BIOCHEMISCHE TESTS: TYPEN, WOFÜR SIE SIND UND WIE WICHTIG SIE SIND - BIOLOGIE - 2025

Bei den biochemischen Tests in der Mikrobiologie handelt es sich um eine Reihe von Testchemikalien, die zu den in einer Probe vorhandenen Mikroorganismen transportiert werden, um sie zu identifizieren. Diese Mikroorganismen sind normalerweise Bakterien. Einem Mikrobiologen stehen zahlreiche biochemische Tests zur Verfügung.

Die Auswahl dieser Tests basiert jedoch auf vorläufigen Ergebnissen wie dem Gram-Färbungsmuster und den Wachstumsmerkmalen, die es ermöglichen, die Bakterien einer bestimmten Kategorie zuzuordnen. Biochemische Tests basieren hauptsächlich auf den metabolischen Eigenschaften jeder Art von Bakterien.

Nicht alle Bakterien haben die gleichen Eigenschaften, daher wird untersucht, ob sie ein bestimmtes Enzym besitzen, indem sie das Substrat hinzufügen und auf das Auftreten der Reaktion warten. Üblicherweise wird diese Bestimmung durch eine Änderung der Farbe oder des pH im Kulturmedium gegeben.

Oft sind weniger als 15 biochemische Tests erforderlich, um ein Bakterium bis auf Speziesebene zuverlässig zu identifizieren. Die Durchführung von mehr biochemischen Tests kann das Vertrauen in die Identifizierung erhöhen.

Die meisten dieser biochemischen Tests werden an Serum oder Blutplasma durchgeführt. Sie können jedoch auch an anderen biologischen Sekreten wie Urin, Liquor cerebrospinalis, Pleuraflüssigkeit und Kot durchgeführt werden.

Einstufung

Biochemische Tests können in 3 Gruppen eingeteilt werden:

Universal

Dies sind die Tests, die an jeder Probe durchgeführt werden können und die den Mikrobiologen zu den folgenden biochemischen Tests führen, die durchgeführt werden müssen, um eine zuverlässige Identifizierung zu erhalten.

Beispiel

Der Katalase- und Oxidase-Test.

Differentiale

Dies sind die Tests, die durchgeführt wurden, um die in der Probe vorhandenen Mikroorganismen bis auf Speziesebene zu identifizieren.

Die Identifizierung erfolgt anhand der Ergebnisse einer Kombination von Tests, da einzelne Ergebnisse nicht aussagekräftig genug sind, um eine Identifizierung vorzunehmen.

Beispiel

IMViC-Tests und Zuckerverwertungstests.

Spezifisch

Sie sind spezifische Tests für eine bestimmte Gruppe von Arten oder zur Subtypisierung einer Art. Diese Tests werden im Allgemeinen durchgeführt, um die Unterartenebene zu bestätigen oder zu identifizieren. Die einzelnen Tests sind an sich informativ.

Beispiel

Der γ-Glutamylaminopeptidase-Test.

Arten von biochemischen Tests

Der Katalasetest

Der Katalasetest ist ein Test zum Nachweis des Vorhandenseins von Katalaseenzym durch Abbau von Wasserstoffperoxid in Sauerstoff und Wasser. Eine kleine Menge Bakterien wird zu einem Tropfen Wasserstoffperoxid (3%) auf dem Objektträger gegeben.

Der Katalasetest ist ein einfacher Test, der von Mikrobiologen verwendet wird, um Bakterienarten zu identifizieren und die Fähigkeit einiger Mikroben zu bestimmen, Wasserstoffperoxid durch Herstellung des Enzyms Katalase abzubauen.

Wenn Sauerstoffblasen beobachtet werden, bedeutet dies, dass das Bakterium das Enzym Katalase besitzt, da es die Zersetzung von Wasserstoffperoxid in Sauerstoff und Wasser katalysiert. Der Organismus soll dann Katalase-positiv sein (z. B. Staphylococcus aureus).

Der Oxidasetest

Dieser Test wird verwendet, um Mikroorganismen zu identifizieren, die das Enzym Cytochromoxidase enthalten (wichtig in der Elektronentransportkette). Es wird üblicherweise verwendet, um zwischen den Familien Enterobacteriaceae und Pseudomadaceae zu unterscheiden.

Cytochromoxidase überträgt Elektronen von der Elektronentransportkette auf Sauerstoff (den endgültigen Elektronenakzeptor) und reduziert ihn zu Wasser. Im Oxidase-Test werden künstliche Elektronendonor- und -akzeptormoleküle bereitgestellt.

Wenn der Elektronendonor durch die Wirkung von Cytochromoxidase oxidiert wird, wird das Medium dunkelviolett und wird als positives Ergebnis angesehen. Der Mikroorganismus Pseudomonas aeruginosa ist ein Beispiel für ein Oxidase-positives Bakterium.

