Тема: « Изучение влияния лизоцима на вес новорожденных крысят» Выполнили: Баркарь Юлия Белокаменская Ксения Ученицы 11 «А» класса Лицея имени И.С. Нечуя-Левицкого Научный руководитель: Преподаватель биологии II дидактическая степень Блохина Ирина Владимировна Содержание 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. введение……………3 Научная статья о «влиянии лизоцима на вес ребёнка первые дни после родов»……………4 питание матери и здоровье ребенка……………5 лизоцим и его свойства…………6 беременность у крыс…………………….7 Практическая работа…………8 фотографии…………11 интересные факты………………………………12 выводы……………………………..13 список литературы…………………………14 Введение: Рождение малыша…долгожданен этот миг. Мама во время беременности старается сделать всё ради спокойствия, благополучия, а самое главное, ради здорового развития ребенка. После рождения малютки наступают немного затруднительные моменты, ведь малыш первые 2 недели после рождения теряет в весе. Причина очевидна: ребенок привыкает к внешнему питанию вне организма матери, и довольно быстро, однако должны же быть способы, при которых малыш сразу начнёт набирать вес. Наши предположения подтвердила научная статья о «влиянии лизоцима на вес ребёнка первые дни после родов». Именно эта статья подала нам идею о написании работы на эту тему. Цель работы: изучить влияние лизоцима на потерю веса у новорожденных крысят. Задачи исследования: 1. Давать отдельным группам крыс лизоцим. 2. Изучить влияние его на организм крысят 3. Сравнить вес крыс принимающих и не принимающих лизоцим. Методы исследования: 1. Изучение научно-популярной литературы. 2. Проведение собственного опыта на крысах. -3- Научная статья о «влиянии лизоцима на вес ребёнка первые дни после родов» Для развития адаптированных механизмов у новорожденного большое значение имеет не только количество употребляемого им женского молока, но и его качественный состав. Молоко содержит свыше 100 различных ингредиентов. Значение белков, жиров, витаминов освещено, а вот о бактерицидных веществ в молоке матери известно совсем немного. Это послужило основанием для изучения влияния отдельных компонентов молока на рост и развитие малыша. На 7-мые сутки в материнском молоке изучалось количественное содержание разных веществ, в том числе лизоцима. Его содержание в молоке определяли турбидиметрическим методом. Изучения проводились на 94 здоровых доношенных детях. Исследования показали, что дети с весом 2500-3000 г на седьмые сутки не восстанавливали первоначального веса в 9% случаев; от 3001 до 3500 г – в 28,3%; от 3501 до 4000гр – в 58%; более 4000 г – в 98%. При этом и наибольшую убыль веса также была у детей с максимальным весом при рождении. У детей весом от 3000 до 3500 г максимальная убыль веса на 3-4 сутки – 4,9%, а у детей весом более 4000 г – 7, 8%. Для выявления зависимости между составом молока и весом малыша, дети были разбиты на 2 группы. В первую вошли 31 ребёнка, которые на 7 день восстанавливали свой первоначальный вес, а во 2-ую те, которые не восстанавливали веса к указанному сроку. Дети обеих групп получали из молока примерно равное количество белков, жиров, витаминов, а вот что касается лизоцима то те дети, что восстанавливали вес к 7-му дню, получали его больше. Это послужило причиной для проведения опытов, по влиянию лизоцима на развитие малыша. Преждевременно родившимся детям с 11-12 дня жизни с донорским молоком давался лизоцим из расчёта 50 мкг на 1 мл молока. В контрольной группе дети получали донорское молоко без лизоцима, а во 2-ой группе дети получали 50% материнского и столько же донорского. Всего исследовались 76 детей. В ходе исследований стало ясно, что лизоцим в составе донорского молока положительно влияет на прибавку веса недоношенного ребёнка. На основании исследований сделаны следующие выводы: 1. Физиологическая потеря веса малыша находится в прямой зависимости от веса при рождении. Дети, родившиеся с малым весом, восстанавливают его к 7-8 дню жизни. 