Regijsko srečanje mladih raziskovalcev 2023
…
Raziskovalne naloge dijakov BC Naklo:
Antibiotično delovanje zdravilnih rastlin na bakterijo Staphylococcus aureus
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorice: Patricija Borič, Vida Bukovnik, Mija Pogačnik
Mentorica: mag. Marjetka Kastelic Švab
Med mladimi dekleti se pogosto pojavljajo vnetja sečil, npr. Mehurja in celo vnetja ledvic. Pogosta povzročiteljica vnetij pri človeku je bakterija Staphylococcus aureus (S. aureus). Vnetja zdravimo z antibiotiki, a so nekateri sevi že razvili odpornost proti različnim antibiotikom kot npr. MRSA: proti meticilinu odporen S. aureus. V nalogi nas je zanimalo, ali lahko vnetja s to bakterijo zdravimo s pomočjo zdravilnih rastlin na račun njihovih učinkovin, ki delujejo zaviralno na bakterijo S. aureus. Prekomerna uporaba antibiotikov namreč vpliva na pogostost MRSE. Tako je zdravljenje okužb s to bakterijo, omejeno le na dva različna antibiotika, vankomicin in teikoplanin.
Za izvedbo poskusa smo izolirali bakterijo iz nosne sluznice in jo nacepili na selekcijsko gojišče Nutrient. Glede na morfološke značilnosti kolonij smo uspeli izolirati domnevno bakterijo S. aureus. Bakterijski preparat smo obarvali po Gramu in izvedli biokemijske teste IMViC, da smo ustrezno identificirali izolirano bakterijo.
Za ugotavljanje antibakterijskega delovanja različnih rastlin smo uporabili tehniko difuzijskega antibiograma. Uporabili smo štiri zdravilne rastline, in sicer, koprivo, brezo, zlato rozgo ter liste in plodove brusnice. Iz njih smo pripravili ekstrakte s tremi različnimi topili – destilirano vodo, etanolom in metafosforno kislino, saj se različne učinkovine raztapljajo v različnih topilih. S centrifugiranjem smo nato uspešno ločili ekstrakte od trdnih delcev in izvedli antibiogram. Vse poskuse smo izvedli v šolskem laboratoriju. Z raziskovanjem smo dokazali, da ima najboljše antibakterijsko delovanje na S. aureus vodni ekstrakt brusničnih plodov. Nekoliko slabše sta delovala alkoholni ekstrakt brusničnih plodov ter vodni ekstrakt breze. Najmanj antibiotičnega učinka na bakterijo S. aureus so imeli ekstrakti iz koprive.
The most common cause of inflammation in humans is Staphylococcus aureus (S. aureus). We can treat it with antibiotics, but some strains have already developed resistance to different antibiotics like MRSA, methicillin-resistant S. aureus. Before carrying out our research, we wondered whether we could treat the inflammation caused by this bacterium with medicinal plants, therefore whether these plants contain substances that inhibit S. aureus. The overuse of antibiotics has an impact on the incidence of MRSE. That is why the treatment of infections with this bacterium is limited to two different antibiotics, vancomycin and teicoplanin.
To perform the experiment, we isolated the bacteria from nasal mucosa and inoculated it onto Nutrient selective medium. Based on morphological characteristics we isolated a single colony of S. aureus. Then we made a Gram-stain and carried out IMViC biochemical tests to identify isolated bacteria.
We used the diffusion antibiogram technique to determine the antibacterial effect of different plants. Using four different potentially antimicrobial plants – nettle, birch, goldenrod and cranberry leaves and fruits. Extracts were prepared with three different solvents – distilled water, ethanol and metaphosphoric acid – because different active substances dissolve in different solvents. The extracts were then successfully separated from the solids by centrifugation. All our experiments were carried out in the school laboratory. With this experiment, we discovered that aqueous cranberry extract has the best antibacterial activity against S. aureus. The cranberry fruit alcohol extract and the birch water extract performed slightly worse. The extract from nettles had little or hardly any effect on S. aureus.
