Raziskovalne naloge 2019/2020


Proizvodnja električne energije z uporabo biokulture

Avtorja: Lucija Dolžan, Matej Zupan

Mentor: Jure Ausec

 

V literaturi najdemo številne zapise o možnosti izkoriščanja biokultur za pridobivanje električne energije. Med mnogimi opisi poskusov, ki sva jih preizkusila tudi sama, sva opazila kar nekaj možnosti za izboljšave, zato sva se odločila analizirati delovanje pri različnih parametrih in jih čim bolj optimizirati.

Analizirala sva tako mikrobiološke dejavnike kot tudi fizikalne, ki vplivajo na delovanje izbrane biokulture in proizvodnjo električne energije. Spopadala sva se z mnogimi vprašanji, na katera sva si pomagala odgovoriti s številnimi eksperimenti. Odkrila sva optimalne parametre in jih uporabila za proizvodnjo električne energije, s katero sva uspela pognati elektronske komponente. Na koncu sva preračunala še finančno plat poskusa ter zapisala zaključke.




Konkurenčnost probiotičnih sevov rodu Bacillusna patogeno črevesno bakterijo Escherichia coli

Avtorice: Nika Drinovec, Maruša Godler, Lara Ropič Bizjak

Mentorica: mag. Marjetka Kastelic Švab

 

V našem črevesju najdemo raznovrstno mikrofloro, ugodne kot škodljive mikroorganizme. Med ugodnimi bakterijami spadajo tudi probiotiki oziroma probiotične bakterije, ki našim prebavilom pomagajo pri presnavljanju hrane, sintetizirajo vitamine, aminokisline in maščobne kisline, skrbijo za peristaltiko in preprečujejo naselitev patogenim mikroorganizmom v črevesju. Poleg našega črevesja, jih najdemo v mlečnih izdelkih, prehranskih dodatkih, v še večjih količinah pa skoncentrirane v probiotičnih zdravilih. Probiotiki podpirajo razvoj in delovanje našega imunskega sistema. Sintetizirajo protimikrobne snovi, ki ovirajo preživetje in razvoj škodljivih bakterij. V raziskovalni nalogi smo preučevali ali bi lahko probiotike uporabljali kot vzporednica antibiotikom, v smislu zaviranja rasti in razmnoževanja patogenih mikroorganizmov kot sta lahko Escherichia coli (E. coli) in Salmonella typhi. To vprašanje je bilo povod naši raziskovalni nalogi. Najprej smo izolirali E. coli iz hlevskega gnoja (bakterije rodu Salmonella nam ni uspelo izolirati) in jo namnožili na optimalnem gojišču za rast– EMB gojišču. Probiotične seve Bacillus smo pridobili iz kapsul MegaSporeBiotic. V raziskovanju smo se posvetili iskanju in pripravi pravega, najugodnejšega gojišča za ugotavljanje konkurenčnosti, na katerem uspevajo tako bakterije E. coli kot probiotični rod Bacillus (Bacillus licheniformis, Bacillus coagulans, Bacillus indicus HU36, Bacillus subtilis HU58, Bacillus clausli). Ugotovili smo, da z mešanjem EMB in CBL gojišč, dobimo zelo ugodne razmere za rast in razmnoževanje obeh vrst kultur. Kulture smo po uspešni izolaciji do čistih kultur, aseptično prenesli na gojišča paralelk v približno enakem razmerju, kot jih najdemo v naravnem okolju. V času inkubacije smo na dva dni opazovali razrast obeh kultur. Ugotovili smo, da probiotiki rodu Bacillus lahko delujejo zaviralno na E. coli, torej inhibirajo rast le teh v ugodnih razmerah patogenih bakterij in s tem preprečujejo njihovo večjo razrast in posledično povzročanje bolezni.




Obdelava mlekarskih odpadnih vod z algami

Avtorica: Klara Žos

Mentor: Borut Lazar

Zaradi pospešenega gospodarskega razvoja v zadnjih letih vedno več materialov in surovin pristane v okolju v obliki odpadnih snovi. Med slednje spadajo tudi odpadne vode. Mlekarske odpadne vode vsebujejo visoke koncentracije organskih in anorganskih snovi, ki lahko ob izpustu v naravni ekosistem porušijo njegovo ravnovesje.

V raziskavi sem preučevala, kako lahko z uporabo algnih tehnologij razbremenimo mlekarske odpadne vode. Ugotovila sem, da alge učinkovito znižajo količino fosfatov, amonij pa v procesu nitrifikacije pretvorijo v nitrate in nitrite.