2. В переходном женском молоке имеются значительные колебания лизоцима. 3. Между восстановлением физиологической потери веса и количеством в получаемом малышами молоке лизоцима существует определённая зависимость. Добавление лизоцима к донорскому молоку оказывает положительное влияние на прибавку веса ребёнка. [Научная статья «Значение некоторых компонентов женского молока для детей периода новорожденности». Журнал " Медицина Киргизии" 3 1993 год.] -4- Питание матери и здоровье ребенка[http://www.materinstvo.ru/?module=cats&name=preg_food] Эксперименты, проведенные на мышах, свидетельствуют о том, что продолжительность жизни может быть связана с питанием матери во время беременности. Оказывается, сбалансированное питание во время беременности – большая продолжительность жизни и лучшее состояние здоровья потомства, а при недостаточном питании - преждевременная смерть. Напрямую применить полученные результаты к человеку нельзя, но еще с конца 80-х годов прошлого века стало известно, что дети, рожденные с маленьким весом, более предрасположены к заболеваниям сердца и артериальной гипертензии во взрослом возрасте. "Внутриутробный рост значительно влияет на количество отведенных дней", считают физиологи. Не все специалисты согласны с этим предположением. Так, ученые считают, что "даже если диета матери оказывает влияние на продолжительность жизни, то по сравнению с вкладом факторов окружающей среды оно очень невелико". На моделях с мышами использовали диеты с низким или высоким содержанием белка. Потомство, полученное от "голодавших матерей", выкармливали мыши, пребывавшие на обогащенной диете, и наоборот, имевших внутриутробно достаточно пищи мышей взращивали своим молоком животные с ограниченной диетой. Это было сделано для того, чтобы уровнять шансы и создать одинаковые условия роста. В качестве контроля мыши с нормальным питанием, как во внутриутробном периоде, так и после. В среднем мыши живут около 2 лет. Те, особи чьих матерей хорошо кормили, жили на 2 месяца дольше. Потомство от недокармливаемых матерей умирало на 6 месяцев раньше, чем контроль. На втором этапе исследования, половину потомства переводили на 21 дневную высококалорийную диету, с большим количеством сахара подобную той, которая приводит к ожирению у людей. Вторая половина на стандартной диете. Продолжительность жизни потомства от матерей с плохим питанием, переведенного на диету с избыточным питанием, составляла 1 год, то есть в 2 раза меньше контроля. У потомства от матерей с повышенным питанием эпизодическая высококалорийная диета не влияла на продолжительность жизни животных в целом соблюдавших умеренную диету. Предполагается, что у ранее обделенных пищей животных повышенный аппетит, для того чтобы наверстать упущенное. При недостаточном внутриутробном питании почки поражаются чаще всего. "Возможно в течение 7 – 8 декад отведенных человеку эти некогда случившиеся различия усиливаются?", предполагают авторы. Плохое питание в материнской утробе приводит к наследственным генетическим изменениям Женщины, которые несбалансированно и неправильно питаются во время беременности, подвергают ребёнка высокому риску для множества проблем со здоровьем в течение всей их жизни, включая сахарный диабет, замедление роста, сердечно- сосудистые расстройства, ожирение и задержки развития нервной системы. Учёные перефразировали известное выражение: вы - это то, что ваша мать не ела во время беременности. Нехватка важных питательных веществ в материнской утробе отрицательно сказывается на будущей генетической косметике плода, и плохие гены могут передаваться из поколение в поколение по наследству, говорят специалисты. Биологи Университета Юты /США/ провели