakteriekolonier (Stafylokocker) som växer på plattan (röda pilen).<br />
Observera att bakterierna har svårt att växa i närheten av svampen.<br />
Det visade sig dock att penicillinet var väldigt instabilt och bröts ned, så Fleming (som<br />
var en bakteriolog, inte kemist) lämnade tillsvidare upptäckten därhän. Drygt 10 år<br />
senare, år 1939, beslutade Chain och Florey vid universitetet i Oxford att undersöka<br />
penicillin lite närmare. Chain lyckades rena fram penicillin från mögelsvampen och<br />
injicerade det i möss och visade på så sätt att substansen inte var giftig. Florey insåg då<br />
möjligheten att penicillin skulle kunna användas som medicin, ett antibiotikum, och<br />
började planera för ett mer storskaligt projekt.<br />
De odlade upp stora mängder av mögelsvampen och renade fram penicillin. Därefter<br />
infekterade de kaniner med en dödlig dos Stafylokocker. Hälften av kaninerna fick<br />
penicillin och den andra hälften fick ingenting. I den grupp som inte fick penicillin dog<br />
alla kaniner snabbt, men de som fått penicillin överlevde lång tid efter infektionen.<br />
Därefter genomfördes många och stora experiment för att säkert fastställa penicillinets<br />
effekt och ofarlighet innan det första penicillinet kunde testas på människor med vanliga<br />
bakterieinfektioner. 1941 började penicillin produceras storskaligt.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.<br />
Foto: Alexander Fleming Laboratory <strong>Museum</strong> (Imperial College Healthcare NHS Trust, London)
Hur fungerar antibiotika?<br />
Gemensamt för alla antibiotika är att de är molekyler som påverkar system i bakterierna<br />
som är centrala för deras överlevnad. För att en bakteriecell ska kunna leva behövs det<br />
DNA som innehåller koden för cellens uppbyggnad. Proteinerna står för de flesta<br />
funktionerna i cellen och styr uppbyggnad av både DNA och andra strukturer i cellen.<br />
Cellväggen är också central genom att den skyddar mot omgivningen och kontrollerar<br />
vad som passerar in och ut ur cellen. De molekyler som fungerar som antibiotika, d.v.s.<br />
kan ta död på eller stoppa tillväxt av bakterier, angriper vanligtvis någon av dessa<br />
centrala system.<br />
Organiska molekyler, t.ex. en cells alla komponenter, byggs upp av relativt få atomtyper<br />
där kol-, väte-, syre- och kväveatomer är bland de vanligaste. Antibiotika och de flesta<br />
andra läkemedel är små organiska molekyler som sällan består av mer än 150 atomer, till<br />
skillnad från proteiner och DNA som kan bestå av tusentals atomer. Det som avgör vilka<br />
egenskaper en molekyl har är hur många och vilken typ av atomer som ingår och hur<br />
dessa är sammankopplade.<br />
Penicillin är ett av de absolut vanligaste antibiotika vi har. Det används för att bota<br />
vanliga sjukdomar så som halsfluss, lunginflammation, öroninflammation och<br />
hudinfektioner. Penicillin fungerar genom att angripa bakteriernas cellvägg. Denna<br />
består av långa kedjor av kolhydrater, polysackarider och kedjor av aminosyror<br />
(peptider) som är sammanfogade i ett s.k. peptidoglykanlager. Bakterier delas normalt in<br />
i två stora undergrupper; grampositiva och gramnegativa (fig. 3). Hos de grampositiva<br />
utgörs cellväggen till största delen av ett tjockt lager peptidoglykan. Gramnegativa<br />
