Биохимическая активность аэробов
А) Сахаролитические свойства – способность расщеплять углеводы до кислоты или кислоты и газа.
Свойство расщеплять углеводы и высокоатомные спирты присуще многим патогенным микробам. Под действием сахаролитических ферментов бактерий «сахара» расщепляются на альдегиды и кислоты. Конечными продуктами их расщепления являются газообразные вещества.
Для обнаружения сахаролитических ферментов исследуемую культуру микробов засевают на дифференциально-диагностические питательные среды.
В состав дифференциально-диагностических сред обычно входит индикатор, указывающий на наличие или отсутствие расщепления, окисления или восстановления введенного в среду ингредиента.
Для изучения этих свойств используют:
1) Жидкие и полужидкие среды Гисса, которые содержат тот или иной углевод и индикатор. Под действием образующейся при расщеплении углевода кислоты индикатор изменяет окраску среды, поэтому эти среды названы «пестрый ряд». Микробы, не ферментирующие данный углевод, растут на среде, не изменяя ее. Наличие газа устанавливают по образованию пузырьков в средах с агаром или по скоплению его в «поплавке» на жидких средах.
2) Плотные среды Эндо, Левина, Плоскирева. Микроорганизмы сбраживают до кислоты находящийся в этих средах молочный сахар (лактозу) и образуют окрашенные колонии - кислота изменяет цвет имеющегося в среде индикатора. Колонии микробов, не ферментирующих лактозу, бесцветны.
3) Среды с крахмаломопределяют микроорганизмы, образующие амилазу. Об этом узнают, прибавив к культуре несколько капель раствора Люголя, - цвет среды не изменяется. Нерасщепленный крахмал дает с этим раствором синее окрашивание.
4) Молоко. При росте микроорганизмов, сбраживающих лактозу, свертывается. Под влиянием фермента лактазы молочный сахар (лактоза) разлагается, образуется молочная кислота, которая вызывает денатурацию казеина, и молоко створаживается
5) Среда Вильсон-Блера. Готовят из мясо-пептонного агара, к которому добавляют глюкозу, Na2S03, хлорид железо FeCl2. На этой среде возбудитель газовой гангрены образует почернение и разрыв агара. Рост происходит в глубине агара. При этом осуществляется восстановление Na2S03 в Na2S (сульфид натрия), который, соединяясь с хлоридом железа, образует сульфид железа черного цвета. Разрыв питательной среды связан с расщеплением глюкозы до газа.
6) Микротест - системы (МТС). Они представляют собой полистироловые пластины с лунками, в которых содержатся стерильные дифференциально-диагностические среды. Стерилизацию МТС проводят УФ-облучением. Микротест-системы особенно удобны при массовых бактериологических исследованиях в практических лабораториях.
Б) Протеолитические свойства - способность расщеплять белки изучают:
1) На средах с желатином. В некоторых бактериях (холерный вибрион, стафилококк, сибиреязвенная палочка и т. д.) протеолитический фермент выявляется путем разжижения желатины.
2) На средах с молоком. Микроорганизмы, расщепляющие казеин (молочный белок), вызывают пептонизацию молока - оно приобретает вид молочной сыворотки. Под действием фермента казеазы сгусток казеина растворяется с образованием пептона, что придает молоку желтоватый цвет и молоко просветляется.
3) На средах с пептоном. При расщеплении пептонов могут выделяться индол, сероводород, аммиак. Их образования определяют с помощью индикаторных бумажек. Фильтровальную бумагу заранее пропитывают определенными растворами, высушивают, нарезают полосками и, после посева культуры на МПБ, помещают под пробку между нею и стенкой пробирки. После инкубации в термостате учитывают результат. Аммиак вызывает посинение лакмусовой бумажки; при выделении сероводорода на бумажке, пропитанной раствором, содержащим ацетат свинца, бикарбонат натрия, происходит образование сульфата свинца - бумажка чернеет; индол вызывает покраснение бумажки, пропитанной горячим насыщенным раствором щавелевой кислоты.
В) Каталазная активность. Каталаза - это фермент, катализирующий реакцию разложения перекиси водорода с образованием воды и кислорода. Каталазу содержат аэробы и факультативные анаэробы, но она отсутствует у облигатных анаэробов. Обнаружить каталазу можно по пузырькам кислорода, которые начинают выделяться сразу же после смешивания микробных клеток с 1% раствором перекиси водорода. На предметное стекло помещают каплю перекиси водорода и суспендируют в ней небольшое количество культуры микроорганизмов, выращенной на плотной среде.