лабораторные испытания на мышах, у которых гены и клеточные механизмы схожи с человеческими. Поставка необходимых витаминов из плаценты зародышу была ограничена за счёт недостатка в материнском питании важных для правильного развития продуктов. За родившимися маленькими грызунами наблюдали сразу после рождения и в течение 21 дня - времени, соответствующего подростковому периоду для мышей. Медики измеряли количество протеина под названием IGF-1, помогающему нормальному развитию и росту у животных и людей. Было обнаружено, что дефицит питательных элементов значительно сократил количество IGF-1 в организме животных до и после рождения. Материнское питание и образ жизни во время беременности имеют критически важное значение для здоровья будущего поколения, заключили врачи. o Расчет питания первые 10 дней жизни ребенка производится по формуле Филькенштейна: объем кормления составляет 10хn, где n — число дней. Во время беременности, мать решает чем питаться ей, ну и конечно самому ребенку, но, из выше сказанного, мы приходим к выводу, что после рождения, вес малыша стоит поддерживать с помощью лизоцима. -5- Лизоцим Флеминг (Fleming) Александер (1881-1955), английский микробиолог. Труды по иммунологии, общей бактериологии, химиотерапии. Открыл (1922) лизоцим; установил (1929), что один из видов плесневого гриба выделяет антибактериальное вещество — пенициллин. Нобелевская премия (1945, совместно с Х. У. Флори и Э. Б. Чейном). [http://www.hrono.ru/biograf/bio_f/fleming_a.html] Лизоцим [http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/103560/%D0%9B%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%86%D0 %B8%D0%BC ](от греч. lýsis — растворение, распад и zýme — закваска), мурамидаза, фермент класса гидролаз; разрушает стенку бактериальной клетки, в результате чего происходит её растворение (лизис). В организме играет роль неспецифического антибактериального барьера, особенно в местах контакта с внешней средой (слёзы, слюна, слизистая оболочка носа). Лизоцим открыт в 1922 А. Флемингом в слизи из полости носа и затем обнаружен во многих тканях и жидкостях человеческого организма (хрящи, селезёнка, лейкоциты, слёзы), в растениях (капуста, репа, редька, хрен), в некоторых бактериях и фагах и, в наибольшем количестве, в яичном белке. Лизоцим из разных источников различаются по строению, но близки по действию. Лизоцим яичного белка — первый фермент, для которого методом рентгеноструктурного анализа установлена трёхмерная структура и выявлена связь между строением и механизмом действия (1965); эти исследования — существенный вклад в представления о механизмах ферментативного катализа в целом. Лизоцим — белок с молекулярной массой около 14 000; единственная полипептидная цепь состоит из 129 аминокислотных остатков и свёрнута в компактную глобулу (30´30´45 ). Трёхмерная конформация полипептидной цепи (см. Белки, Биополимеры) поддерживается 4 дисульфидными ( — S — S — ) связями. (В Лизоцим молока человека их 3, яичного белка гуся — 2, в Лизоцим фага Т4 их нет; чем больше дисульфидных групп, тем Лизоцимболее устойчив, но менее активен.) Глобула Лизоцим состоит из двух частей, разделённых щелью; в одной части большинство аминокислот (лейцин, изолейцин, триптофан и др.) содержит гидрофобные группы, в др. преобладают аминокислоты (лизин, аргинин, аспарагиновая к-та и др.) с полярными группами. Полярность окружения влияет на ионизацию двух карбоксильных групп ( — СООН), расположенных на поверхности щели молекулы с разных её сторон (см. рис.). Лизоцим действует на один из основных компонентов бактериальной стенки — сложный полисахарид, состоящий из двух типов аминосахаров. Полисахарид сорбируется на молекуле Лизоцим в щели на границе гидрофобной и гидрофильной её частей таким образом, что с ферментом связывается 6 колец аминосахаров, а одна из