bakterier har ett mycket tunnare lager peptidoglykan och ett yttermembran istället.<br />
G+ G-<br />
Fig. 3 Illustration av en grampositiv (G+) respektive gramnegativ (G-) bakterie.<br />
Under uppbyggnaden av cellväggen kopplar enzymer (som även kallas penicillinbindande-protein,<br />
PBP) ihop de olika byggstenarna i peptidoglykanlagret. Penicillinets<br />
struktur liknar den hos en av byggstenarna (fig. 4) och enzymet försöker bygga in<br />
penicillinet i cellväggen istället för den äkta byggstenen. Resultatet blir att cellväggen<br />
inte kan kopplas ihop på ett korrekt sätt, vilket leder till att bakteriecellen dör.<br />
Fig. 4 Två olika sätt att illustrera penicillinmolekylen (just denna variant kallas Penicillin G).<br />
Penicillin tillhör gruppen β-laktamer (beta-laktamer). Gemensamt för dessa är att de innehåller en<br />
fyrledad ring (β-laktam) som är helt nödvändig för att molekylen ska fungera som antibiotika.<br />
Pilarna visar var den viktiga β-laktamringen sitter.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Upptäckten av penicillin hos mögelsvampen Penicillium notatum har banat väg för många<br />
fler typer av antibiotika. Genom att man känner till hur penicillinmolekylen är<br />
uppbyggd och fungerar kan kemister på syntetisk väg i laboratoriet skapa nya molekyler<br />
som är mer effektiva, eller som kan fungera mot andra typer av bakterier. Möjligheterna<br />
koppla samman atomer till helt nya molekyler med unika egenskaper är i det närmaste<br />
oändligt.<br />
Med penicillin G som utgångspunkt kan man t.ex. skapa ampicillin (fig. 5) genom att<br />
sätta till en aminogrupp (rödmarkerad). Denna förändring gör att antibiotikat även kan<br />
verka mot gramnegativa bakterier, som har en annan typ av cellvägg än de grampositiva.<br />
Sätter man till ytterligare en hydroxylgrupp (HO) till ampicillin får man amoxicillin (fig.<br />
6). Detta antibiotikum tas lätt upp av mag-tarmkanalen och kan tas genom att svälja en<br />
tablett, till skillnad från ampicillin som måste injiceras direkt i blodet eller muskulärt.<br />
Med andra ord finns det oändliga valmöjligheter när det handlar om att förbättra och<br />
utveckla nya antibiotika i laboratoriet, utifrån de som bakterier och svampar tillverkar i<br />
naturen.<br />
Fig. 5 Ampicillin<br />
När bakterier blir resistenta<br />
Problemet med resistens, d.v.s. att bakterierna blir motståndskraftiga mot antibiotika,<br />
kände man till redan vid upptäckten av penicillin. De första fallen observerades redan<br />
1947, kort efter att det hade introducerats på marknaden. Idag är det ett växande<br />
problem och det finns många exempel på hur normalt lättbehandlade infektioner har<br />
orsakat stora problem på grund av antibiotikaresistens.<br />
Antibiotikat, t.ex. penicillin, kan i dessa fall inte längre klara av att ta död på bakterierna<br />
och göra oss friska. Istället har bakterierna hittat finurliga sätt att skydda sig och<br />
överleva. En bakterie som är resistent mot penicillin har förmågan att tillverka ett<br />
enzym, β-laktamas, som klipper sönder penicillinet så att det blir verkningslöst (fig. 7).<br />
Bakterierna kan då fortsätta att leva som vanligt.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.<br />
Fig. 6 Amoxicillin<br />
Fig. 7 β-laktamas (här illustrerat som en sax) förstör penicillin genom<br />
att bryta (hydrolysera) en av kolbindningarna i β-laktamringen.