Test auf gesalzenen Mannitagar (MSA)

Diese Art von Test ist sowohl selektiv als auch differenziell. Die MSA wird Organismen auswählen, die in Umgebungen mit hohen Salzkonzentrationen leben können, wie Staphylococcus-Arten im Gegensatz zu Streptococcus-Arten, deren Wachstum unter diesen Bedingungen gehemmt wird.

Die Differenzkomponente in diesem Test ist Mannitzucker. Organismen, die Mannit als Nahrungsquelle verwenden können, produzieren Nebenprodukte der Fermentation, die sauer sind und somit den pH-Wert des Mediums senken.

Die Säure des Mediums bewirkt, dass der pH-Indikator Phenolrot gelb wird. Beispiele für Bakterienarten, die mit dieser Methode unterschieden werden können, sind: Staphylococcus aureus (positiv, weil es Mannit fermentiert) und Staphylococcus epidermidis (negativ, weil es Mannit nicht fermentiert).

Koagulase-Test

Koagulase ist ein Enzym, das das Blutplasmagerinnsel unterstützt. Dieser Test wird an grampositiven und Katalase-positiven Bakterienarten durchgeführt, um Staphylococcus aureus (Koagulase-positiv) zu identifizieren. Tatsächlich ist Koagulase ein Virulenzfaktor dieser Bakterienart.

Die Gerinnselbildung um eine durch dieses Bakterium verursachte Infektion schützt es wahrscheinlich vor Phagozytose. Dieser Test ist sehr nützlich, wenn Sie Staphylococcus aureus von anderen Staphylococcus-Arten unterscheiden möchten, die Koagulase-negativ sind.

Der Urease-Test

Dieser Test wird verwendet, um Bakterien zu identifizieren, die Harnstoff unter Verwendung des Enzyms Urease hydrolysieren können. Es wird üblicherweise verwendet, um die Gattung Proteus von anderen enterischen Bakterien zu unterscheiden.

Bei der Hydrolyse von Harnstoff entsteht Ammoniak als eines seiner Produkte. Diese schwache Base erhöht den pH-Wert des Mediums über 8,4 und der pH-Indikator (Phenolrot) wechselt von gelb nach rosa. Ein Beispiel für ein Urease-positives Bakterium ist Proteus mirabilis.

Wofür sind biochemische Tests?

Biochemische Tests in der Mikrobiologie werden verwendet, um durch Mikroben verursachte Krankheiten zu diagnostizieren und Behandlungen zu überwachen, die zur Bekämpfung dieser Krankheiten verabreicht werden. Zusätzlich werden sie zum Screening von Infektionskrankheiten und für deren Prognose eingesetzt.

Die biochemische Identifizierung von Mikroorganismen bietet eine Vorstellung davon, wozu diese Mikroorganismen in der Lage sind, und ermöglicht die Unterscheidung verschiedener Stämme derselben Spezies durch spezifische biochemische Profile.

Unterschiede in spezifischen Enzymaktivitäten beeinflussen die Ökologie, Physiologie oder den natürlichen Lebensraum des Mikroorganismus, was in einigen Fällen als wichtige Information angesehen werden kann.

Bedeutung

Strukturelle Unterschiede in Form, Größe und Anordnung von Bakterien helfen beim Identifizierungsprozess wenig, da es viele Arten von Bakterien gibt, die in Form, Größe und Anordnung ähnlich sind.

Aus diesem Grund basiert die Identifizierung von Bakterien letztendlich hauptsächlich auf Unterschieden in ihren biochemischen Aktivitäten.

Jede Bakterienart hat eine genau definierte Reihe von Stoffwechselaktivitäten, die sich von allen anderen Arten unterscheiden. Diese biochemischen "Fingerabdrücke" sind Eigenschaften, die durch bakterielle Enzyme gesteuert werden.

Daher sind biochemische Tests wichtig, da sie dem Forscher helfen, die in einer Probe vorhandenen Krankheitserreger korrekt zu identifizieren und auf diese Weise dem Patienten die geeignete Behandlung empfehlen zu können.

Verweise

1. Beckett, G., Walker, S. & Rae, P. (2010). Clinical Biochemistry (8. Aufl.). Wiley-Blackwell.
2. Clarke, PH & Cowan, ST (1952). Biochemische Methoden für die Bakteriologie. Journal of General Microbiology, 6 (1952), 187-197.
3. A. Gaw, M. Murphy, R. Srivastava, R. Cowan, D. St & J. O'Reilly (2013). Klinische Biochemie (5. Aufl.). Elsevier Gesundheitswissenschaften.
4. Goldman, E. & Green, L. (2008). Praktisches Handbuch der Mikrobiologie (2. Aufl.). CRC Drücken Sie.
5. Harrigan, W. (1998). Labormethoden in der Lebensmittelmikrobiologie (3. Aufl.). Akademische Presse.
6. Vasanthakumari, R. (2009). Praktische Mikrobiologie. BI Publications Pvt Ltd.