соединяющих их гликозидных связей (между 4 и 5 кольцами) оказывается между карбоксилами. Благодаря взаимодействиям между карбоксилами Лизоцим и атомами, образующими гликозидную связь, а также искажению валентных углов субстрата, происходит активация и разрыв связи. Это ведёт к разрушению оболочки бактериальной клетки. Препарат Лизоцим применяют при лечении глаз, носоглотки, дёсен, ожогах, в акушерстве и др. Групповая принадлежность: Противомикробное средство Лекарственная форма: лиофилизат для приготовления раствора для внутримышечного и местного применения Фармакологическое действие: Противомикробное бактерицидное средство. -6- Показания: Сепсис, обширные гнойные процессы, ожоги, отморожения, конъюнктивит, гайморит, ларингит, трахеобронхит, фарингит, гнойный отит. Противопоказания: Гиперчувствительность. Побочные действия: Аллергические реакции. Способ применения и дозы: В/м, по 150 мг 2 раза в сутки, не менее 7 дней. В офтальмологической практике - местно, в виде инстилляций 0.25% раствором 3-4 раза в день, в течение 3-7 дней. В оториноларингологической практике - в виде аэрозолей 10 мл 0.05% раствора, в течение 5-10 дней. При ожогах, отморожениях и гнойных ранах - местно, путем наложения салфеток.[ Ф.П. Тринус. «Фармако - терапевтический справочник». Издательство « здоровье». 1988год] Беременность у крыс[http://www.kriska-lariska.ru/razmnozenie/15-razmnozhenie-krys.html] Половая зрелость у крысы наступает в 12 недель от рождения. В этом возрасте самка уже может приносить потомство. Но первая беременность самки рекомендуется в возрасте 5-ти месяцев, для того чтобы крыса могла окончательно окрепнуть. Ведь организм крысы формируется до 6-ти месяцев. Первые роды у самки должны проходить в возрасте не старше 8-ми месяцев. В противном случае могут возникнуть проблемы при родах, которых в молодом возрасте самки можно избежать. К оплодотворению крыса готова каждые 4—10-й дни, а продолжительность течки у нее — 12—24 часа. Лучшими месяцами для оплодотворения считаются апрель-сентябрь. Вынашивает крыса свое потомство 20—24 дня и рожает от 8ми до 15-ти детенышей. О наступлении беременности говорит отсутствие очередной течки у самки, а через 2—3 недели беременность определяют, ощупывая ее брюшко. Беременную самку содержат отдельно в родильной клетке с гнездовым домиком с мягкой подстилкой. В этот период ее нецелесообразно держать вместе с самцом, потому что одновременная лактация и беременность, которые могут произойти, ослабляют организм самки и часто приводят к бесплодию. Уже через семь—восемь дней после случки самка становится менее подвижной, у нее увеличивается живот. В дальнейшем беременную самку легко отличить по внешнему виду. Тело принимает конусообразную форму: заостренная морда и расширяющийся живот. При прощупывании живота в задней части обнаруживаются плоды. Однако делать это не рекомендуется, особенно у самок, покрытых в первый раз. Забеременев, крыса сразу же принимается за строительство гнезда, в этом ей помогает самец. В этот период важно подкладывать в клетку кусочки бумаги, ткани, сухую траву, из которых самка строит гнездо. Интересный опыт проделал один польский ученый. Он удалил у крысы- созидательницы щитовидную железу. После этой операции крыса потеряла чувство меры и показала, на что способна: гнезда строила огромнейшие, расходуя в сутки по 150 метров бумаги! У здоровой крысы, когда гнездо готово, строительное рвение пропадает. Во время беременности самки должны получать вволю жидкости и полноценное кормление с достаточным содержанием белка, минеральных солей и витаминов. Первая половина беременности Полезные продукты: птица, рыба, ветви ивы, куриные хрящи, яблоки Следует ограничивать: брокколи, печень, проростки овса и пшеницы Вредные продукты: болгарский перец, помидоры, лук, чеснок Беременную самку следует оберегать