Genen som styr bildandet av β-laktamas finns på små ringar av DNA som lätt kan<br />
överföras till andra bakterier. På så sätt sprids antibiotikaresistens snabbt och enkelt<br />
både inom och mellan olika bakteriearter. Men det finns fler sätt för bakterierna att bli<br />
resistenta mot penicillin. T.ex. kan de förändra de enzymer (de penicillinbindande<br />
proteinerna, PBP) som kopplar ihop cellväggen så att penicillin inte längre kan binda.<br />
Bakterierna kan också utveckla system för att pumpa ut antibiotika som tar sig in i<br />
cellerna.<br />
För att motverka utveckling av resistens behövs kraftfulla åtgärder t.ex. förbättrad<br />
hygien och minskad användning av antibiotika. En annan mycket viktig åtgärd är att<br />
hitta helt nya antibiotika som kan verka även på resistenta bakterier.<br />
Bakterier som tillverkar antibiotika<br />
Penicillium notatum är långt ifrån den enda mikroorganism som producerar antibiotika.<br />
Från arten Streptomyces griseus, som tillhör bakteriegruppen Aktinomyceter, kommer<br />
streptomycin som var ett av de första antibiotika som användes för att behandla<br />
lungsjukdomen tuberkulos. Aktinomyceter är vanligt förekommande jordbakterier. De<br />
skiljer sig lite från ”vanliga” bakterier genom att de ofta har ett mycelieliknande<br />
växtsätt, likt svampar. De kan också bilda sporer som gör dem tåliga mot torka, värme<br />
och kemikalier, vilket gör dem särskilt lämpade för att leva i jord.<br />
Fig. 8 Exempel på Aktinomyceter. Bilderna visar kolonier av<br />
bakterier som växer på en yta av näringslösning. Ringarna runt<br />
kolonierna på bilden till höger är sporer som bakterierna bildar för<br />
att kunna överleva under knapra förhållanden.<br />
Alla bakterier och växter producerar kemiska substanser. Man brukar tala om att<br />
organismen producerar primära och sekundära metaboliter. De primära är de som är<br />
nödvändiga för arten, t.ex. vitaminer, aminosyror, näringsämnen eller hormoner. De<br />
sekundära är de metaboliter som inte behövs, men som kan göra livet lite lättare. Ett<br />
konkurrenshöjande medel för överlevnad. Det är bland dessa sekundära metaboliter som<br />
vi finner molekyler som kan vara intressanta för människan i medicinskt syfte, som t.ex.<br />
antibiotika.<br />
Aktinomyceter, och i synnerhet Streptomyceter, har visat sig vara särskilt effektiva på att<br />
producera biologiskt aktiva sekundära metaboliter. Förutom att de kan producera<br />
molekyler som har antibiotisk effekt, producerar de även ämnen som kan användas inom<br />
medicinområdet som anticancer-, antifungal- och immunosuppressionsmedicin. Fram<br />
till 2002 hade man hittat 8 700 olika molekyler med antibiotisk effekt hos<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Aktinomyceter 1 . Det är drygt 50% av alla antibiotika som man har hittat totalt hos<br />
bakterier och svampar. Ett hundratal av dessa används idag inom medicin och/eller<br />
forskning.<br />
Steg 1: Var finns bakterier?<br />
Låt eleverna göra en egen undersökning. Var finns det bakterier?<br />
Se till att du är väl insatt i säkerhetsaspekter vid arbete med mikroorganismer. Läs t ex<br />
på http://www.bioresurs.uu.se/sakerhet_mikroorg.cfm.<br />
Material:<br />
• Agarplatta<br />
• Steril tops eller tandpetare<br />
Gör så här:<br />
1. Använd en steril tops eller tandpetare och ta ett prov genom att gnugga lite på det<br />
område som ska testas. Det kan till exempel vara ditt tangentbord, dörrhandtaget eller<br />
under naglarna.<br />
2. Stryk provet på en agarplatta. Skriv på plattan vad det är du har testat. Dt går också bra<br />
att testa att hosta eller sätta ett tumavtryck på plattan, t ex före och efter handtvätt eller<br />
handsprit.<br />
3. Sätt på locket och tejpa igen noggrant.<br />
4. Efter ett par dagar i rumstemperatur syns det tydligt vad som har vuxit på plattan.<br />
5. Släng plattorna i riskavfall.<br />
1 Bérdy. J. (2005) Bioactive Microbial Metabolites. J. Antibiot. 58(1): 1<strong>–</strong>26<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Steg 2: Gramfärgning av bakterier<br />
För att bestämma om en bakterie är grampositiv (G+) eller gramnegativ (G-) brukar<br />
man göra en gramfärgning. G+ bakterier har en tjock cellvägg som består av<br />
peptidoglykan medan G- har en tunnare cellvägg samt ett yttermembran. G+ bakterier<br />
kan därmed behålla den kristallvioletta färgen trots avfärgning, där de gramnegativa<br />
bakterierna avfärgas. G- kan istället färgas rosaröda med safranin. Gramfärgning är ett<br />
viktigt steg i karaktäriseringen av en bakterieart.<br />
Exempel på bakteriearter som kan användas:<br />
• Bacillus subtilis<br />
• Escherichia coli K12<br />
• Lactobacillus acidophilus<br />
