Исследование эффективности различных методов обработки рук для борьбы с микроорганизмами

Введение

Каждый день мы беремся за дверные ручки, телефоны, деньги, гладим животных. На всех этих поверхностях живут микроскопические живые существа – микроорганизмы или микробы. Их не видно глазом, но от них зависит наше здоровье: одни помогают, другие могут вызвать серьезные болезни, такие как грипп, простуда и кишечные инфекции [1].

Микробы бывают разные. Бактерии – одноклеточные живые организмы, которые живут практически везде: в воздухе, в воде, в почве, на руках и даже внутри организма человека. Далеко не все бактерии вредные. Например, некоторые полезные бактерии помогают делать кисломолочные продукты, а другие живут в кишечнике, помогают переваривать пищу и защищают от опасных микроорганизмов. Но есть и патогенные бактерии, которые могут вызывать ангину, отит, кариес на зубах, пищевые отравления и другие болезни [2, с. 43–53].

Вирусы – крошечные частицы, которые не могут размножаться сами и «запускают» этот процесс внутри клеток живого организма. Некоторые вирусы могут вызывать болезни, такие как простуда, грипп, ветрянка и другие [2, с. 11–25].

Грибы – микроскопические дрожжи, которые помогают испечь пышный хлеб, и плесень, которая появляется на испорченных продуктах. Некоторые виды плесени используют для изготовления лекарств, например, пенициллина. Грибы могут быть безвредны, но иногда вызывают кожные инфекции [2, с. 56–64].

Простейшие – одноклеточные организмы, которые встречаются в воде и почве; некоторые из них могут быть опасны для человека [1, с. 65–72].

Таким образом, есть полезные микроорганизмы, а есть вредные и даже опасные. Опасность микробов состоит в том, что некоторые из них вызывают инфекции – состояния, при которых микробы размножаются в организме и нарушают его работу. Иногда микробы, живя и размножаясь, вырабатывают токсины, которые могут вызывать сильные отравления. Некоторые бактерии образуют биопленки – «липкие домики», из которых их очень сложно смыть, а грибы портят продукты – еда покрывается плесенью, неприятно пахнет и становится опасной для употребления.

Опасные микроорганизмы чаще всего могут передаваться от одного человека к другому воздушно-капельным путем: при кашле и чихании капельки слюны с миллионами микробов разлетаются вокруг, другой человек может вдохнуть этот воздух и заразиться. Или микроорганизмы оседают на поверхностях, а потом попадают и на руки. А также микробы могут передаваться контактным способом: если взяться за предметы, которые ранее трогал больной человек, а потом дотронуться до своего рта, носа или глаз, микробы попадают прямо в организм. Особенно много патогенных микроорганизмов на предметах, к которым часто прикасаются разные люди: дверные ручки, поручни в транспорте, кнопки лифта, деньги.

Поэтому чистота рук – первая и самая доступная линия обороны. Когда мы моем руки с мылом или используем антисептические средства, мы снижаем количество микроорганизмов на коже. Это уменьшает вероятность того, что они попадут на слизистые оболочки и вызовут болезни.

Мыло является одним из самых эффективных и доступных средств борьбы с патогенными микроорганизмами. При этом мыло – это не «лекарство», которое убивает микробы, а моющее средство, которое позволяет удалить их с поверхности кожи. Молекулы мыла имеют уникальное строение: одна их часть «любит» и притягивает воду, а другая – жир и грязь. При намыливании рук молекулы мыла прикрепляются к жировой оболочке многих вирусов и бактерий, а также к частичкам грязи, в которых те прячутся. Затем при промывании рук водой молекулы мыла вытягивают эти загрязнения в водную среду, и микробы просто смываются с поверхности кожи в раковину [3]. Кроме того, дополнительно помогает механическое действие пены и трения при мытье рук: когда мы тщательно трем ладони, между пальцами и ногти, мы удаляем микробы с кожи. Для достижения максимальной эффективности врачи рекомендую мыть руки с мылом в течение 30 секунд. Поэтому просто быстро намочить руки – почти бесполезно, важны мыло, трение и время.

Еще одним способом борьбы с опасными микроорганизмами являются различные антисептики, которые в отличие от мыла убивают или обезвреживают значительную часть микробов на коже. Чаще всего антисептики сделаны на основе спирта, который разрушает внешнюю оболочку бактерий и вирусов, а также повреждает их белки, что приводит к гибели микроорганизмов [4]. Антисептики особенно эффективны в ситуациях, когда нет доступа к воде и мылу, например, в транспорте или общественных местах. Однако они могут быть менее действенны на сильнозагрязненных или жирных руках.

Цель исследования: определить эффективный метод очистки рук на основании сравнительного анализа роста колоний микроорганизмов на чашках Петри.

