Дифференциально-диагностические среды для изучения сахаролитических свойств бактерий, их состав, механизм действия (на примере сред Гисса, Эндо, Левина, Плоскирева, ВСА).

Для определения сахаролитических свойств микробов применяют дифференциально-диагностические среды такие, как среды Гисса, среда Эндо, среда Левина, среда Плоскирева.

Среды Эндо, Левина, Плоскирева в чашках Петри применяются для дифференцировки бактерий кишечной группы по способности сбраживать лактозу. Эти среды содержат питательный агар, лактозу и индикатор, изменяющий свой цвет в кислой среде (индикатор рН). Если посеять на такую среду бактерии, которые сбраживают лактозу, например, кишечную палочку, то в результате сбраживания лактозы образуется кислота, и индикатор изменит свой цвет в кислой среде. Поэтому колонии кишечной палочки на таких средах будут окрашены соответственно цвету индикатора: на среде Эндо и среде Плоскирева — в красный цвет, на среде Левина — в черно-синий. Если же на эти среды посеять бактерии, которые не сбраживают лактозу, например, палочки брюшного тифа или палочки дизентерии, то кислота не образуется, реакция среды останется слабощелочной и цвет индикатора не изменится. Поэтому колонии бактерий, не сбраживающих лактозу, на этих средах будут бесцветными

Среду Плоскирева можно отнести также и к элективным средам для выделения палочек дизентерии, так как эта среда содержит соли желчных кислот, задерживающих рост кишечной палочки, и краситель бриллиантовый зеленый, задерживающий рост воздушной кокковой микрофлоры.
Висмут-сульфит агар (ВСА) — это дифференциально-диагностическая среда, применяемая главным образом при диагностике сальмонеллезов. При росте сальмонелл происходит восстановление висмута из его солей и колонии сальмонелл окрашиваются в черный цвет.
Дифференциально-диагностические среды Гисса («пестрого» ряда) готовятся на основе жидкой среды (пептонной воды) или полужидкого мясопептонного агара. Содержат какой либо углевод или многоатомный спирт (лактозу, глюкозу, маннит, сахарозу) и индикатор, который меняет свой цвет в кислой среде. В пробирку с жидкой средой Гисса помещен стеклянный поплавок. Если на среду Гисса посеять микроб, который сбраживает данный углевод с образованием кислоты и газа, то есть до конечных продуктов, то среда изменит свой цвет, в полужидкой среде появятся пузырьки и разрывы в толще агара, в жидкой среде — пузырек газа в поплавке. При сбраживании углевода только до промежуточных продуктов (до кислоты) происходит только изменение цвета среды.

4. Методы изучения протеолитических и редуцирующих свойств бактерий.
Для определения протеолитической активности микробы засевают уколом в столбик желатина и после 3-5 суток инкубирования при комнатной температуре отмечают характер разжижения желатина: в виде воронки, гвоздя, чулка или в виде опрокинутой елки. Протеолитическую активность определяют также по образованию продуктов разложения белка: индола, сероводорода, аммиака. Для их определения засевают микроорганизмы в мясопептонный бульон, и между горлышком пробирки и ватной пробкой помещают индикаторные бумажки, исключая их контакт со средой. При образовании индола бумага, пропитанная насыщенным раствором щавелевой кислоты, приобретает розовый цвет; в присутствии сероводорода бумага, пропитанная ацетатом свинца, чернеет; при образовании аммиака красная лакмусовая бумажка синеет.
Для выявления редуцирующих свойств бактерий к обычным питательным средам (мясопептонному бульону, мясопептонному агару, молоку) добавляют соответствующие индикаторы (метиленовую синь, лакмус и др.).

Приводим несколько методов определения редуцирующих свойств.
1.) 5 мл молока с метиленовой синью засевают петлей исследуемой культуры, снятой с плотной питательной среды, или 1,0 мл 18-часовой бульонной культуры. После 24-часовой инкубации в термостате при 27° С отмечают результаты. При положительной реакции среда из голубой становится кремового цвета, а при слабой редукции приобретает зеленоватую окраску.

Молоко с метиленовой синью готовится следующим образом: свежее молоко доводят до кипения, оставляют в прохладном месте на сутки, освобождают его от сливок, затем вторично кипятят и через сутки вновь снимают верхний слой. Обезжиренное таким образом молоко фильтруют через толстый слой ваты, подщелачивают 10%-ным раствором углекислого натрия до pH 7,2. К 100 мл молока добавляют 2 мл 1%-ного водного раствора метиленовой сини. Приготовленную среду разливают по 5 мл в стерильные пробирки и стерилизуют текучим паром три дня подряд по 30 мин. После остывания среда имеет темно-голубой цвет. При наличии у бактерий редуцирующей способности метиленовая синь обесцвечивается и среда приобретает кремовый цвет.

2.) Определение редуцирующей способности бактерий на среде Омелянского производится следующим образом: к 100 мл щелочного мясопептонного агара добавляют десять капель стерильного свежеприготовленного 1%-ного водного раствора метиленовой сини. При посеве бактерий, обладающих редуцирующей способностью, среда обесцвечивается.

3.) На среде Ротбергера выявление редуцирующей способности бактерий состоит в следующем: к 100 мл расплавленного мясопептонного агара добавляют 0,3 г глюкозы и 1 мл насыщенного водорастворимого нейтраль-рота. Разливают в пробирки и дробно стерилизуют, затем среду охлаждают в вертикальном положении. Посев производят уколом. При наличии редуцирующей способности у бактерий цвет среды изменяется – из красного становится желтым (это становится хорошо заметным, если среду покрыть слоем жидкого парафина). При образовании газа в результате расщепления глюкозы агар растрескивается.
5. Использование ферментов (и ферментативной деятельности) микроорганизмов в медицине и биологии.

Для микробов характерна высокая ферментативная активность. Это используется в промышленности для получения органических кислот (уксусной, молочной, щавелевой, лимонной), приготовления молочных продуктов (сыр, ацидофилин, кумыс), в виноделии, пивоварении и других отраслях промышленности. Ферменты микробного происхождения - липазы и протеазы, входящие в состав моющих средств и стиральных порошков, расщепляют белковые и жировые загрязнения до водорастворимых веществ, которые легко смываются водой. В медицине находят применение такие лечебные средства, как стрептокиназа (фибринолизин стрептококков), террилитин (протеаза Aspergillus terricola). Так, во многих клиниках проводят измерение активности различных форм ферментов лактатдегидрогеназы и трансаминазы – их соотношение изменяется при таких болезнях как инфаркт миокарда, поражения печени, мышечные дистрофии; фермент стрептокиназу врачи применяют для рассасывания тромбов; ферменты трипсин и коллагеназа используются для рассасывания рубцов. С помощью ферментов получают витамины, гормоны, алкалозы, веществ, происходящих внутри клетки.