細菌對于碳水化合物的代謝試驗原理為:由于細菌各自具有不同的酶系統,對糖的分解能力不同,有的能分解某些糖產(chǎn)生酸和氣體,有的雖能分解糖產(chǎn)生酸,但不產(chǎn)生氣體,有的則不分解糖。據此可對分解產(chǎn)物進(jìn)行檢測從而鑒別細菌。具體試驗方法有:①糖類(lèi)發(fā)酵試驗是鑒定細菌最常用的生化反應,特別是對腸桿菌的鑒定尤為重要;②葡萄糖代謝類(lèi)型鑒別試驗;③七葉苷水解試驗;④淀粉水解試驗;⑤甲基紅試驗;⑥V-P試驗;⑦β-半乳糖苷酶試驗(ONPG試驗)。
1.糖(醇、苷)類(lèi)發(fā)酵試驗
。1)原理:由于各種細菌含有發(fā)酵不同糖(醇、苷)類(lèi)的酶,故分解糖類(lèi)的能力各不相同,有的能分解多種糖類(lèi),有的僅能分解1~2種糖類(lèi),還有的不能分解。細菌分解糖類(lèi)后的終末產(chǎn)物亦不一致,有的產(chǎn)酸、產(chǎn)氣,有的僅產(chǎn)酸,故可利用此特點(diǎn)以鑒別細菌。
。2)培養基:在培養基中加入0.5%~1%的糖類(lèi)(單糖、雙糖或多糖)、醇類(lèi)(甘露醇、肌醇等)、苷類(lèi)(水楊苷等)。培養基可為液體、半固體、固體或微量生化管幾種類(lèi)型。
。3)方法:將分離的純種細菌,以無(wú)菌操作接種到糖(醇、苷)類(lèi)發(fā)酵培養基中,置培養箱中培養數小時(shí)至兩周后,觀(guān)察結果。若用微量發(fā)酵管,或要求培養時(shí)間較長(cháng)時(shí),應保持濕度,以免培養基干燥。
。4)結果:接種的細菌,若能分解培養基中的糖(醇、苷)類(lèi)產(chǎn)酸時(shí),培養基中的指示劑呈酸性反應。若產(chǎn)氣可使液體培養基中倒管內或半固體培養基內出現氣泡,固體培養基內有裂隙等現象。若不分解,培養基中除有細菌生長(cháng)外,無(wú)任何其他變化。
。5)應用:是鑒定細菌最主要和最基本的試驗,特別對腸桿菌科細菌的鑒定尤為重要。
2.氧化-發(fā)酵試驗(O/F試驗)
。1)原理:細菌在分解葡萄糖的過(guò)程中,必須有分子氧參加的,稱(chēng)為氧化型。氧化型細菌在無(wú)氧環(huán)境中不能分解葡萄糖。細菌在分解葡萄糖的過(guò)程中,可以進(jìn)行無(wú)氧降解的,稱(chēng)為發(fā)酵型。發(fā)酵型細菌無(wú)論在有氧或無(wú)氧的環(huán)境中都能分解葡萄糖。不分解葡萄糖的細菌稱(chēng)為產(chǎn)堿型。利用此試驗可區分細菌的代謝類(lèi)型。
。2)培養基:Hugh-Leifson培養基醫學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。
。3)方法:將待檢菌同時(shí)穿刺接種兩支HL培養基,其中一支培養基滴加無(wú)菌的液體石蠟(或其他礦物油),高度不少于1cm.將培養基于35℃培養48h或更長(cháng)。
。4)結果:兩支培養基均無(wú)變化為產(chǎn)堿型或不分解糖型;兩支培養基均產(chǎn)酸為發(fā)酵型;若僅不加石蠟的培養基產(chǎn)酸為氧化型。
。5)應用:主要用于腸桿菌科細菌與非發(fā)酵菌的鑒別,前者均為發(fā)酵型,而后者通常為氧化型或產(chǎn)堿型。也可用于葡萄球菌與微球菌間的鑒別。
3.β-半乳糖苷酶試驗(ONPG試驗)
。1)原理:有的細菌可產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,能分解鄰-硝基酚-β-D-半乳糖苷(ONPG),而生成黃色的鄰-硝基酚,在很低濃度下也可檢出。
。2)試劑:0.75M ONPG溶液:取80mg溶于15ml蒸餾水中,在加入緩沖液(6.9g NaH2P04溶于45ml蒸餾水中,用30% NaOH調整pH為7.0,再加水至50ml)5ml,置4℃冰箱中保存。0NPG溶液為無(wú)色,如出現黃色,則不應再用。