• Micrococcus luteus<br />
Bakterierna kan färgas var för sig, men också en grampositiv och en gramnegativ<br />
tillsammans. Kom ihåg att det bara behövs en mycket liten mängd bakterier för att<br />
kunna se i mikroskop. Det kan också vara roligt att göra en gramfärgning med t ex.<br />
yoghurt, skrap från tungan, surdeg, produkter med aktiv bakteriekultur (t ex. Proviva)<br />
etc. För att bara kunna se bakterierna, utan att bestämma gramtillhörighet, räcker det<br />
med att göra färgning med kristallviolett eller metylenblått.<br />
Tips: Testa att fotografera mikroskopbilden genom det ena okularet i mikroskopet!<br />
Det här behövs:<br />
• Koloni av bakterier, se ovan<br />
• Objektsglas<br />
• 0,9% NaCl-lösning<br />
• Brännare<br />
• Kristallviolett<br />
• Vatten i sprutflaska<br />
• Vatten i bägare<br />
• Lugols lösning (jod och kaliumjodid i vatten)<br />
• Avfärgningslösning (95% etanol eller 30% aceton i isopropylalkohol)<br />
• Torkpapper<br />
Gör så här:<br />
1. Tvätta ett objektsglas och torka. Lägg en droppe 0.9% NaCl på objektsglaset. Ta<br />
en liten mängd bakterier från en koloni med en tandpetare och blanda med<br />
natriumkloriden så det bildas en jämn bakteriesuspension. Sprid ut suspensionen<br />
så den täcker en yta av 1-2 cm2.<br />
2. Låt bakterierna torka in på objektsglaset långsamt genom att hålla glaset över en<br />
gaslåga (bakteriesidan uppåt). Vattnet ska inte börja koka, så håll glaset en bra bit<br />
ifrån lågan.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
3. Fixera sedan cellerna genom att föra objektsglaset snabbt genom lågan 4-5<br />
gånger. Alternativt kan provet torkas några minuter i 110°C.<br />
4. Droppa kristallviolett över de torkade bakterierna och vänta i 1 min. Häll av<br />
färgen och doppa sedan provet i en bägare med kallt vatten. Spola vatten<br />
försiktigt mot ena kanten av bägaren tills det inte längre löses ut någon mer färg.<br />
Var noga med att inte spola vatten direkt på provet.<br />
5. Droppa Lugols lösning över bakterierna och vänta i 1 min. Skölj på samma sätt<br />
som i steg 4.<br />
6. Luta objektsglaset snett över en bägare och droppa över avfärgningslösning tills<br />
ingen mer färg löses ut.<br />
7. Skölj objektsglaset försiktigt som i steg 4.<br />
8. Torka provet lätt med kanten på ett mjukt papper. Akta så inte bakterierna torkas<br />
bort.<br />
9. Titta i mikroskop. Grampositiva celler är färgade blå, gramnegativa är färglösa.<br />
10. För att göra skillnaden tydligare, droppa safranin över provet och vänta i 45 sek.<br />
Skölj provet som tidigare och torka.<br />
11. Titta i mikroskop. Grampositiva celler är blåvioletta, gramnegativa är röda.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Steg 3: Test av antibakteriella ämnen<br />
Ett sätt att ta reda på om ett ämne kan döda bakterier är genom något som kallas<br />
tillväxtinhibering. Det går ut på att man lägger en liten droppe av ämnet på en<br />
näringsplatta där man först har strukit ut en matta av bakterier. Därefter låter man<br />
bakterierna växa tillsammans med ämnet över natt i 37°C . Om man inte ser någon<br />
tillväxt av bakterier där man har lagt ämnet betyder det att ämnet innehåller något som<br />
stoppar (inhiberar) bakteriens tillväxt. Bakterierna kan helt enkelt inte växa i dess<br />
närhet.<br />
Man kan i princip testa vilket ämne som helst med den här metoden. Har man ett<br />
flytande ämne kan man droppa det på ett litet filterpapper som man har stansat ut med<br />
ett hålslag. När pappret har torkat lägger man det på näringsplattan med bakterier.<br />
Exempel på flytande ämnen man kan testa är metalljonlösningar (0.2M) eller olika<br />
antibiotika.<br />
Även fasta ämnen kan man testa om de har antibakteriell aktivitet. T ex kan man prova<br />
att lägga en bit vitlök eller färsk ingefära på plattan, eller andra kryddor. Om man ser en<br />
ring runt kryddan där det inte växer några bakterier, betyder det att kryddan utsöndrar<br />
något ämne (en molekyl) som påverkar bakteriens uppbyggnad på något sätt, så att den<br />
inte längre kan växa. För att ta reda på vilken molekyl som gör att bakterierna inte kan<br />
växa behöver man separera (dela upp i olika rör) de molekyler som ämnet utsöndrar<br />
(görs i ett kemilabb). Därefter gör man om plattexperimentet igen med varje<br />
molekyllösning var för sig.<br />
Samma metod använder vi när vi analyserar de bakterier som finns i jordproverna som<br />
ni har samlat in. Men istället för att det är vitlök som ger ifrån sig en molekyl som<br />
hindrar bakterierna från att växa så är det en annan sorts bakterie (de som kallas för<br />
Aktinomyceter och som ni isolerar på era plattor) som utsöndrar ämnet.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.
