常见抗生素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果比较
伍思齐
成都棠湖外国语学校 610225
你是否想过,为什么有时候一个小伤口会发炎得特别厉害?或者为什么医生总强调不能滥用抗生素?这背后可能都藏着一个叫做“金黄色葡萄球菌”的微小生物。它平时和我们和平共处,但有时会变成麻烦的“超级细菌”。本研究就像一次侦探行动,我们想调查一下,我们人类的“武器”——几种常见的抗生素,对付这个小家伙的效果到底怎么样。我们使用了在学校实验室就可以操作的“纸片琼脂扩散法”,把含有不同抗生素的“药片”放在长满了金黄色葡萄球菌的培养皿上。通过观察和测量“药片”周围出现的“无人区”(抑菌圈)的大小,我们就能直观地判断哪种抗生素是“神枪手”,哪种已经“威力不再”。这次探究不仅能让我们亲眼看到细菌耐药性的真实存在,更能让我们深刻理解为什么“遵医嘱,用对药”是如此重要。
一、为什么要做这个研究?
(一)身边的“小麻烦”和“大问题”
我们身边常常会遇到细菌感染,比如手上长了一个红肿的痘痘,或者不小心划伤了皮肤导致伤口发炎流脓。这些很多都是“金黄色葡萄球菌”惹的祸。它就像一个潜伏在我们皮肤、鼻子里的“两面派”,平时相安无事,一旦我们的身体抵抗力下降,它就可能趁机作乱。
而一个更大的问题是“抗生素耐药性”。自从青霉素被发现以来,抗生素就像是人类对抗细菌感染的“神奇子弹”。但由于我们过多、过滥地使用,很多细菌已经“学聪明”了,它们进化出了各种方法来抵抗抗生素,变成了刀枪不入的“超级细菌”。金黄色葡萄球菌就是其中一个典型的例子,这让医生们在治疗感染时越来越头疼。
(二)我们的研究目标
这个听起来很复杂的问题,我们能在学校实验室里亲眼见证吗?当然可以!我们的研究目标就是:
1、学会当一名“细菌饲养员”:学习无菌操作,亲手培养细菌。
2、验证“武器”的威力:使用“纸片琼脂扩散法”,看看青霉素、阿莫西林、头孢曲松、四环素和万古霉素这五种抗生素,到底谁对金黄色葡萄球菌的抑制效果最好。
3、成为小小宣传员:通过我们的实验结果,告诉身边的同学和家人,细菌耐药性有多严重,以及我们应该如何正确使用抗生素。
二、行动前的准备:我们需要知道这些!
(一)我们的“敌人”:金黄色葡萄球菌
它是一种球形的细菌,因为在培养基上长出的菌落是金黄色的,所以得了这个名字。在显微镜下,它们常常像一串串的葡萄,非常漂亮。但别被它的外表迷惑,它能产生很多“毒素”,是引起人类多种感染的重要病原菌。
(二)我们的“武器”:抗生素
抗生素是专门用来对付细菌的药物。它们攻击细菌的方式多种多样,非常巧妙:
1、“拆墙专家”(如青霉素、头孢曲松):专门破坏细菌的“城墙”(细胞壁),让细菌自己胀破死掉。人类细胞没有细胞壁,所以这类药相对安全。
2、“生产线破坏者”(如四环素):潜入细菌内部,让它生产蛋白质的“工厂”(核糖体)停工,细菌无法生长繁殖,就只能“饿死”。
3、“终极武器”(如万古霉素):它也是“拆墙专家”,但结构更复杂,是医生们对付耐药金黄色葡萄球菌的重要法宝。
(三)我们的“战场”和“规则”:纸片琼脂扩散法
这个方法听起来专业,其实原理很简单,就像在草坪上测试不同的除草剂。
1、“种满草坪”:我们先把细菌均匀地涂抹在富含营养的果冻状培养基上,就像在土地上撒满草籽。
2、“放置除草剂”:然后,我们把浸泡了不同抗生素的圆形小纸片,贴在“草坪”上。