Tehnike čiščenja mlekarskih in drugih odpadnih vod bi lahko tako z izboljšanjem njihove učinkovitosti uporabljali širše. Na ta način bi manj obremenjevali okolje, alge pa so tudi uporabna izhodna surovina za industrijske ali druge procese, tudi za proizvodnjo biogoriv.




Socializacija otrok v vrtcu

Avtorica: Ema Primožič

Mentor: Andraž Kalamar

 

Namen raziskovalne naloge je bil ugotoviti, kakšen je vpliv vrtca na otrokovo socializacijo. Ob podrobnejši opredelitvi vseh treh stopenj socializacije teoretični del vključuje tudi glavno razlikovanje med vzgojo in socializacijo, pojasnjuje pojem predšolska vzgoja in prikazuje razvoj le-te na Slovenskem. Ugotoviti sem želela tudi, kakšna je vloga staršev in vzgojiteljev pri enem od pomembnejših dejavnikov socializacije, tj. igri, kolikšen je pomen športnih dejavnosti v vrtcu in vpliv okolice, igre in vzgojiteljev na otrokovo socializacijo. V raziskovalnem delu je uporabljena metoda intervjuja in anketiranja. Intervjuvala sem diplomirani vzgojiteljici iz zasebnega in javnega vrtca, Nežo Črljenec in Niko Arnolj, ankete pa so izpolnjevali starši, ki imajo otroke v vrtcu Agata v Poljanah. Ugotoviti sem želela, ali je otrok v vrtcu vedno več; je po mnenju staršev najboljši dejavnik socializacije v vrtcu igra; ali se otroci, ki so bili v vrtcu, lažje in hitreje socializirajo kot tisti, ki v vrtec niso bili vključeni; ali starši pri otrokovem razvoju v ospredje postavljajo disciplino in kolikšno vlogo pripisujejo vzgojiteljevi prilagodljivosti, komunikativnosti in strogosti.




Dokazovanje antimikotičnega delovanja vodnih ekstraktov na kvasovko Candida albicans

Avtorice: Lara Markelj, Neža Perko, Maša Repinc

Mentorica: mag. Marjetka Kastelic Švab

 

Candida albicans (C. albicans) je gliva kvasovka, ki pri človeku povzroča mikoze oziroma glivične okužbe. C. albicans je del naše naravne mikrobiote, nahaja se v ustni votlini, sluznicah trebušne votline in spolovil, vendar vpliv različnih dejavnikov, največkrat padec odpornosti, lahko poruši ravnovesje v našem telesu in število teh oportunističnih gliv naraste. Tako lahko postanejo zajedavske in praviloma še bolj oslabijo naš imunski sistem in lahko napadejo tudi respiratorne organe.

Glavni namen raziskovalne naloge je sestaviti čim ugodnejše gojišče za uspešno kultivacijo C. albicans in s pomočjo difuzijskega antibiograma odkriti različne antimikotične učinkovine, ki naj bi zaviralno delovale na rast glive C. albicans.

Praktični del smo pričeli s pridobivanjem brisov sluznic ustnih votlin oseb, ki naj bi trpele za kandidozo. Vzorce smo nato prenašali na različno pripravljena sestavljena gojišča, kajti poleg izoliranja čiste kulture, so nas zanimali tudi vplivi različnih gojišč in različnih spodbujevalcev rasti (kave in mleka) na uspešnejšo razrast C. albicans. Opravili smo tudi pregled morfoloških značilnosti kolonij C. albicans in identifikacijo le te s pomočjo klaisčnih identifikacijskih morfoloških in biokemijskih metod (katalazni test, enostavno barvanje z metilenskim modrilom in mikroskopiranje). Z metodo difuzijskega antibiograma smo ugotavljali antimikotično delovanje treh potencialnih učinkovin, ki naj bi zavirale rast kandide, perkolata grenivkinih pešk, perkolata zelenega čaja ter ekstrakta domačega propolisa. Dilucijski antibiogram smo izvajali na PDA gojišču z dodatkom krvi in antibiotika. Ugotovili smo, da perkolat zelenega čaja ni zaviral rast kandide. Zaviralen učinek je bil prisoten pri ekstraktu grenivkinih pešk, največji pa pri propolisu, pri katerem so bile inhibicijske cone največje.




