微生物鑒定

在微生物--常見分類鑒定的方法中提到，每一種微生物能夠產(chǎn)生特定的酶或特定的代謝產(chǎn)物，以生化技術(shù)驗證特定的代謝產(chǎn)物，同時比較微生物的營養(yǎng)類型、厭氧或需氧、生長適應(yīng)的溫度、滲透壓和PH值的適應(yīng)性，可以對微生物進行鑒定和分類：

1.方法

生理生化鑒定：通過一系列生理生化試驗來鑒定微生物的方法。

2.診斷價值

（1）鑒別引起疾病的病原菌，為疾病診斷提供可靠依據(jù)。
（2）根據(jù)微生物的代謝特征和生理特征選擇合適藥物，提高治療效果。
（3）及時發(fā)現(xiàn)微生物的變異和耐藥情況，為合理用藥提供參考。
（4）對病原菌的監(jiān)測、防控和溯源具有重要的公共衛(wèi)生意義。
（5）有助于深入研究微生物代謝、適應(yīng)機制等，為進一步防控疾病提供理論基礎(chǔ)。

3.基本原理

不同微生物體內(nèi)的酶系統(tǒng)和新陳代謝類型存在差異，導(dǎo)致它們對各種物質(zhì)的利用和代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生也不同，利用微生物的生理生化反應(yīng)來測定微生物的代謝產(chǎn)物，進而實現(xiàn)微生物的鑒定。

4.常見生理生化反應(yīng)

4.1糖發(fā)酵試驗
絕大多數(shù)細(xì)菌以糖類作為碳源和能源，由于細(xì)菌所含酶系不同，它們在分解糖類能力上存在很大差異，其代謝產(chǎn)物也各異：表現(xiàn)為有的可產(chǎn)酸產(chǎn)氣，有的產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。
糖發(fā)酵試驗中，細(xì)菌代謝產(chǎn)物中酸的產(chǎn)生可通過培養(yǎng)基中溴甲酚紫的顏色變化來判斷，溴甲酚紫指示劑的變色范圍為 pH5.2（黃色）-pH6.8（紫色）。當(dāng)發(fā)酵產(chǎn)酸時，可使培養(yǎng)基顏色由紫色變?yōu)辄S色。

4.2淀粉水解試驗
細(xì)菌不能直接利用大分子的淀粉，須將淀粉水解為小分子物質(zhì)后才可吸收利用。某些細(xì)菌可產(chǎn)生胞外淀粉酶，將淀粉水解后產(chǎn)生糊精或進一步水解為雙糖或單糖后使其運輸?shù)襟w內(nèi)。細(xì)菌產(chǎn)生淀粉酶水解淀粉的過程可通過底物的變化來證明，通過加碘液測定時不再產(chǎn)生藍(lán)色。

4.3硝酸鹽還原試驗
硝酸鹽還原反應(yīng)包括兩個過程：一是在合成代謝過程中，硝酸鹽還原為亞硝酸鹽和氨，再由氨轉(zhuǎn)化為氨基酸和細(xì)胞內(nèi)其它含氮化合物；二是在分解代謝過程中，硝酸鹽或亞硝酸鹽代替氧作為呼吸酶系統(tǒng)中的終末受氫體。硝酸鹽還原過程可因細(xì)菌不同而異。有的細(xì)菌僅使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，如大腸埃希菌等；有的細(xì)菌可使其還原為亞硝酸鹽和離子態(tài)的銨；有的細(xì)菌能使硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氮，如假單胞菌；有的細(xì)菌還可以將其還原產(chǎn)物在合成性代謝中完全利用。

4.4硫化氫試驗

某些細(xì)菌能分解含硫的氨基酸（胱氨酸、半胱氨酸等），產(chǎn)生硫化氫與培養(yǎng)基中的鉛鹽或鐵鹽，形成硫化鉛或硫化鐵黑色沉淀，為硫化氫試驗陽性，黑色沉淀物愈多，表示生成的硫化氫量亦愈多。硫化氫試驗培養(yǎng)基中含有硫代硫酸鈉，作為一種還原劑，能保持培養(yǎng)基中生成的硫化氫不再被氧化。
硫化氫試驗主要用于腸桿菌科的屬及種的鑒別。沙門菌屬、愛德華菌屬、亞利桑那菌屬、枸櫞酸桿菌屬、變形桿菌屬的細(xì)菌，絕大多數(shù)呈硫化氫試驗陽性，其他菌屬多為陰性。沙門菌屬中也有硫化氫陰性菌種。如產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌硫化氫試驗陽性，大腸桿菌硫化氫試驗陰性。

