各種細(xì)菌具有各自獨(dú)特的酶系統(tǒng)，因而對(duì)底物的分解能力不同，其代謝產(chǎn)物也不同。用生物化學(xué)方法測(cè)定這些代謝產(chǎn)物，可用來(lái)區(qū)別和鑒定細(xì)菌的種類(lèi)。利用生物化學(xué)方法來(lái)鑒別不同細(xì)菌，稱(chēng)為細(xì)菌的生物化學(xué)試驗(yàn)或稱(chēng)生化反應(yīng)。生物化學(xué)試驗(yàn)的方法很多，這里主要介紹碳水化合物的代謝試驗(yàn)
1．糖（醇、苷）類(lèi)發(fā)酵試驗(yàn)
(1)原理：不同種類(lèi)細(xì)菌含有發(fā)酵不同糖（醇、苷）類(lèi)的酶，因而對(duì)各種糖（醇、苷）類(lèi)的代謝能力也有所不同，即使能分解某種糖（醇、苷）類(lèi)，其代謝產(chǎn)物可因菌種而異。檢查細(xì)菌對(duì)
培養(yǎng)基中所含糖（醇、苷）降解后產(chǎn)酸或產(chǎn)酸產(chǎn)氣的能力，可用以鑒定細(xì)菌種類(lèi)。
(2)方法：在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中（如酚紅肉湯基礎(chǔ)培養(yǎng)基pH7.4）加入0.5~1.0％（w/v）的特定糖（醇、苷）類(lèi)。所使用的糖（醇、苷）類(lèi)有很多種，根據(jù)不同需要可選擇單糖、多糖或低聚糖、多元醇和環(huán)醇等，見(jiàn)表6-4-1。將待鑒定的純培養(yǎng)細(xì)菌接種入試驗(yàn)培養(yǎng)基中，置35℃孵育箱內(nèi)孵育數(shù)小時(shí)到兩周（視方法及菌種而定）后，觀察結(jié)果。若用微量發(fā)酵管，或要求培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)注意保持其周?chē)臐穸�，以免培養(yǎng)基干燥。
(3)結(jié)果：能分解糖（醇、苷）產(chǎn)酸的細(xì)菌，培養(yǎng)基中的指示劑呈酸性反應(yīng)（如酚紅變?yōu)辄S色），產(chǎn)氣的細(xì)菌可在小倒管（Durham小管）中產(chǎn)生氣泡，固體培養(yǎng)基則產(chǎn)生裂隙。不分解糖則無(wú)變化。
(4)應(yīng)用：糖（醇、苷）類(lèi)發(fā)酵試驗(yàn)，是鑒定細(xì)菌的生化反應(yīng)試驗(yàn)中*主要的試驗(yàn)，不同細(xì)菌可發(fā)酵 不同的糖（醇、苷）類(lèi)，如沙門(mén)菌可發(fā)酵葡萄糖，但不能發(fā)酵乳糖，大腸埃希菌則可發(fā)酵葡萄糖和乳糖。即便是兩種細(xì)菌均可發(fā)酵同一種糖類(lèi)，其發(fā)酵結(jié)果也不盡相同，如志賀菌和大腸埃希菌均可發(fā)酵葡萄糖，但前者僅產(chǎn)酸，而后者則產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，故可利用此試驗(yàn)鑒別細(xì)菌。
單糖 四碳糖：赤蘚糖 , 五碳糖：核糖 核酮糖 木糖 阿拉伯糖, 六碳糖：葡萄糖 果糖 半乳糖 甘露糖
雙糖 蔗糖（葡萄糖＋果糖） 乳糖（葡萄糖＋半乳糖） 麥芽糖（兩分子葡萄糖）
三糖 棉子糖（葡萄糖＋果糖＋半乳糖）
多糖 菊糖（多分子果糖） 淀粉
醇類(lèi) 側(cè)金盞花醇 衛(wèi)茅醇 甘露醇 山梨醇
非糖類(lèi) 肌醇
2．葡萄糖代謝類(lèi)型鑒別試驗(yàn)
(1)原理：細(xì)菌在分解葡萄糖的過(guò)程中，必須有分子氧參加的，稱(chēng)為氧化型；能進(jìn)行無(wú)氧降解的為發(fā)酵型；不分解葡萄糖的細(xì)菌為產(chǎn)堿型。發(fā)酵型細(xì)菌無(wú)論在有氧或無(wú)氧環(huán)境中都能分解葡萄糖，而氧化型細(xì)菌在無(wú)氧環(huán)境中則不能分解葡萄糖。本試驗(yàn)又稱(chēng)氧化發(fā)酵（O/F或Hugh－Leifson，HL）試驗(yàn)，可用于區(qū)別細(xì)菌的代謝類(lèi)型。
