BIOCHEMICKÉ TESTY: TYPY, NA ČO SÚ A DÔLEŽITOSŤ - BIOLÓGIE - 2025

Tieto biochemické testy v mikrobiológiu je sada skúšobných chemických látok sa vykonáva, aby sa mikroorganizmy prezentovať vo vzorke za účelom identifikácie ich ; Tieto mikroorganizmy sú zvyčajne baktérie. Mikrobiológ má k dispozícii veľké množstvo biochemických testov.

Výber týchto testov je však založený na predbežných zisteniach, ako je napríklad Gramov farebný vzor a rastové znaky, ktoré umožňujú priradenie baktérií k určitej kategórii. Biochemické testy sa zakladajú hlavne na metabolických vlastnostiach každého typu baktérie.

Nie všetky baktérie majú rovnaké vlastnosti, preto sa skúma, či majú nejaký konkrétny enzým pridaním substrátu a čakaním na reakciu. Obvykle je toto stanovenie dané zmenou farby alebo pH v kultivačnom médiu.

Na spoľahlivú identifikáciu baktérie na druhovú úroveň sa často vyžaduje menej ako 15 biochemických testov. Vykonanie viacerých biochemických testov môže zvýšiť dôveru v identifikáciu.

Väčšina týchto biochemických testov sa vykonáva na sére alebo krvnej plazme. Môžu sa však vykonávať aj na iných biologických sekrétoch, ako sú: moč, cerebrospinálna tekutina, pleurálna tekutina a stolica.

klasifikácia

Biochemické testy možno rozdeliť do 3 skupín:

univerzálne

Sú to testy, ktoré sa môžu vykonať na akejkoľvek vzorke a ktoré mikrobiológa usmerňujú v nasledujúcich biochemických testoch, ktoré sa musia vykonať, aby sa získala spoľahlivá identifikácia.

príklad

Test na katalázu a oxidázu.

diferenciály

Sú to testy, ktoré sa vykonávajú na identifikáciu mikroorganizmov prítomných vo vzorke až po úroveň druhov.

Identifikácia sa vykonáva na základe výsledkov kombinácie testov, pretože jednotlivé výsledky nie sú natoľko informatívne, aby umožnili identifikáciu.

príklad

Testy IMViC a testy využitia cukru.

špecifický

Sú to špecifické testy pre konkrétny súbor druhov alebo pre podtyp druhov. Tieto testy sa zvyčajne vykonávajú na potvrdenie alebo identifikáciu na úrovni poddruhu. Jednotlivé testy sú samy o sebe informatívne.

príklad

Test y-glutamylaminopeptidázy.

Druhy biochemických testov

Katalázový test

Katalázový test je test na preukázanie prítomnosti katalázového enzýmu štiepením peroxidu vodíka na kyslík a vodu. K kvapke peroxidu vodíka (3%) sa na sklíčko pridá malé množstvo baktérií.

Katalázový test je jednoduchý test používaný mikrobiológmi na identifikáciu druhov baktérií a na stanovenie schopnosti niektorých mikróbov štiepiť peroxid vodíka produkovaním enzýmu kataláza.

Ak sú pozorované bubliny kyslíka, znamená to, že baktéria má enzým kataláza, pretože katalyzuje rozklad peroxidu vodíka na kyslík a vodu. O organizme sa potom hovorí, že je pozitívny na katalázu (napr. Staphylococcus aureus).

Test oxidázy

Tento test sa používa na identifikáciu mikroorganizmov, ktoré obsahujú enzým cytochróm oxidáza (dôležitý v reťazci prenosu elektrónov). Bežne sa používa na rozlíšenie medzi rodinami Enterobacteriaceae a Pseudomadaceae.

Cytochróm oxidáza prenáša elektróny z elektrónového transportného reťazca na kyslík (konečný akceptor elektrónov) a redukuje ho na vodu. V teste oxidázy sa poskytujú umelé elektrónové donorové a akceptorové molekuly.

Ak je donor elektrónov oxidovaný pôsobením cytochróm oxidázy, médium zmení farbu na tmavo fialovú a považuje sa za pozitívny výsledok. Mikroorganizmus Pseudomonas aeruginosa je príkladom baktérie pozitívnej na oxidázu.