3、“观察枯草圈”:经过一段时间的培养,“草坪”上会长满细菌。但如果抗生素有效,纸片周围的药物会扩散开来,杀死或抑制细菌生长,形成一个透明的“无人区”,我们称之为“抑菌圈”。
4、“判断强弱”:抑菌圈越大,说明这个抗生素的效果越强,对细菌越敏感;反之,抑菌圈越小,甚至没有,就说明细菌对它有耐药性。
三、开始行动:我们的实验步骤
安全第一!所有操作都在生物安全柜中进行,全程穿戴实验服和手套。实验结束后,所有沾染过细菌的物品都要经过高压灭菌处理,确保安全。
第一步:准备“粮草”和“战场”
我们按照说明书,配制了细菌喜欢吃的营养琼脂培养基,并倒入
了培养皿中,制作成一个个“战场”。
第二步:唤醒“沉睡”的细菌
我们将从菌种库里取出的金黄色葡萄球菌,放入液体培养基中,在 37∘C 的恒温摇床里“唤醒”并培养它们,让它们恢复活力,进入活跃的生长期。
第三步:布置“战场”
我们用一根无菌棉签,蘸取恰到好处的细菌液体,然后在培养基表面均匀地涂抹。这就像给“战场”铺上一层薄薄的、均匀的“敌军”。
第四步:亮出我们的“武器”
用无菌的镊子,小心翼翼地将含有青霉素、阿莫西林、头孢曲松、四环素和万古霉素的五种抗生素纸片,以及一个不含药物的空白纸片(作为对照),分别贴在培养基的不同位置。
第五步:等待战果
我们将布置好的“战场”倒置(防止水珠滴落影响结果),放入37℃的恒温培养箱中,静静等待 18-24 小时。
四、激动人心的结果:我们发现了什么?
第二天,当我们打开培养箱时,看到了非常直观的景象:
整个培养皿都长满了密密麻麻、乳白色的细菌菌苔,就像一片“雪地”。
在空白纸片的周围,长满了细菌,没有任何变化。
在不同的抗生素纸片周围,出现了大小不一的透明圈!
我们用尺子仔细测量了这些透明圈(抑菌圈)的直径,得到了(预期的)如下结果:
表1 实验结果记录表

结果分析:
老兵的退役:青霉素和阿莫西林这两种我们最耳熟能详的抗生素,在这个战场上几乎“全军覆没”。这说明我们测试的这种金黄色葡萄球菌已经学会了抵抗它们,产生了耐药性。
表现平平的选手:四环素还能起到一定的作用,但效果已经不太理想了,处于“中介”状态。在真正的治疗中,医生可能会考虑使用更高剂量或者更换别的药物。
王牌“神枪手”:头孢曲松和万古霉素表现非常出色,它们周围的“无人区”最大,说明它们能非常有效地抑制金黄色葡萄球菌的生长,是真正的“王牌武器”。
五、我们的思考与收获
这次科学探究给我们留下了深刻的印象,它远不止是一次简单的生物实验。我们亲眼见证了在小小的培养皿上,不同抗生素的“威力”天差地别。青霉素这类曾经的“神药”在金黄色葡萄球菌面前几乎无能为力,而万古霉素等“王牌武器”则依然有效,这鲜明的对比为我们敲响了警钟。实验结果不再是课本上冰冷的文字,而是对“细菌耐药性”这个全球公共卫生危机一次直观、震撼的展示。
这个严峻的现实提醒我们,面对“超级细菌”的威胁,任何人都无法置身事外。我们或许无法研发新的抗生素,但完全可以成为守护人类健康防线的第一道力量。从今以后,我们会更加科学地对待疾病,不为病毒性感冒滥用抗生素;我们会严格遵从医嘱,用足疗程,不给细菌留下任何“卷土重来”的机会;我们更要将这次探究的发现和知识分享给家人和朋友。科学探究的意义不仅在于求知,更在于行动,让我们一起努力,为延缓抗生素耐药性的发展,贡献出自己的一份力量。