。3)方法:從克氏雙糖鐵培養基上取菌,于0.25ml無(wú)菌生理鹽水中制成菌懸液,加入一滴甲苯并充分振搖,使酶釋放。將試管置37℃水浴5min,加入0.25ml ONPG試劑,水浴20min~3h觀(guān)察結果。
。4)結果:菌懸液呈現黃色為陽(yáng)性反應,一般在20~30min內顯色。
。5)應用:迅速及遲緩分解乳糖的細菌ONPG試驗為陽(yáng)性,而不發(fā)酵乳糖的細菌為陰性。本實(shí)驗主要用于遲緩發(fā)酵乳糖菌株的快速鑒定。
4.七葉苷水解試驗
。1)原理:有的細菌可將七葉苷分解成葡萄糖和七葉素,七葉素與培養基中枸櫞酸鐵的二價(jià)鐵離于反應,生成黑色的化合物,使培養基呈黑色。
。2)培養基:七葉苷培養基、膽汁七葉苷培養基。
。3)方法:將待檢菌接種于七葉苷培養基中,培養后觀(guān)察結果。
。4)結果:培養基變?yōu)楹谏珵殛?yáng)性,不變色者為陰性醫學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。
。5)應用:主要用于D群鏈球菌與其他鏈球菌的鑒別,前者陽(yáng)性,后者陰性。也可用于革蘭陰性桿菌及厭氧菌的鑒別。
5.甲基紅試驗
。1)原理:某些細菌在糖代謝過(guò)程中,分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸,丙酮酸可進(jìn)一步分解,產(chǎn)生甲酸、乙酸、乳酸等,使培養基的pH降至4.5以下,當加入甲基紅試劑則呈紅色,為甲基紅試驗陽(yáng)性。若細菌分解葡萄糖產(chǎn)酸量少,或產(chǎn)生的酸進(jìn)一步轉化為其他物質(zhì)(如醇、酮、醚、氣體和水等),則培養基的酸度仍在pH6.2以上,故加入甲基紅指示劑呈黃色,是為陰性。
。2)培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基。
。3)方法:將待檢菌接種于上述培養基中,培養2~4d,于培養基內加入甲基紅試劑,立即觀(guān)察結果。
。4)結果:呈現紅色為陽(yáng)性;橘紅色為弱陽(yáng)性;黃色為陰性。
。5)應用:主要用于鑒別大腸埃希菌與產(chǎn)氣腸桿菌,前者為陽(yáng)性,后者為陰性。此外腸桿菌科中沙門(mén)菌屬、志賀菌屬、枸櫞酸桿菌屬、變形桿菌屬等為陽(yáng)性,而腸桿菌屬、哈夫尼亞菌屬則為陰性醫學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。
6.V-P試驗
。1)原理:某些細菌在糖代謝過(guò)程中,分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸,丙酮酸脫羧產(chǎn)生乙酰甲基甲醇,乙酰甲基甲醇在堿性環(huán)境中,被空氣中的氧氧化為二乙酰,進(jìn)而與培養基內蛋白胨中精氨酸所含的胍基起作用,生成紅色化合物,則為V-P試驗陽(yáng)性。若培養基中胍基含量較少,則可加入少量含胍基化合物,如肌酸或肌酐等。試驗時(shí)加入a-萘酚可加速此反應。
。2)培養基:葡萄糖蛋白胨水培養基醫學(xué)教|育網(wǎng)搜集整理。
。3)方法:將待檢菌接種于上述培養基中,于35℃培養48h后加入甲液(6% α-萘酚酒精溶液)和乙液(40% KOH溶液),振搖。
。4)結果:在數分鐘內出現紅色為陽(yáng)性;如無(wú)紅色出現且于35℃4h后仍如故者即為陰性。
。5)應用:本試驗常與甲基紅試驗一起使用,因為前者陽(yáng)性的細菌,后者通常為陰性。
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