Тема 8. Метаболізм бактерій

Запитання для обговорення

1. Загальна характеристика процесів енергетичного та конструктивного обміну речовин.

2. Особливості бактеріальних ферментів.

3. Способи трансформації енергії прокаріотами:

• бродіння, його типи, хімізм, збудники;

• аеробне та анаеробне дихання бактерій;

• особливості бактеріального фотосинтезу.

Самостійна робота

1. Мікроскопія виділених чистих культур.

2. Посів виділених культур на короткий кольоровий ряд (середовище Гісса з глюкозою, лактозою, манітом, сахарозою).

3. Посів культур у пробірки з пептонною водою для визначення виділення сірководню, індолу, аміаку та на молоко.

4. Посів культур на кров’яний агар для дослідження гемолітичних властивостей бактерій.

5. Посів кишкових бактерій на диференційно-діагностичне середовище Ендо.

6. Визначення каталазної активності досліджуваних культур.

7. Визначення оксидазної активності.

8. Дослідити препарати мікроорганізмів – збудників різних типів бродінь.

Методичні вказівки

1. Третій етап виділення чистої культури (вивчення посіву на скошеному агарі):

а) вивчення культуральних властивостей виділених культур;

б) вивчення морфології та тинкторіальних ознак бактерій у препаратах пофарбованих за методом Грама.

2. Для ідентифікації виділених культур необхідно визначити біохімічну активність бактеріальних клітин. Середовища Гісса з вуглеводами є диференційно-діагностичними (індикаторними) середовищами для визначення здатності мікроорганізмів утилізувати субстрати вуглеводної природи. До складу середовища входять, крім різних вуглеводів, індикатори, які залежно від рН середовища змінюють колір. Посів на напіврідкі вуглеводні середовища проводять уколом крізь їх товщу. Пробірки підписати, поставити в термостат при температурі 37°С.

3. Також для вивчення ферментативних властивостей мікроорганізмів використовують пептонну воду. У пробірку з пептонною водою після посіву бактерій під пробку поміщають індикаторні папірці. Папірець, змочений оцтовокислим свинцем, під час взаємодії з сірководнем чорніє; папірець насичений розчином щавлевої кислоти, реагуючи з індолом червоніє; лакмусовий папірець діагностує виділення аміаку. Проводять посів досліджуваних культур на молоко для визначення здатності мікроорганізмів утворювати згусток та розщеплювати білок-казеїн.

4. Деякі мікроорганізми здатні лізувати еритроцити людини та тварин і, таким чином, проявляють свою гемолітичну активність. Для визначення гемолітичних властивостей досліджувані культури засівають на чашку з кров’яним агаром (МПА + 5% крові) на сектори.

5. Грамнегативні палички для віднесення їх до родини Enterobacteriaceae засівають на диференційно-діагностичне середовище Ендо, яке містить лактозу та фуксин. Отримані колонії, які мають яскраво-малинове забарвлення належать до лактозопозитивних культур, колонії блідо-рожевого кольору є лактозонегативними.

6. Для визначення наявності ферменту каталази в бактеріальних клітинах треба на предметне скло петлею нанести мікробну масу й додати краплю 3%-го розчину перекису водню. Виділення бульбашок кисню вказує на наявність у мікроорганізмів ферменту каталази.

7. Важливим тестом для ідентифікації грамнегативних бактерій є визначення оксидазної активності. Тест ґрунтується на перетворенні диметил-n-фенілдиаміну в забарвлену сполуку під час взаємодії з розчинним цитохромом с. Краплю реактиву (1%-ий водний розчин) наносять на колонії. Позитивна реакція – колонії червоніють, а згодом – чорніють.

8. Студенти вивчають морфологію мікроорганізмів, що викликають різні види бродіння: молочнокисле, оцтовокисле, ацетоно-бутилове. Кожен студент готує мазки з кислого молока, огіркового чи капустяного розсолу, вина та пива. Мазки з кислого молока перед забарвленням необхідно знежирити (препарат обробляють розчином аміаку на 2 – 3 хв., потім промивають водою). Фарбування здійснюється фуксином чи метиленовою синькою. У препаратах вивчається мікробна флора, що викликає молочнокисле бродіння.

Матеріали, обладнання, реактиви

Мікроскоп МБІ-1, імерсійна олія, фільтрувальний папір, предметні скельця, бактеріологічна петля, фізіологічний розчин, дистильована вода, барвники за Грамом, пробірки з поживними середовищами для визначення культуральних та біохімічних властивостей, перекис водню, розчин диметил-n-фенілдиаміну, індикаторні папірці, кисле молоко, огірковий чи капустяний розсіл.