4.5檸檬酸鹽試驗
檸檬酸鹽試驗用于檢測腸桿菌科各屬細(xì)菌能否利用檸檬酸的能力。有的細(xì)菌如產(chǎn)氣桿菌，能夠利用銨鹽作為唯一氮源，利用檸檬酸鹽作為唯一碳源，則能在檸檬酸鹽培養(yǎng)基上生長。

細(xì)菌分解利用檸檬酸鹽產(chǎn)生 CO?，CO?與培養(yǎng)基中的 Na?、H?O 結(jié)合形成碳酸鈉，碳酸鈉與細(xì)菌利用銨鹽產(chǎn)生的氨反應(yīng)，形成 NH?OH，從而使培養(yǎng)基呈現(xiàn)堿性，使變色范圍為 pH6.0（黃色）-pH7.6（藍(lán)色）的溴香草酚藍(lán)指示劑由綠色轉(zhuǎn)為深藍(lán)色，此為檸酸鹽反應(yīng)陽性。不能利用檸檬酸鹽為碳源的細(xì)菌如大腸桿菌，在該培養(yǎng)基上不生長，培養(yǎng)基不變色。

4.6甲基紅試驗
甲基紅試驗用于檢測細(xì)菌能否分解葡萄糖產(chǎn)生有機酸的能力。很多細(xì)菌（如大腸桿菌）分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進一步反應(yīng)形成甲酸、乙酸、乳酸等有機酸，此時若加入甲基紅指示劑，則會使培養(yǎng)基發(fā)生顏色變化。甲基紅指示劑的變色范圍為 pH4.4（紅色）-pH6.2（黃色）。當(dāng)培養(yǎng)基 pH 降低到 4.4 以下時，培養(yǎng)基變?yōu)榧t色，此為甲基紅試驗陽性。有些細(xì)菌如產(chǎn)氣桿菌在培養(yǎng)早期產(chǎn)生有機酸，但在后期將有機酸轉(zhuǎn)化為非酸性末端產(chǎn)物，如乙醇丙酮酸等，使 pH 升至 6 左右，此時加入甲基紅指示劑呈黃色，為陰性反應(yīng)。

4.7氧化酶試驗
氧化酶又稱細(xì)胞色素氧化酶、細(xì)胞色素氧化酶 C 或呼吸酶，是細(xì)胞色素呼吸酶系統(tǒng)的終末呼吸酶。該試驗用于檢測細(xì)菌中是否存在該酶。其原理是細(xì)胞中氧化酶可氧化細(xì)胞色素 C，而氧化型細(xì)胞色素 C 可氧化四甲基對苯二胺，出現(xiàn)紫色反應(yīng)。

4.8吲哚試驗
吲哚試驗又名靛基質(zhì)試驗，其原理是基于某些細(xì)菌能夠分解色氨酸生成吲哚，吲哚可與試劑中的對二甲氨基苯甲醛結(jié)合生成玫紅色的玫瑰吲哚，以此檢測細(xì)菌分解色氨酸的能力。

5.小結(jié)

在微生物實驗室中，生理生化鑒定是最基礎(chǔ)的試驗技能，如今，在很多實驗室中采用自動化的生理生化鑒定系統(tǒng)。這些系統(tǒng)，根據(jù)微生物對各種生理條件（如溫度、pH、氧氣、滲透壓）和生化指標(biāo)（如唯一碳氮源、抗生素、酶、鹽堿性）的代謝反應(yīng)進行分析，將結(jié)果轉(zhuǎn)化為軟件可識別的數(shù)據(jù)，與已知的參比菌株數(shù)據(jù)庫進行分析比較，達(dá)到對未知菌進行鑒定。

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