Kakovost pitne vode

Avtorici: Vanja Benedik, Natalija Dolinar

Mentorica: Kristina Frlic

 

V nalogi je predstavljena mikrobiološka analiza vode iz domačega zajetja, v kateri smo ugotavljali skupno število mikroorganizmov pri 22 °C in 37 °C, prisotnost koliformnih mikroorganizmov, bakterije E. coli, enterokokov in plesni ter skladnost vzorcev s pravilniki.

Vzorci vode so bili odvzeti iz kuhinjske pipe, kjer priteče voda iz domačega zajetja. Prišli smo do precejšnjih nihanj rezultatov zaradi vremenskih sprememb (temperature in količine padavin).

Ugotovili smo, da voda ni v skladu s Pravilnikom o pitni vodi.




Določanje makrohranil in mikrohranil pri živilih, primernih za ledvične bolnike

Avtorji: Eva Bečan, Nina Borštnar, Luka Zorman

Mentorica: Maša Škrlep

 

Prehrana je pri ledvičnem bolniku zelo pomembna, saj pripomore k temu, da si bolnik ne poslabša stanja bolezni in da lahko njegovo zdravljenje lažje napreduje. Kronična ledvična bolezen pomeni okvaro strukture ali delovanja ledvic, ki traja več kot tri mesece. Ker kronična okvara sčasoma povzroči slabšanje ledvičnega delovanja, jo lahko poimenujemo tudi kronično ledvično popuščanje. Večje tveganje za obolevanje imajo sladkorni bolniki, kadilci, predebeli, starejši (nad 60), ljudje z boleznimi srca in ožilja in zvišanim krvnim tlakom. Ker ledvice same ne morejo opravljati primarne naloge, čiščenja krvi, je potrebno zdravljenje z dializo, ki jo delimo na hemodializo in peritonealno dializo. Bolniki na dializi so prikrajšani za normalno življenje, kar lahko, zaradi psihičnih in fizičnih dejavnikov, privede do izgube volje do življenja in premajhne telesne aktivnosti, zato je zelo pomembno, da je njihova prehrana prilagojena in ne vodi v podhranjenost. Namen naloge je bila izdelava gradiva za dializne bolnike. Za metodo dela smo uporabili spletno apklikacijo Odprta platforma za klinično prehrano (OPKP). V tej platformi smo iskali različna živila, ki bodo primerna za ledvične bolnike. Podatke o energijski vrednosti, makrohranilih in mikrohranilih, ki smo jih pridobili smo prenesli v Excel tabelo in uredili glede na razmerje med beljakovinami in fosforjem, ki sta pomembna kazalnika za ledvične bolnike. Rezultate smo primerjali s hipotezami, ki smo jih deloma ovrgli.




Glasba na Slovenskem

Avtor: Matic Leskovec

Mentor: Andraž Kalamar

 

Kaj je tisto, kar vsako družbo ohranja, jo neguje, razvija in dela posebno? Vsi najprej pomislimo na jezik in kulturo, med katero spada tudi glasba.

Ker se mi zdi, da velikokrat pozabimo na svojo avtohtono glasbo, sem v tej nalogi raziskal razvoj slovenske glasbe – od takrat, ko na naših tleh še ni bilo Slovencev in do danes. V vsakem obdobju je bilo moje vprašanje tudi, kako je takratna glasba vplivala na razvoj človeka, njegove osebnosti in socializacije.

Slovenska glasba je namreč sestavni del zahodnoevropske glasbene kulture in je tesno povezana s sosednjimi državami, torej lahko rečem, da je naša glasba nekakšna mešanica glasbe sosednjih držav s svojimi značilnostmi.

Prek ankete sem ugotavljal, kako, predvsem mladi, poznamo slovensko glasbo in kaj pomeni za narodov in osebni razvoj. Z opravljenima intervjujema pa sem izvedel, kako poklicni glasbeniki razmišljajo o naši narodni glasbi.




Vpliv sirotkinega proteina na prirast biomase kefirnih zrn

Avtorice: Anja Kozjek, Ana Jenc, Janja Sikošek

Mentorica: Tadeja Polajnar

 

V nalogi so predstavljeni izsledki raziskave vpliva sirotkinega proteina na prirast biomase kefirnih zrn. Poskus je bil izveden z dvema različnima koncentracijama sirotkinega proteina 2 in 6 % (5 g predstavlja 2 %, 15 g predstavlja 6 %) v dveh različnih vrstah mleka (1,5 in 3,5 % m. m.). Fermentacija je bila ponovljena večkrat, pri tem pa je bila spremljana masa kefirnih zrn, število mlečnokislinskih bakterij, kvasovk ter sprememba pH in kislinske stopnje po Soxhlet-Henklu med mlečnokislinsko fermentacijo.