(2)方法：挑取少許純培養(yǎng)物（不要從選擇性平板中挑取）接種2支HL培養(yǎng)管中，在其中一管加入高度至少為0.5cm的無(wú)菌液體石蠟以隔絕空氣（作為密封管），另一管不加（作為開(kāi)放管）。置35℃孵箱孵育48h以上。
(3)結(jié)果：兩管培養(yǎng)基均不產(chǎn)酸（顏色不變）為陰性；兩管都產(chǎn)酸（變黃）為發(fā)酵型；加液體石蠟管不產(chǎn)酸，不加液體石蠟管產(chǎn)酸為氧化型。
(4)應(yīng)用：主要用于腸桿菌科與其它非發(fā)酵菌的鑒別。腸桿菌科、弧菌科細(xì)菌為發(fā)酵型，非發(fā)酵菌為氧化型或產(chǎn)堿型。也可用于鑒別葡萄球菌（發(fā)酵型）與微球菌（氧化型）。
3．甲基紅（MR）試驗(yàn)
(1)原理：某些細(xì)菌在糖代謝過(guò)程中，分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步被分解為甲酸、乙酸和琥珀酸等，使培養(yǎng)基pH下降至4.5以下時(shí)，加入甲基紅指示劑呈紅色。如細(xì)菌分解葡萄糖產(chǎn)酸量少，或產(chǎn)生的酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)（如醇、醛、酮、氣體和水），培養(yǎng)基pH在 5.4以上，加入甲基紅指示劑呈桔黃色。
(2)方法：將待試菌接種于葡萄糖磷酸鹽
蛋白胨水中，35℃孵育48h~96h后，于5ml培養(yǎng)基中滴加5~6滴甲基紅指示劑，立即觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果判定：呈現(xiàn)紅色者為陽(yáng)性，桔黃色為陰性，桔紅色為弱陽(yáng)性。
(4)應(yīng)用：常用于腸桿菌科內(nèi)某些種屬的鑒別，如大腸埃希菌和產(chǎn)氣腸桿菌，前者為陽(yáng)性，后者為陰性。腸桿菌屬和哈夫尼亞菌屬為陰性，而沙門(mén)菌屬、志賀菌屬、枸櫞酸桿菌屬和變形桿菌屬等為陽(yáng)性。
4．β－半乳糖苷酶試驗(yàn)（ONPG試驗(yàn)）
(1)原理：乳糖發(fā)酵過(guò)程中需要乳糖通透酶和β－半乳糖苷酶才能快速分解。有些細(xì)菌只有半乳糖苷酶，因而只能遲緩發(fā)酵乳糖，所有乳糖快速發(fā)酵和遲緩發(fā)酵的細(xì)菌均可快速水解鄰硝基酚-β-D-半乳糖苷（O-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside,ONPG）而生成黃色的鄰硝基酚。用于枸櫞酸菌屬、亞利桑那菌屬與沙門(mén)菌屬的鑒別。
(2)方法：將待試菌接種于ONPG肉湯中，35℃水浴或孵箱孵育18~24h，觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果：呈現(xiàn)亮黃色為陽(yáng)性，無(wú)色為陰性。
(4)應(yīng)用：可用于遲緩發(fā)酵乳糖細(xì)菌的快速鑒定，本法對(duì)于迅速及遲緩分解乳糖的細(xì)菌均可短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)陽(yáng)性。埃希菌屬、枸櫞酸桿菌屬、克雷伯菌屬、哈夫尼亞菌屬、沙雷菌屬和腸桿菌屬等均為試驗(yàn)陽(yáng)性，而沙門(mén)菌屬、變形桿菌屬和普羅威登斯菌屬等為陰性。
5．VP試驗(yàn)
(1)原理：測(cè)定細(xì)菌產(chǎn)生乙酰甲基甲醇的能力。某些細(xì)菌如產(chǎn)氣腸桿菌，分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進(jìn)一步脫羧形成乙酰甲基甲醇。在堿性條件下，乙酰甲基甲醇被氧化成二乙酰，進(jìn)而與培養(yǎng)基中的精氨酸等含胍基的物質(zhì)結(jié)合形成紅色化合物。即V-P試驗(yàn)陽(yáng)性。
(2)方法：將待檢菌接種于葡萄糖磷酸鹽蛋白胨水中，35℃孵育24~48h，加入50g/Lα－萘酚（95％乙醇
