业内快讯
微生物鉴定的生化检验方法
微生物鉴定将微生物学与传染病研究结合在一起。可靠,准确的微生物鉴定方法对许多科学领域都很有价值,其中一些领域涉及威胁生命的健康状况。因此,用于进行微生物鉴定的分析技术已成为许多应用程序所必需的。
通过分析细菌的酶谱来鉴定细菌
生化反应可以揭示准确识别样品中各种细菌属所需的重要信息。就其性质而言,细菌会产生大量酶,正是这些酶可以通过生化方法对其进行鉴定。考虑到细菌具有不同的酶学特征,细菌产生的酶的类型通常可用于对其种类进行分类。每种细菌都有特定的代谢需求,并依靠不同的酶来满足这些独特的需求。例如,过氧化氢酶,明胶酶,氧化酶,脲酶的存在可用于鉴定细菌种类。生化检验中使用的生化反应取决于此类细菌的存在。已经设计了这种生化测试来测量细菌酶的水平,可以解释细菌酶的水平以准确识别它们所产生的细菌的种类。
这些生化测试已在医疗保健领域变得司空见惯,在医疗保健领域中,依靠它们来协助进行疾病诊断;流行病学,用于跟踪和追踪疾病暴发;药物,用于分析可能对健康有影响的环境微生物;和法医科学。
传统生化检验以鉴定微生物
当前的微生物鉴定测试可以分为传统方法和现代方法。简单的生化测试(例如过氧化氢酶测试,氧化酶测试和底物利用率测试)适用于传统测试类别,以及染色和显微镜检查方法(例如革兰氏染色,内生孢子染色和Ziehl-Neelsen染色)。
过氧化氢酶活性对某些细菌菌株如葡萄球菌,微球菌,大肠杆菌和其他肠杆菌和沙门氏菌具有特异性。已知其他不引起这种活性的细菌,例如链球菌和肠球菌。过氧化氢酶测试通过将过氧化氢添加到置于显微镜载玻片上的细菌刮擦物中来诱导过氧化氢酶活性。载玻片上出现的气泡表示过氧化氢酶活性,表明存在过氧化氢酶阳性细菌。
具有细胞色素c氧化酶活性(CCO)的细菌可以通过氧化酶检测来鉴定。当存在时,构成细菌电子传输链一部分的COO酶氧化四甲基对苯二胺(用作试剂)。该氧化反应使试剂变成紫色,因此,可以通过肉眼确认该酶的存在,因为不存在该酶时,试剂不变色。
氧化测试的局限性在于,尽管氧化酶阳性细菌具有好氧性,但某些细菌也能够进行无氧呼吸,因此它们易受不准确结果的影响。另外,如果所研究的细菌具有不与试剂反应的氧化酶,则可能导致假阴性结果。
用于微生物鉴定的现代生化检验
除传统方法外,近年来还出现了新的现代方法,这些方法已适用于微生物鉴定。这些现代方法包括聚合酶链反应(PCR)和免疫学测试(例如ELISA)。已经出现的较新的生化测试包括脂肪酸谱和代谢/化学谱。
脂肪酸对于细菌细胞的细胞膜的构建至关重要。与酶一样,脂肪酸谱是特定细菌物种所特有的。因此,从一种未知细菌中获得的脂肪酸可以用于鉴定。气相色谱法和质谱法最常用于进行脂肪酸谱分析。
最后,代谢/化学分析用于检测细菌独特的次级代谢谱。所有微生物都会产生代谢物,与基本功能相关的主要代谢物(例如ATP)和次生代谢物(例如对细菌物种更具特异性的抗生素和免疫抑制化合物)。
可以通过诸如高效液相色谱(HPLC)和质谱之类的方法来测量这些二级谱,以识别它们所关联的细菌种类。