Методы исследования

Приготовление чашек Петри с питательным агаром. Взвесили на аналитических весах 35 г сухого порошка питательного агара, насыпали в стеклянную колбу, добавили 1 л дистиллированной воды, колбу плотно закрыли фольгой и проавтоклавировали при 121°C в течение 30 минут. Затем немного охладили колбу с жидкой питательной средой, в стерильных условиях в специальном ламинарном боксе разлили в чашки Петри и оставили при комнатной температуре на 30-60 минут до полного застывания агара.

Осаждение микроорганизмов из воздуха на чашки Петри с агаром. Чашка Петри с питательным агаром была оставлена открытой в лабораторном помещении на 30 минут для осаждения микроорганизмов из воздуха. Через 30 минут чашку закрыли крышкой и убрали в термостат при 37°C на 2 суток.

Смывы с рук и детской игрушки и посев на чашки Петри с агаром. На детскую игрушку, обработанные и грязные руки наносили по 5 мл стерильной дистиллированной воды, пипетировали, отбирали по 0,5 мл жидкой пробы, переносили на чашки Петри с агаром и равномерно распределяли по всей поверхности агара с помощью стерильного стеклянного шпателя. Затем чашки Петри закрывали и убирали в термостат при 37°C. В течение 2 суток проводили визуальную и количественную оценку роста колоний микроорганизмов на чашках.

Результаты

Провели эксперимент для наглядного подтверждения, что любая поверхность и даже воздух являются источниками микроорганизмов. На чашке Петри, оставленной открытой для контакта с воздухом, сформировались разнообразные колонии микроорганизмов – обнаружены как различные бактерии, так и микроскопические грибы (Рисунок 1). Этот факт заставляет задуматься о том, что если микробы присутствуют даже в лабораторном помещении, где поддерживается повышенный уровень чистоты, то сколько их должно быть в общественных местах с высокой проходимостью людей, таких как транспорт, школа, торговые центры.

Рисунок 1. Осаждение микроорганизмов из воздуха

Затем исследовали есть ли микроорганизмы на обычной детской игрушке. Через 2 суток после посева жидкой пробы с игрушки на поверхности питательной среды сформировались многочисленные колонии различных микроорганизмов (Рисунок 2). Полученные результаты указывают на то, что даже внешне чистые детские игрушки могут быть источником микробов, и подчеркивает важность регулярной обработки бытовых предметов и мытья рук.

Рисунок 2. Колонии микроорганизмов из смыва с детской игрушки

Провели сравнительный анализ эффективности очистки рук. Для этого были выполнены смывы с грязных рук, рук после очистки антибактериальными салфетками, после обработки антисептическим гелем и после мытья рук с мылом. Через 2 дня на чашках Петри после смыва с необработанных рук было обнаружено наибольшее число колоний микроорганизмов (251 колония), что подтверждает присутствие большого количества микробов даже на визуально чистых на руках (Рисунок 3). После мытья рук с мылом сформировалось всего 26 колоний, что указывает на высокую эффективность механического удаления микробов вместе с водой и мыльной пеной. Способ очистки рук с помощью антибактериальных салфеток оказался менее надежным, хотя и снижал количество микроорганизмов на руках, оставив 127 колоний. А вот антисептический гель в данном эксперименте показал наилучший результат: после его использования было обнаружено всего 5 колоний микроорганизмов.

Рисунок 3. Рост колоний микроорганизмов после разных способов обработки рук

Таким образом, использование антибактериальных салфеток оказалось наименее эффективным средством, что может быть связано с недостаточной площадью протирания или неравномерным распределением антисептика. Антибактериальный гель продемонстрировал наилучший результат, обеспечив минимальный рост микроорганизмов, однако его эффективность может значительно снижаться при сильном загрязнении рук. Мытье рук с мылом остается эффективным, доступным и универсальным методом защиты от микроорганизмов, особенно если есть видимые загрязнения.

1. Дэвис, Н. Микро. Тайная жизнь невидимого мира / Н. Дэвис. – Москва: Хоббитека, 2020. – 63 с.
2. Дормидонтова, А., Бондарев, А. Вирусы и микробы: детская энциклопедия / А. Дормидонтова, А. Бондарев. – Москва: Манн, Иванов и Фербер, 2024. – 79 с. : ил. – (Детские энциклопедии с Чевостиком)
3. Иванова, Ю. Мыло, пена, пузыри. История чистоты: [для младшего школьного возраста] / Ю. Иванова. – Москва: Настя и Никита, 2021. – 24 с.
4. Волкова С. В. Этиловый спирт как основное действующее вещество кожных антисептиков //Поликлиника. – 2008. – №. 4. – С. 108-108