Največji prirast mase kefirnih zrn je bil dosežen pri fermentaciji delno posnetega mleka z 1,5 % m. m. z dodatkom (2 %) sirotkinih beljakovin. Sledil je prirast mase kefirnih zrn pri fermentaciji mleka z enako količino maščobe in z dodanimi (6 %) beljakovinami.

Največje povečanje količine mlečnokislinskih bakterij je bilo zabeleženo pri fermentaciji delno posnetega mleka (1,5 % m. m.) z dodanima 2 % sirotkinih beljakovin. Največje povečanje kvasovk pa pri fermentaciji polnomastnega mleka (3,5 % m. m.) s 6 % sirotkinih beljakovin. Torej je skupno število mikroorganizmov v kefirnem zrnu naraslo, nekje na račun mlečnokislinskih bakterij, nekje pa na račun kvasovk. Iz tega je moč sklepati, da se mlečnokislinske bakterije razmnožujejo intenzivnejše v okolju z manj maščobe (1,5 % m. m.) in z manjšo koncentracijo sirotkinih beljakovin (2 %). Kvasovke pa se intenzivneje razmnožujejo v okolju z več maščobe (3,5 % m. m.) in višjo koncentracijo sirotkinih beljakovin (6 %).

Z opazovanjem spreminjanja pH-vrednosti je bilo dokazano, da je najbolj intenzivna fermentacija potekla pri vzorcu 1,5 % m. m. z dodanima 2 % sirotkinih beljakovin, glede na spremembo kislinske stopnje pa pri vzorcu 1,5 % m. m. in 6 % dodatka sirotkinih beljakovin.




Vpliv sredstva za krepitev rastlin na kakovost in količino pridelka korenčka (Daucus carota l.)

Avtorice: Valerija Benedičič, Lucija Dolinar, Helena Mihevc

Mentorica: dr. Nataša Šink

 

V nalogi smo ugotavljali vpliv sredstev za krepitev rastlin Mineral na rast in razvoj rastlin ter na vsebnost sladkorja v korenih. Uporabili smo šest sredstev Mineral (Mineral zeleni, Mineral modri, Mineral rdeči, Mineral rumeni, Mineral rdeči forte in Mineral rumeni forte) v različnih kombinacijah. Kontrolno gojenje je bilo brez uporabe sredstev Mineral. Korenček smo sejali dvakrat (prva setev je bila izvedena aprila, druga pa maja), zato so bile razlike v povprečni temperaturi rasti. Ugotovili smo, da sredstva Mineral na rast rastlin vplivajo, vpliv pa je odvisen od kombinacije posameznih sredstev, časa setve rastline in klimatskih razmer. Od tega je odvisen tudi pridelek in vsebnost sladkorja v korenčku.




Uporaba energijskih pijač med dijaki Biotehniškega centra Naklo

Avtorice: Marjeta Podobnik, Nika Bajd, Katarina Kovač

Mentorica: Vanja Šubic

 

Energijske pijače so brezalkoholne osvežilne pijače s sestavinami kofein, tavrin, glukoronolakton in ostalimi sestavinami, ki naj bi vplivale na naš centralni živčni sistem in nas oskrbele z energijo. Večina jih vsebuje tudi velike količine sladkorja ali sladil, rastlinske izvlečke in vitamine. Študije so pokazale, da imajo energijske pijače negativne učinke na zdravje. Raziskava Evropske agencije za varno hrano je pokazala, da te pijače najpogosteje uživajo najstniki, stari od 10 do 18 let.

Z raziskavo smo želeli ugotoviti, koliko dijakov Biotehniškega centra Naklo posega po energijskih pijačah, kakšen je razlog in katere znamke kupujejo. Raziskavo o porabi energijskih pijač med dijaki smo izvedle s pomočjo anketnega vprašalnika. V raziskavo smo zajele 578 od 833 dijakov naše šole. 408 ji uživa energijske pijače, to je 71 % anketiranih dijakov. Slaba polovica teh po energijskih pijačah seže le ob posebnih priložnostih, vendar pogosto v kombinaciji z alkoholom. Dobra četrtina dijakov poseže po energijskem napitku od enkrat do večkrat mesečno, slaba četrtina pa od enkrat do večkrat tedensko. 21 dijakov jih uživa vsak dan. Dijaki še navajajo, da je glavni razlog uživanja okus pijače, od blagovnih znamk pa najbolj segajo po Red Bullu.

