Биохимическая активность аэробов

А) Ферментативная активность микроорганизмов

Сахаролитические свойства – способность расщеплять углеводы до кислоты или кислоты и газа.

Микроб способный расщеплять сахар до кислоты и газа является биохимически активным.

Микроб, расщепляющий сахар до кислоты – биохимически менее активен.

Микроб, не расщепляющий сахара – инертен.

Для обнаружения ферментов исследуемую культуру микробов засевают на дифференциально-диагностические питательные среды, которые в зависимости от состава и своего назначения можно разделить на 4 группы.

 

• Среды с сахарами или многоатомными спиртами, для определения сахаролитической активности микроорганизмов.

 

• Среды, содержащие белковые вещества (желатину, молоко, свернутую сыворотку крови, куриный белок и т. д.) для выявления протеолитических ферментов.

 

• Среды с химическими веществами, изменяющимися под влиянием окислительно-восстановительных ферментов, продуцируемых микробами.

 

• Среды, содержащие индифферентные химические вещества, являющиеся источником питания одних видов и не ассимилируемые другими видами микробов.

 

В состав дифференциально-диагностических сред обычно вводят индикатор, указывающий на наличие или отсутствие расщепления, окисления или восстановления введенного в среду ингредиента.

Свойство расщеплять углеводы и высокоатомные спирты, которые принято объединять в одну группу, именуемую сахарами, присуще многим патогенным микробам. Под действием сахаролитических ферментов бактерий «сахара» расщепляются на альдегиды и кислоты. Конечными продуктами их расщепления являются газообразные вещества.

 

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 крахмалом (среда Кодама) определяют 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.

5) Среду Вильсон-Блера. Готовят из мясо-пептонного агара, к которому добавляют глюкозу, Na2S0₄, хлористое железо FeCl. На этой среде возбудитель газовой гангрены образует почернение и разрыв агара. Рост происходит в глубине агара. При этом осуществляется восстановление сернистокислого натрия до сернистого, последний же вступает в реакцию с хлорным железом, переводя его в сернистое железо, имеющее черный цвет. 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.

 

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.

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.

 

 

Б) 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 облигатньгх 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 кашпо перекиси водорода и суспендируют в ней небольшое количество культуры микроорганизмов, выращенной на плотной среде

Задания для индивидуальной практической работы студентов:

Ответьте на следующие вопросы:

Что изображено на схеме?

1-

 

2-

 

3-

 

4-