от стрессов, поскольку это может привести к выкидышу. В это время ей необходимы покой и сбалансированное питание. В среднем одна самка может приносить потомство каждые 1,5 месяца числом до 20 крысят. Самка может забеременеть даже в период кормления потомства. В связи с этим совместное содержание разнополых животных крайне нежелательно. Стерилизация возможна, но может привести к различным осложнениям, поэтому используется преимущественно по медицинским показаниям и для регулирования агрессивности самцов. Крысы становятся половозрелыми в возрасте 1,5 месяцев. Но для получения здорового потомства первая вязка самки желательна в возрасте 5-8 месяцев, самца после года, когда полностью формируется его характер. Роды у самки не влияют положительно на продолжительность ее жизни. -7- Продолжительность беременности у крыс — 20-25 дней. После рождения крысята должны находиться с матерью 4-5 недель, так как в это время формируется иммунитет и происходит обучение. После этого самцов обязательно надо отсадить от матери и сестер во избежание незапланированного потомства. В зоомагазинах часто пренебрегают этим, и в результате нередки случаи покупки уже беременных крыс.Новорожденные крысы очень чувствительные. Для того, чтобы исследования были эффективными, необходимо уделить внимания особым потребностям новорожденных крыс. Особое внимание нужно уделить температуре и времени, которое животное находится далеко от матери, братьев и сестер. Развитие молодых крыс. [vivariy.com/news.php] Крысы рождаются без волосяного покрова, с закрытыми глазами и ушами и слабыми лапами. Также они не могут мочиться и испражняться самостоятельно. Вес их составляет от 2г до 4г. Крысы в возрасте 3 недель еще не имеют возможности поддерживать температуру тела, для этого необходим внешний источник тепла. Также в первую неделю жизни крыс надо кормить каждые 2 - 3 часа, а начиная со второй недели – каждые 3 часа. Начиная с конца первой недели, начинает появляться шерсть, а в две недели крыса уже открывает глаза. Примерно через 2-3 дне после того, как крыса открыла глаза, она начинает есть твердую пищу, измельченную матерью. На третьей недели жизни крыса ест уже преимущественно твердую пищу. Благодаря появлению пушистой шерсти животное может регулировать температуру тела. В 4 недели животное уже может обходиться без молока матери. В четыре месяца животное может обходиться без молока матери и осуществлять терморегуляцию тела. Практическая работа Практическая работа Итак, мы подкрались к самому интересному. Для начала, мы расскажем, как всё начиналось. Для проведения эксперимента, описанного выше, нам выделили в виварии мединститута 4-ех беременных крысок, приплод которых мы разделили на три группы. Первая группа крысят питалась лишь молоком матери, вторая группа принимала лизоцим и витамин B6(отдельно лизоцим не продается), третья группа принимала лишь B6, чтобы выявить влияние лизоцима без учёта В6 на организм. Четырем крыскам – мамашам мы дали имена: Люба, Юля, Ксюша, Саша. О развитии крысок и их питании вы сможете узнать из таблицы и графика, приведённых ниже. Для начала мы наглядно представим график, с результатами, полученными в ходе проведения экспериментальных работ. Вес в граммах. 1 ряд – контрольные ( только материнское молоко) 2 ряд- материнское молоко плюс лизоцим и витамин В6 3 ряд –материнское молоко плюс витамин В6 -8- значение веса в зависимости от способа питания Ряд1 Ряд2 Ряд3 20 18 16 вес 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 дни Из графика, приведённого выше, видно, что крысята, которые получали лизоцим с b6, гораздо быстрее набирали в весе, чем контрольные и те, что принимали только В6. Это подтверждает положительное влияние лизоцима на вес крысят. Но оказывается, что и витамин В6 положительно влияет на новорожденных крысят и снижает их потерю веса. В нижеприведенной таблице можно проследить развитие крыс, распределенных по группам. Первую группу составляли крысята самки, названная нами Ксюшей (К) – контрольная группа. ( родила 13 шт,25/10/2009) Вторую группу составляли крысята самок, названные нами Сашей и Юлей ( С и Ю) – лизоцим и B6. (Саша- родила 4 шт.27/10/2009.