Glede na veliko število dijakov, ki segajo po energijskih pijačah, se postavlja vprašanje, koliko dijaki vedo o njihovi škodljivosti. Predlagamo, da se zato na šolah izvajajo predavanja o nevarnostih, ki jih prinaša uživanje energijskih pijač.




Senzorična kakovost in mikrobiološka varnost spontano fermentiranega korenja

Avtorice: Anja Šubic, Manca Selak, Nika Zaplotnik

Mentorica: Vanja Šubic

 

Cilj naše raziskovalne naloge je ugotoviti, ali je mogoče izdelati senzorično ustrezno in mikrobiološko varno fermentirano zelenjavo, pripravljeno s spontano mlečnokislinsko fermentacijo, in kakšno vlogo ima pri tem koncentracija kuhinjske soli v slanici. Korenje iz konvencionalne pridelave smo zrezali na ploščice, debeline 2 mm, jih polnili v steklene kozarce, razdelili na 5 šarž in zalili z 1 %, 2 %, 3 %, 4 % in 5 % slanico. Mlečnokislinsko fermentacijo, ki je potekala na sobni temperaturi, smo spremljali z merjenjem topne suhe snovi in pH-vrednosti. Po končani fermentaciji smo določali število enterobakterij na gojiščih VRBD in EMB. Analiza na prisotnost enterobakterij je bila pozitivna, zato smo število prisotnih enterobakterij skušali zmanjšati z dodatkom zelnice. Ob tem smo merili tudi število mlečnokislinskih bakterij na gojišču MRS.

Rezultati analiz kažejo, da koncentracija soli ne vpliva na potek mlečnokislinske fermentacije. V vseh vzorcih smo dosegli pH-vrednost pod 3,7, vendar to ni zagotovilo mikrobiološke varnosti. Najnižje število enterobakterij smo ugotovili v vzorcu s 4 % slanico, ki ima istočasno najvišje število mlečnokislinskih bakterij, ki so morebiti preprečile razrast enterobakterij. Sklepamo, da je število mlečnokislinskih bakterij pomembnejši pokazatelj varnosti izdelka kot pH-vrednost, zato za pripravo fermentiranih izdelkov priporočamo uporabo kultur mlečnokislinskih bakterij, ki zagotavljajo uspešen potek fermentacije in varen končni izdelek.




Mikrobiološka analiza športnih bidonov

Avtorji: Nejc Bucalo, Ambrož Gantar, Cene Hafner

Mentorica: mag. Marjetka Kastelic Švab

 

V današnjem času ima skoraj vsaka oseba za pitje pri sebi steklenico, plastenko ali bidon, ki je namenjen za vsakdanjo uporabo. Ljudje se ne zavedamo kaj vse se lahko naseli v naše plastenke v primeru, da je po uporabi ne očistimo dovolj temeljito in kako je to lahko nevarno. Zelo hitro lahko zbolimo, ne vede kaj je vzrok za to.

Z raziskovalno nalogo smo želeli ugotoviti ali je v uporabljenih bidonih prisoten kakšen patogen mikroorganizem, ki bi potencialno lahko ogrožal posameznikovo zdravje in kako bi se ga lahko na čim bolj preprost način znebili.

V raziskovalni nalogi smo se odločili, da bomo uporabili za vzorčne primere športne bidone, ki jih uporabljajo pri hokeju in ragbiju. Vseh vzorčnih bidonov je bilo skupaj dvajset. V nekaterih bidonih je bila vedno natočena in izpita le voda, v drugih pa tudi sladke pijače in celo proteinsko bogati napitki. Z raznovrstnostjo izbire športnih bidonov smo želeli dokazati prisotnost različnih mikrobnih kultur.

Pri delu je bilo izvedeno veliko mikrobioloških laboratorijskih tehnik: aseptično delo, odvzem vzorca, vzorčenje z izpirki, izolacija in gojenje kulture, pipetiranje, tehtanje, priprava gojišč, tehnika difuzijskega antibiograma, katera je bila uporabljena za določanje občutljivosti vzorčne kulture na potencialno zaviralne snovi.

Na koncu smo prišli do ugotovitev, da na plesni iz rodov Aspergillus, Penicillium in Phoma najbolj zaviralno deluje alkoholni kis. Jabolčni kis je zaviral rast rodov Phoma in Penicillium, medtem ko je 40 % etanol zavrl le rod Aspergillus. Ekstrakt jabolčnih pešk in citronska kislina nista zavirala rasti nobene plesni.