Test na solnom manitolovom agare (MSA)

Tento typ testu je selektívny aj diferenciálny. MSA vyberie organizmy schopné žiť v prostrediach s vysokou koncentráciou solí, ako sú druhy Staphylococcus na rozdiel od druhov Streptococcus, ktorých rast je za týchto podmienok inhibovaný.

Diferenčnou zložkou v tomto teste je manitolový cukor. Organizácie schopné používať manitol ako zdroj potravy budú produkovať vedľajšie produkty fermentácie, ktoré sú kyslé, a teda znižujú pH média.

Kyslosť média spôsobuje, že indikátor pH, fenolová červeň, zožltne. Príklady druhov baktérií, ktoré sa dajú touto metódou rozlíšiť, sú: Staphylococcus aureus (pozitívny, pretože fermentuje manitol) a Staphylococcus epidermidis (negatívny, pretože nefermentuje manitol).

Koagulačný test

Koaguláza je enzým, ktorý pomáha zrážať krvnú plazmu. Tento test sa vykonáva na grampozitívnych a katalázovo pozitívnych baktériách na identifikáciu Staphylococcus aureus (pozitívny na koagulázu). V skutočnosti je koaguláza faktorom virulencie tohto bakteriálneho druhu.

Tvorba zrazenín okolo infekcie spôsobenej touto baktériou ju pravdepodobne chráni pred fagocytózou. Tento test je veľmi užitočný, ak chcete odlíšiť Staphylococcus aureus od iných druhov Staphylococcus, ktoré sú koagulázovo negatívne.

Test ureázy

Tento test sa používa na identifikáciu baktérií schopných hydrolyzovať močovinu pomocou enzýmu ureáza. Bežne sa používa na odlíšenie rodu Proteus od iných enterických baktérií.

Hydrolýza močoviny vytvára amoniak ako jeden zo svojich produktov. Táto slabá báza zvyšuje pH média nad 8,4 a indikátor pH (fenolová červená) sa mení zo žltej na ružovú. Príkladom baktérií pozitívnych na ureázu je Proteus mirabilis.

Na čo slúžia biochemické testy?

Biochemické testy v mikrobiológii sa používajú na diagnostikovanie chorôb spôsobených mikróbmi a na monitorovanie liečebných postupov proti nim. Okrem toho sa používajú na skríning infekčných chorôb a na ich prognózu.

Biochemická identifikácia mikroorganizmov ponúka predstavu o tom, čo sú tieto mikroorganizmy schopné, pričom je možné rozlíšiť rôzne kmene toho istého druhu na základe konkrétnych biochemických profilov.

Rozdiely v špecifických enzýmových aktivitách informujú ekológiu, fyziológiu alebo prirodzené prostredie mikroorganizmu, čo sa v niektorých prípadoch môže považovať za dôležitú informáciu.

dôležitosť

Štrukturálne rozdiely v tvare, veľkosti a usporiadaní baktérií málo pomáhajú v procese identifikácie, pretože existuje veľa druhov baktérií, ktoré majú podobný tvar, veľkosť a usporiadanie.

Z tohto dôvodu je identifikácia baktérií založená v prvom rade na rozdieloch v ich biochemických aktivitách.

Každý druh baktérie má dobre definovaný súbor metabolických aktivít odlišných od všetkých ostatných druhov. Tieto biochemické „odtlačky prstov“ sú vlastnosťami kontrolovanými bakteriálnymi enzýmami.

Biochemické testy sú preto dôležité, pretože pomáhajú výskumnému pracovníkovi správne identifikovať patogény prítomné vo vzorke, a tak môžu pacientovi odporučiť vhodnú liečbu.

Referencie

1. Beckett, G., Walker, S. & Rae, P. (2010). Clinical Biochemistry (8. vydanie). Wiley-Blackwell.
2. Clarke, PH, a Cowan, ST (1952). Biochemické metódy pre bakteriológiu. Journal of General Microbiology, 6 (1952), 187-197.
3. Gaw, A., Murphy, M., Srivastava, R., Cowan, R., St, D. & O'Reilly, J. (2013). Clinical Biochemistry (5. vydanie). Elsevier Health Sciences.
4. Goldman, E. & Green, L. (2008). Praktická príručka mikrobiológie (2. vydanie). CRC Stlačte.
5. Harrigan, W. (1998). Laboratórne metódy v mikrobiológii potravín (3. vydanie). Academic Press.
6. Vasanthakumari, R. (2009). Praktická mikrobiológia. BI Publications Pvt Ltd.