Dokazovanje zaviralnih učinkov rastlinskih ekstraktov na povzročitelja vnetij atopijskega dermatitisa
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorice: Rebeka Hudelja, Ana Kristina Jagodic, Iza Ropič Bizjak
Mentorica: mag. Marjetka Kastelic Švab
Staphylococcus aureus (S. aureus) je bakterija, ki živi v nosu, na površini kože in tudi v živilih kot je npr. suho meso. Je najpogostejši povzročitelj kožnih vnetij kot tudi povzročitelj zastrupitve s hrano. Bakterija izloča več vrst toksinov, ki povečajo možnost za vdor bakterije v telo in poškodujejo tkiva. Zelo hitro lahko postane odporna proti antibiotikom, zato v bolnišnicah povzroča precej težav.
Glavni namen naše raziskovalne naloge je bil izolirati bakterijo S. aureus iz kože, prizadete z atopijskim dermatitisom in s pomočjo difuzijskega antibiograma, ugotoviti čim več zaviralnih učinkov naravnih rastlin na rast te bakterije, ki povzroča akutna ali celo kronična vnetja kože.
Vse rastline smo izbrali na podlagi pričakovane potencialne učinkovitosti pri zdravljenju oz. blaženju simptomov atopijskega dermatitisa (kamilica, oves, pelin, aloe vera, žajbelj in ognjič).
Praktični del smo pričeli s pripravami hidrolatov in perkolatov rastlin. Osebam z diagnosticiranim atopijskim dermatitisom smo odvzeli bris, ker smo domnevali, da bomo tako najlažje izolirali željeno bakterijo S. aureus, ki dodatno otežkoča življenje bolnikom s to boleznijo. Po uspešni izolaciji na selektivnem gojišču Baird– Parker Agar, smo bakterije identificirali s katalaznim testom in barvanjem po Gramu. Antibiotične učinke rastlinskih ekstraktov smo dokazovali z metodo difuzijskega antibiograma. Ugotovili smo, da najbolj zaviralno na rast S. aureus deluje perkolat ovsa, hidrolat pelina in hidrolat kamilice.
Staphylococcus aureus is a bacterium that lives in the nose, on the surface of the skin and also in dry meat. It is the most common cause of skin inflammations as well as the cause of food poisoning. The bacterium secretes several types of toxins that increase the possibility of the bacterium entering the body and damaging tissues. It can become resistant to antibiotics very quickly, which is why it causes a lot of problems in hospitals.
The main purpose of our research work was to isolate the bacterium Saphylococcus aureus from the skin affected by atopic dermatitis and, with the help of a diffusion antibiogram, to determine as many inhibitory effects of natural plants on the growth of this bacterium as possible, which causes acute or even chronic skin inflammations.
All plants were selected on the basis of the expected potential effectiveness in the treatment or alleviating the symptoms of atopic dermatitis (chamomile, oats, wormwood, aloe vera, sage and calendula). We started the practical part with the preparation of plant hydrolates and percolates. We took swabs from people diagnosed with atopic dermatitis because we assumed that this would be the easiest way to isolate the desired S. aureus bacteria. After successful isolation on the selective Baird – Parker Agar medium, the bacteria were identified using the catalase test
and Gram staining. Ther antibiotic effects of plant extracts were demonstrated using the diffusion antibiogram method. We established that extracts of camomila, oats and wormwood, has the most inhibitory effects.
Izdelovanje mrež za seno za konje
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorici: Tabea Dolžan, Gaja Polajnar
Mentorici: Ana Kavčič Karničar, Andreja Tavčar
Konjereja je skozi čas izgubila pomen in dandanes se z njo ukvarja zelo malo ljudi. Za namen raziskovalne naloge smo izvedli kvantitativno raziskavo z anketnim vprašalnikom, ki je vseboval devet vprašanj. Imamo znanje, kako izdelati mreže za seno za prehranjevanje konj z voluminozno krmo in želeli bi jih prodajati. S krmljenjem konj preko mreže se izognemo tudi temu, da se seno zaradi različnih razlogov zavrže in da lahko bolj natančno spremljamo prehrano konja, ki ga imamo v lasti ali najemu. Izdelali smo vreče z vmesnim prostorom 3,5 cm; 4,5 cm in 5,5 cm ter primerjali razlike med njimi pri prehranjevanju šolskega in domačega konja. V namen raziskave smo si postavili tri raziskovalne hipoteze. V prvi raziskovalni hipotezi smo predvideli, da ni razlik med hranjenjem šolskega in domačega konja z voluminozno krmo. V drugi raziskovalni hipotezi smo predvideli, da bodo razlike v uporabi mreže z vmesnim prostorom 3,5 cm in 5,5 cm. S tretjo hipotezo smo predvideli, da so rejci pripravljeni za mreže za seno plačati do 40 evrov.