Nedan beskrivs metoden för att testa antibakteriell aktivitet lite mer detaljerat. Fundera<br />
gärna över vilka ämnen du tror kan vara bakteriedödande och testa själv. Jämför sedan<br />
gärna dina resultat med en kompis. Genom att mäta diametern på ringen där det inte<br />
växer några bakterier kan man få ett mått på hur pass bakteriedödande ämnet du testat<br />
är.<br />
Det här behövs:<br />
• Platta med uppodlade bakterier, t ex Micrococcus lutea eller E. coli (olika bakterier kan<br />
ge olika resultat)<br />
• Sterila plattor med allsidigt närinssubstrat (t ex Nutrient agar)<br />
• Kryddor, metalljonlösningar (0.2M) m.m.<br />
• Provrör med ca 1 ml vatten<br />
• Ympnål<br />
• Sterila tops med långa träskaft (kan köpas på apotek )<br />
• Ev. Droppippetter av plast, preparernål och små, runda filterpapperslappar gjorda med<br />
hålslag.<br />
Utförande:<br />
1. Använd ympnål och skrapa bakterier från en platta.<br />
2. Rör ut bakterierna i ca 1 ml vatten i ett provrör. Ta så mycket bakterier att suspensionen<br />
blir kraftigt grumlig.<br />
3. Doppa en tops i bakteriesuspensionen och stryk ut bakterierna på den rena plattan med<br />
näringsagar. Låt varje streck med topsen täcka det föregående. Vänd därefter plattan och<br />
stryk ut bakterier på tvären över den första utstrykningen. Hela ytan ska täckas med täta<br />
streck <strong>–</strong> det får inte bli ett glest rutmönster!<br />
a) Vätskor kan testas genom att små runda filterpapperslappar, som tagits ut med<br />
hålslag, doppas i testlösningar. Lapparna placeras sedan på agarytan med de<br />
utstrukna bakterierna. Använ en preparernål för att flytta lapparna.<br />
b) Det går bra att ta ut brunnar i agarskiktet genom att använda en avklippt<br />
droppipett av plast. Brunnarna kan sedan fyllas med kryddpulver eller lösningar.<br />
c) Bitar av t ex vitlök och gul lök placeras på ytan.<br />
4. Lägg plattorna i värmeskåp i ett dygn eller i rumstemperatur under ett par dagar.<br />
Avläsning:<br />
En klar zon utan bakterietillväxt runt det testade ämnet visar att det är giftigt för<br />
bakterien <strong>–</strong> ju större diameter på avdödningszonen desto giftigare.<br />
(Källa: Nationellt resurscentrum för biologi och bioteknik, 2003)<br />
Vill du dela med dig av dina erfarenheter av dessa laborationer, hör gärna av dig till oss<br />
på forskarhjälpen@nobelmuseum.se.<br />
Stortorget 2, Box 2245, 103 16 Stockholm<br />
Tfn: 08-53 48 18 00, Fax: 08-23 25 07<br />
info@nobel.se, www.nobelmuseum.se<br />
© <strong>Nobel</strong>museet 2013, <strong>Nobel</strong>priset® och <strong>Nobel</strong>medaljen är av <strong>Nobel</strong>stiftelsen registrerade varumärken.