Юля- родила 4 шт,31/10/2009 Третью группу составляли крысята самки, названная Любой (Л)– B6(родила 9 шт.3/10/2009) -9- Группы контрольные лизоцим и B6 B6 день кол-во крыс общий вес( в граммах) потеря или прибавлен ие в весе среднее значение(в граммах) значени ев% колво крыс общий вес( в граммах ) потеря или прибавление в весе среднее значение(в граммах) значение в% кол-во крыс общий вес( в граммах) 1 К-13 62 - 4,7 - С-4 С-24 - 5,2 - Л-9 Ю-4 Ю-18 - С-4 С-26 +1,2 6 +20 Ю-4 Ю-22 С-4 С-28 +2,5 8,5 Ю-4 Ю-38 С-4 С-32 +1 Ю-4 Ю-44 С-4 С-37 Ю-4 Ю-56 С-4 С-42 Ю-4 Ю-59 С-4 С-46 Ю-4 Ю-52 С-4 С-50 Ю-4 Ю-43 С-4 С-52 Ю-4 Ю-36 С-4 С-55 Ю-4 Ю-86 2 3 4 5 6 7 8 9 10 К-11 К-11 К-10 К-10 К-10 К-10 К-10 К-10 К-10 54 32 60 66 71 76 78 86 94 +0,26 -2 +3,3 +0,4 +0,5 +0,5 +0,2 +0,8 +0,8 4,9 2,9 6,2 6,6 7,1 7,6 7,8 8,6 9,4 +5 -67 +53 +6 +7 +6 +2 +9 +9 среднее значение(в граммах) значение в % 54 потеря или прибавл ение в весе - 6 - Л-8 48 - 6 - +29 Л-8 34 -1,2 4,2 -29 9,5 +11 Л-8 38 +0,5 4,7 +10 +2,1 11,6 +18 Л-8 50 +1,5 6,2 +24 +1 12,6 +7,9 Л-8 74 +3,2 9,2 +35 -0,4 12,2 -3,2 Л-8 80 +0,7 10 +7 -0,6 11,6 -5,1 Л-8 94 +1,7 11,7 +15 -0,6 11 -5,5 Л-8 104 +1,2 13 +10 +6,7 17,7 -38 Л-8 90 +2,2 11,2 +19 -10- Фотографии -11- Интересные факты: Из всех белков, белок яйца наиболее усвояем нашим организмом, кроме того, в нём содержится аминокислоты необходимые для строительства белка в организме. Лизоцим, содержащиёся в белке убивает гнилостные микроорганизмы. Чем дольше хранить яйцо тем больше полезных свойств оно теряет. Детям яйца назначают 2-3 раза в неделю как обязательное питание. Ну и не зря в желтке есть все необходимое витамины крысы используются в офтальмологии при операциях на глазах Крыса может жить без воды дольше, чем верблюд, вообще дольше всех млекопитающих Крысы способны отличить отравленную пищу от обычной даже тогда , когда разведение яда одна часть на миллион. У кормящих грудью матерей может быть много проблем, но единственное, о чем им не нужно думать, так это о сохранении их молока чистым и стерильным. У женщин, кормящих искусственным питанием, нет такой роскоши. Чистота является первостепенной, когда вы кормите ребенка из бутылочки. Молозиво - это первая пища, которую должен получить новорожденный. Молозиво вырабатывается в течение первых 3-4 дней после рождения. -12- Вывод: Проделав нашу работу, мы убедились что : 1) Лизоцим способствует тому, что после рождения малыш не теряет вес, а сразу начинает набирать. 2) Лизоцим – вещество, которое помогает детям быстрее приспособиться к «новому миру» особенно недоношенным. 3) Для нас стало приятным открытием и то, что добавление к грудному молоку витамина В6 тоже положительно сказывается на весе новорожденных крысят. Мы не могли проделывать опыты на детях, поэтому нашими «помощниками» стали крысы. Но нам с ними очень понравилось работать, это очень интересные животные. Стоит заметить, что ни одна крыска не пострадала, мы всё делали аккуратно, не причиняя им вреда. Если провести более подробные исследования, можно ввести приём лизоцима в наших роддомах для лучшего развития и перехода малышей на внешнее питание с первого дня их рождения. Надеемся, наша работа внесёт определенный вклад в развитие медицины в Молдове. -13- Список литературы: Ф.П. Тринус. «Фармако - терапевтический справочник». Издательство « здоровье». 1988год Научная статья «Значение некоторых компонентов женского молока для детей периода новорожденности». Журнал " Медицина Киргизии" 3 1993 год Материалы интернета -14-