Bakterienpraktikum
„Es war einmal…“ 03.02.2011
Genau dieser Satz steht mit einem leuchtenden Gelb-orange auf den Nährböden des Biologie-Lk’s der Stufe 12. Dort sitzen einige Schüler und diskutieren gerade über einen Versuch und auf der anderen Seite wird schon verzweifelt versucht den Gasbrenner zum Laufen zu bekommen. Ausnahmezustand am Gymnasium Waldstraße. Denn heute findet für die beiden Biologie-Lk’s der Stufe 12 alles andere als alltäglicher Unterricht statt.
Heute ist alles etwas anders.
Schnell werden die Tische zu Gruppentischen zusammengeschoben, die letzten Schüler setzen sich hin und schon beginnen die Lehrer, Frau Möser, Frau Eiselen und Herr Gasser zu erzählen, was heute so auf dem Plan steht. Insgesamt drei Versuche sollen durchgeführt werden. Doch das ist noch nicht alles. Denn alle diese Versuche müssen absolut steril vonstatten gehen. Eine Herausforderung für die Schüler, die solche Versuche nicht jeden Tag machen.
Nach einer kurzen Einführung in die Gerätschaften und nach der Einteilung in die Gruppen kann es auch schon los gehen.
Und der erste Versuch lässt schon tief blicken. Denn in diesem wird die Keimzahl, das bedeutet die Anzahl lebender Zellen in Roh- und Vollmilch, verglichen. Erstere wurde von einem Schüler frisch von einem Bauernhof mitgebracht.
Während einige Schüler den schon vorher angesetzten Chinablau-Lactose-Agar im Schnellkochtopf aufkochen und in zwölf Petrischalen geben, verteilen die anderen Gruppenmitglieder in sechs sterile Reagenzgläser jeweils 9 ml steriles Wasser.
Nun werden je 1 mL Rohmilch oder Vollmilch, je nachdem welcher Gruppe die jeweiligen Schüler angehören, mit einer Pipette hinzugegeben. Mit einer neuen Pipette wird 1 mL verdünnte Suspension aus Glas 1 genommen und in Glas 2 gegeben. Dieser Vorgang wird so lange jeweils mit einer neuen Pipette wiederholt, bis sich 10 mL Suspension im 6. Glas befinden.
Jetzt werden 0,1 mL Flüssigkeit auf jeden Nährboden getropft und mit einem sterilen Drigalski-Spatel sofort verteilt. Die Platten werden beschriftet, mit Klebeband versiegelt und zwei Tage bei 37°C bebrütet.
Das Ergebnis ist überraschend.
Bei, wie erwartet, sehr wenigen lebenden Zellen in der Vollmilch ist auch die Rohmilch kaum von Verunreinigungen betroffen. Diese Aussage überrascht nicht nur die Schüler, sondern sogar den erfahrenen Lehrer. „Dieser Bauer muss sehr sorgfältig gearbeitet haben.“, so die Aussage.
Durch eine kurze Pause gestärkt kann es dann auch gleich mit den nächsten beiden Versuchen weitergehen. Bei diesen geht es darum zu sehen, ob zwei verschiedene Bakterienstämme, in diesem Fall E. coli und Bacillus subtilis, verschiedene Eigenschaften besitzen.
Bra
uchen Bakterien Sauerstoff und wenn ja - wie viel?
Um dies herauszufinden müssen die Bakterien, die Sauerstoff benötigen, die Chance haben an O2 zu gelangen.
Damit Bakterien überhaupt wachsen, benötigen sie einen Nährboden - den sogenannten Agar. Den füllten wir in zwei Röhrchen. Jetzt mussten wir E. coli-Bakterien in das eine und Bacillus subtilis in das andere Röhrchen übertragen. Dies geschah mit Hilfe einer Nadel, die in den Agar hineingestochen wurde. Damit wir sicher sein konnten, dass keine anderen Bakterien auf der Nadel und somit auf dem Agar landeten, glühten wir die Nadel vorher aus.
Sind die Bakterien im Agar übertragen und anschließend in den Brutschrank gelegt worden, so liegt es jetzt an ihnen: Vermehren sie sich in den dünnen Stichkanälen oder wachsen sie nur oben auf dem Agar, da sie viel Sauerstoff benötigen?
Und hier hier ist das Ergebnis:
Bacillus subtilis wächst auf dem Agar, es ist folglich auf Sauerstoff angewiesen.(Bio-Lk Leute sagen Aerobier dazu:).
E. coli dagegen, ein Darmbakterium, wächst auf der Oberfläche und in den Einstichkanälen sehr gut. Es vermehrt sich sogar in der Tiefe des Agars etwas mehr. E. coli benötigt wenig bis keinen Sauerstoff und ist deswegen fakultativ anaerob.
Im zweiten Versuch sollte noch herausgefunden werden, ob beide in der Lage sind Stärke zu verarbeiten. Dafür werden Nährbodenplatten mit einem 2%igen Stärkezusatz angesetzt.
Die Platten werden gegossen. Nach Abkühlen und Erstarren wird mittels ausgeglühter Impfösen auf je einen Nährboden ein Zeichen oder ein Schriftzug aufgetragen. Zwei Tage werden diese Platten nun bei 37 °C in den Brutschrank gestellt.
Nach dieser Zeit werden die Platten noch mit Lugol'scher Lösung übergossen. Diese Lösung ist Stärke nachweisend. Einige der Platten und zwar jene mit den Bakterienkulturen von E. coli färben sich vollkommen schwarz, während bei denen von B. subtilis die Stellen, an denen die Zeichen eingeritzt wurden, sich nicht blauschwarz färben und so zu leuchten scheinen.
Den Grund dafür versuchen die Schüler nun in einer Diskussion und natürlich mit Hilfe des Lehrers herauszufinden. Nach einiger Zeit steht die Erklärung:
B. subtilis scheint im Gegensatz zu E. coli Stärke aufzunehmen und weiter zu verarbeiten, weshalb an den Stellen, wo die Zeichen mit der Nadel eingeritzt wurden, keine Stärke mehr vorhanden ist. So kann die Lugol'sche Lösung als Nachweis für Stärke diese Stellen auch nicht schwarz färben. So bleiben unter „Es war einmal …“ auch noch „Bio LK“ oder einige Herzchen zurück. Nach diesem anstrengenden, aber auch sehr lehrreichen und spannenden Tag bleibt einem nur noch zu sagen: „Es war einmal ein Bio LK…“