Тема 10. Ферментативные (биохимические) свойства бактерий
ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ. Ознакомитъ студентов с методами определения ферментативной активности бактерий, используемыми для идентификации. Освоить методы определения биохимических свойств бактерий.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ. Посевы, сделанные на предыдущем занятии по выделению чистых культур стафилококка, кишечной палочки и вакцинного штамма сибиреязвенной палочки. Бактериологические петли, спиртовки, предметные стекла, набор красок для окрашивания по Граму. Демонстрационные культуры бактерий, посеянные на среды для определения ферментативной активности – на сахаролитические свойства: среда Эндо, Левина, Плоскирева, Гисса; на протеолитические свойства: молоко, МПЖ, свернутая кровяная сыворотка с целью определения сероводорода, аммиака, индола; на гемолитические свойства: кровяные МПА, МПБ; каталазы, плазмокоагуляции и ДНК-азы.
Разные виды бактерий имеют различный набор ферментов. Это обстоятельство послужило основой включения ферментативных свойств бактерий в группу признаков для их идентификации.
В зависимости от субстрата, который расщепляют бактерии, ферментативные свойства условно подразделяются на: сахаролитические, протеолитические, гемолитические, восстанавливающие свойства, каталазную активность и др.
1. Определение ферментации углеводов
Для такого определения чистую культуру бактерий засевают на дифференциально-диагностические среды, в состав которых входят различные углеводы и индикаторы.
В зависимости от изучаемого рода и вида бактерий выбирают среды с соответствующими моно- и дисахаридами (глюкоза, лактоза, мальтоза, сахароза и др.), полисахаридами (крахмал, гликоген, инсулин и др.), высшими спиртами (глицерин, маннит и др.). В процессе ферментации бактерии образуют конечные продукты: альдегиды, кислоты и газообразные продукты (СО2, Н2, СН4).
Для определения ферментативных свойств используют питательные среды: полужидкие с индикатором ВР, жидкие (среда Гисса) и плотные (среды Эндо, Левина, Дригальского и др.).
В полужидкие среды с индикатором ВР посев производится петлей, опущенной до дна пробирки. В результате ферментации углеводов индикатор изменяет свою окраску, а пузырьки газа распределяются в питательной среде и в связи с ее вязкостью могут некоторое время сохраняться в среде.
В жидких питательных средах изменения устанавливают также по изменению цвета индикатора, а образование газа – с помощью поплавка (небольшая пробирка помещается вверх дном), в котором появляется пузырек газа.
При отсутствии ферментации цвет среды не меняется. Поскольку бактерии ферментируют не все, а только некоторые углеводы, входящие в состав сред Гисса, то наблюдается довольно пестрая картина. Поэтому набор сред с углеводами и цветным индикатором был назван «пестрым» рядом (рис. 29).
Для дифференциации микроорганизмов семейства энтеробактерий широко используется их способность расщеплять различные углеводы с образованием кислоты и газа.
Рис. 29. Среда Гисса в пробирках с «поплавками» для изучения сахаролитических свойств бактерий: до посева (А), ферментация углевода с образованием кислоты Б (изменение цвета индикатора), образованием кислоты и газа В (изменение цвета индикатора и накопление газа в «поплавке»)
На плотных дифференциально-диагностических средах, в состав которых входят углеводы и индикатор, вырастают колонии, имеющие различную окраску. Например, кишечная палочка, ферментирующая лактозу, на среде Эндо образует ярко-красные колонии; сальмонеллы, не ферментирующие лактозу, на этой среде образуют бесцветные или слегка розоватые колонии.