溶液）0.6ml，輕輕振搖試管，然后加0.2ml 400g/L KOH，輕輕振搖試管30s至1min，然后靜置觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果：紅色者為陽(yáng)性，黃色或類(lèi)似銅色為陰性。
(4)應(yīng)用：主要用于大腸埃希菌和產(chǎn)氣腸桿菌的鑒別。本試驗(yàn)常與MR試驗(yàn)一起使用，一般情況下，前者為陽(yáng)性的細(xì)菌，后者常為陰性，反之亦然。但腸桿菌科細(xì)菌不一定都這樣規(guī)律，如蜂房哈夫尼亞菌和奇異變形桿菌的VP試驗(yàn)和MR試驗(yàn)常同為陽(yáng)性。
6．膽汁七葉苷水解試驗(yàn)
(1)原理：在10%~40％膽汁存在下，測(cè)定細(xì)菌水解七葉苷的能力。七葉苷被細(xì)菌分解生成的七葉素，七葉素與培養(yǎng)基中的枸櫞酸鐵的二價(jià)鐵離子發(fā)生反應(yīng)形成黑色化合物。
(2)方法：將被檢菌接種于膽汁七葉苷培養(yǎng)基中，35℃孵育18~24h后，觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果：培養(yǎng)基完全變黑為陽(yáng)性，不變黑為陰性。
(4)應(yīng)用：主要用于鑒別D群鏈球菌與其它鏈球菌的區(qū)別，以及腸桿菌科的某些種、某些厭氧菌（如脆弱擬桿菌等）的初步鑒別。D群鏈球菌本試驗(yàn)為陽(yáng)性。
7．淀粉水解試驗(yàn)
(1)原理：產(chǎn)生淀粉酶的細(xì)菌能將淀粉水解為糖類(lèi)，在培養(yǎng)基上滴加碘液時(shí)，可在菌落周?chē)霈F(xiàn)透明區(qū)。
(2)方法：將被檢菌劃線接種于淀粉瓊脂平板或試管中，35℃孵育18~24h，加入革蘭碘液數(shù)滴，立即觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果：陽(yáng)性反應(yīng)，菌落周?chē)袩o(wú)色透明區(qū)，其它地方藍(lán)色；陰性反應(yīng)，培養(yǎng)基全部為藍(lán)色。
(4)應(yīng)用：用于白喉棒狀桿菌生物型的分型，重型淀粉水解試驗(yàn)陽(yáng)性，輕、中型陰性；芽胞桿菌屬菌種和厭氧菌某些種的鑒定。
8．甘油復(fù)紅試驗(yàn)
(1)原理：甘油可被細(xì)菌分解生成丙酮酸，丙酮酸脫去羧基為乙醛，乙醛與無(wú)色的復(fù)紅生成醌式化合物，呈深紫紅色。
(2)方法：取被檢菌接種于甘油復(fù)紅肉湯培養(yǎng)基中，于35℃孵育，觀察2~8d。應(yīng)同時(shí)做陰性對(duì)照。
(3)結(jié)果：紫紅色為陽(yáng)性，與對(duì)照管顏色相同為陰性。
(4)應(yīng)用：主要用于沙門(mén)菌屬內(nèi)各菌種間的鑒別。傷寒沙門(mén)菌、甲（丙）型副傷寒沙門(mén)菌、豬霍亂沙門(mén)菌、孔道夫沙門(mén)菌和仙臺(tái)沙門(mén)菌本試驗(yàn)為陰性，乙型副傷寒沙門(mén)菌結(jié)果不定，其它不常見(jiàn)沙門(mén)菌多數(shù)為陽(yáng)性。
9．葡萄糖酸氧化試驗(yàn)
(1)原理：某些細(xì)菌可氧化葡萄糖酸鉀，生成α-酮基葡萄糖酸。α-酮基葡萄糖酸是一種還原性物質(zhì)，可與班氏試劑起反應(yīng)，出現(xiàn)棕色或磚紅色的氧化亞銅沉淀。
(2)方法：將待檢菌接種于葡萄糖酸鹽培養(yǎng)基中(1ml)，置35℃孵育48h,加入班氏試劑1ml，于水浴中煮沸10min并迅速冷卻，觀察結(jié)果。
(3)結(jié)果：出現(xiàn)黃到磚紅色沉淀為陽(yáng)性。不變或仍為藍(lán)色為陰性。
(4)應(yīng)用：主要用于假單胞菌的鑒定和腸桿菌科菌分群。
原創(chuàng)作者：上海遠(yuǎn)慕生物科技有限公司
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