Kvadratna enačba
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorici: Monika Šink, Ajda Štefelin
Mentor: Marko Koselj
Najprej bomo opisali štiri načine reševanja kvadratne enačbe: z Vietovim pravilom, z dopolnjevanjem do popolnega kvadrata, z uporabo obrazcev ter z uporabo formul enakomerno pospešenega gibanja. Potem bomo poskusili najti kakšne načine za spretno uporabo Vietovega pravila.
First of all four processes for solving a quadratic equation will be described: by factoring by inspection, by completing the square, by using the quadratic formula and by using formulas of the uniformly accelerated motion. After that we’ll try to find some ways for smart factoring by inspection.
Matematično ozadje nevronskih mrež
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorica: Manca Lepoša
Mentor: Marko Koselj
Nevronske mreže so ene najbolj obetavnih tehnoloških napredkov. Njihovo delovanje ima vpliv na naš vsakdan, vendar le malo ljudi razume, kako točno delujejo. To raziskovalno nalogo sem napisala z namenom, da bi se podala globlje v dejanske temelje delovanja nevronskih mrež.
Neural networks are one of the most promising technological advancements. They make an impact on our daily lives, but few people understand exactly how they work. I wrote this with the aim of diving deeper into the actual foundations of neural networks.
Z manjšo pridelavo in porabo mesa varujemo zdravje in okolje
Šola: Biotehniški center Naklo
Avtorici: Nika Valič, Sumeja Mujagić
Mentorica: Mojca Logar
Živinoreja in proizvodnja mesa imata velik vpliv na okolje in naše zdravje. Mednje spadajo degradacija tal, izčrpavanje vode, manjšanje biotske pestrosti ter izpusti toplogrednih plinov. Najpomembnejši toplogredni plini v živinoreji so ogljikov dioksid, metan in dušikov oksid. V največjih količinah se sprošča metan, sledijo mu izpusti ogljikovega dioksida in dušikovega oksida v skoraj enakih deležih.
Slovenci zaužijemo prevelike količine mesa, kar povzroča tveganja za razvoj debelosti, sladkorne bolezni tipa 2, srčno-žilnih bolezni, zobnih bolezni in osteoporoze, je pa tudi dejavnik tveganja za razvoj rakavih obolenj. Vegetarijanstvo je lahko zdrava oblika prehranjevanja le, če je načrtovana in nadzirana, ni pa priporočljiva za mlade in otroke, saj v obdobju odraščanja potrebujejo velike količine hranil. Raziskave kažejo na manjše tveganje vegetarijancev za nastanek bolezni, kot so sladkorna bolezen tipa 2, debelost, srčno žilne bolezni in rak. Vzrok za to ni le prehrana ampak tudi njihov način življenja, ki je v povprečju bolj zdrav pri vegetarijancih kot pri tistih, ki jedo meso.
Livestock farming and meat production have a great impact on the environment and on our health. This include soil degradation, water depletion, loss of biotic diversity and greenhouse gas emissions. The most important greenhouse gases due to livestock farming are carbon dioxide, methane and nitrous oxide. Methane is released in the largest amounts, followed by carbon dioxide and nitrogen oxide in almost equal proportions.
Slovenians consume excessive amounts of meat, which causes risks for the development of obesity, type 2 diabetes, cardiovascular diseases, dental diseases and osteoporosis, it is also a risk factor for the development of cancer. Vegetarianism can be a healthy form of eating only if it is well planned and controlled, but it is not recommended for young people and children as they need large amounts of nutrients during the period of grow. Research shows that vegetarians have lower risk of developing diseases such as type 2 diabetes, obesity, cardiovascular disease and cancer. The reason for this is not only their diet but also their lifestyle, which is on average healthier for vegetarians than for those who eat meat.