מדיה של: רציונל, הכנה, שימושים ומגבלות - ביולוגיה - 2024

אמצעי התסיסה של ה- OF או גלוקוז הוא אגר מוצק למחצה שתוכנן במיוחד לחקר המטבוליזם החמצוני וההתססה של פחמימות בקבוצה חשובה של מיקרואורגניזמים שאינם Enterobacteriaceae, הנקראים Bacilli Gram negativ-non-enteric.

זה נוצר על ידי יו ולייפסון; חוקרים אלה הבינו כי אמצעים מקובלים לחקר ייצור חומצות מפחמימות אינם מתאימים לקבוצה ספציפית זו של חיידקים.

א. הבסיס המסחרי של בינוני. B. צינורות עם OF בזרעים בינוניות. מקור: תמונות A ו- B שצולמו על ידי הסופר MSc. מריאלסה גיל.

הסיבה לכך היא כי מוטות גרם שליליים שאינם enteric מייצרים בדרך כלל כמויות נמוכות של חומצות, שלא כמו Enterobacteriaceae.

במובן זה, למדיום OF יש מאפיינים מיוחדים שיכולים לאתר את הכמויות הקטנות של החומצה שנוצרה, הן בדרך חמצונית והן בתסיסה תסיסה. ההבדלים הללו קשורים לכמות הפפונים, הפחמימות והאגר.

מדיום זה מכיל פחות פפטיונים וריכוז גבוה יותר של פחמימות, ובכך מפחית את המוצרים הממצים בסיסים את המדיום כתוצאה ממטבוליזם חלבוני ומגדילים את ייצור החומצות עקב השימוש בפחמימות.

מצד שני, הירידה בכמות האגר מעדיפה את הפצת החומצה המיוצרת בכל המדיום, בנוסף לאפשר לנו לצפות בתנועתיות.

המדיום OF מורכב מפפטון, נתרן כלורי, כחול ברומותימול, דיפוטסיום פוספט, אגר ופחמימה. הפחמימות הנפוצות ביותר הן גלוקוזה אך ניתן להשתמש באחרות על פיהן רוצים ללמוד, כמו לקטוז, מלטוז, קסילוזה, בין היתר.

בָּסִיס

כמו כל מדיום תרבותי, המדיום OF חייב להכיל חומרים תזונתיים המבטיחים צמיחת חיידקים; חומרים אלה הם פפונים.

הפחמימה מצידה מספקת אנרגיה ובאותה עת משמשת לחקר התנהגות המיקרואורגניזם נגדו, כלומר היא מאפשרת לסווג את החיידקים כאורגניזם חמצוני, מותסס או לא כסכוליטי.

OF בינוני מכיל יחס של פפטון / פחמימות 1: 5 לעומת המדיה הקונבנציונלית 2: 1. זה מבטיח שכמות האמינים הבסיסיים הנוצרים מהשפלה של פפונים אינה מנטרלת היווצרות חומצות חלשות.

לעומת זאת, המדיום מכיל נתרן כלורי ודיפוטסיום פוספט. תרכובות אלה מייצבות את המדיום באופן אוסמוטי ומווסתות את ה- pH בהתאמה. כחול ברומותימול הוא אינדיקטור ה- pH, ההופך את צבע המדיום לירוק לצהוב עם ייצור חומצה.

מיקרואורגניזמים מסוימים יכולים להשתמש בפחמימות בנתיבי החמצון או התסיסה, בעוד שאחרים אינם עוברים אף אחד מהדרך.

זה תלוי בתכונות של כל מיקרואורגניזם. לדוגמה, כמה מיקרואורגניזמים אירוביים קפדניים יכולים לחמצן פחמימות מסוימות, ואנאירובים פקולטטיביים יכולים להתחמצן ולהתסס בהתאם לסביבה הסובבת אותם, בעוד שאחרים לא מחמצנים או מתסיסים פחמימות (אסקרוליטיות).

לבסוף, יש שינוי במדיום OF המומלץ על ידי ה- CDC המכיל בסיס OF מיוחד עם פנול אדום כאינדיקטור.

תהליך חמצון

תהליך חמצון הגלוקוז אינו דורש זרחן של גלוקוז, וכך גם תהליך התסיסה. במקרה זה קבוצת האלדהיד מתחמצנת לקבוצת קרבוקסיל, והתוצאה היא חומצה גלוקונית. זה בתורו מתחמצן ל- 2-קטוגלוקוני.

האחרון מצטבר או מתפרק לשתי מולקולות של חומצה פירובית. מערכת זו דורשת נוכחות של חמצן או תרכובת אי-אורגנית כקולט האלקטרונים הסופי.

ייצור החומצות בדרך זו חלש יותר מזה שמתקבל בדרך התסיסה.

תהליך תסיסה

כדי שתסיסה של גלוקוז תתרחש בכל אחד מהדרכים הזמינות, יש תחילה לעבור זרחן ולהפוך לגלוקוז-6-פוספט.

תסיסה של גלוקוז יכולה לקחת מספר מסלולים, כאשר העיקריים שבהם הם מסלול אמבדן-מאירוף-פרנס, אך הם יכולים גם לקחת את מסלול אנטנר-דורורוף, או את מסלול מונופוספט ההקסוזה של ורבורג-דיקנס, הידוע גם בשם של השפלה של pentoses.

המסלול שנבחר יהיה תלוי במערכת האנזימטית שיש למיקרואורגניזם.

דרך Embden-Meyerhof- פרנס

בתסיסה של גלוקוזה בנתיב Embden-Meyerhof-Parnas, הוא מחולק לשתי מולקולות של שלוש, כדי להתפרק בהמשך לתרכובות פחמן שונות, עד להיווצרות של גליצראלדהיד-3-פוספט. משם מקורו של חומר ביניים שהוא חומצה פירובית.

משם ייווצרו סוגים שונים של חומצות מעורבות שיכולות להשתנות מזן אחד למשנהו.

מערכת זו מתרחשת בהיעדר חמצן ודורשת תרכובת אורגנית כמקבל האלקטרונים הסופי.

מסלול Entner-Doudoroff

בתסיסה של גלוקוזה דרך מסלול Entner-Doudoroff, גלוקוז 6-פוספט הופך לגלוקונו-ᵼ-לקטון-6-פוספט ומשם הוא מתחמצן ל-6 פוספוגלוקונאט ו -2-קטו-3-דוקסי-6- פוספוגלוקונאט, ליצירת לבסוף חומצה פירובית. מסלול זה אכן זקוק לחמצן בכדי להתרחש גליקוליזה.

מסלול השפלה של Pentosa או מסלול מונופוספט של Warburg-Dickens Hexoxa

מסלול זה הוא הכלאה של 2 למעלה. זה מתחיל בדומה למסלול Entner-Doudoroff, אך בהמשך נוצר גליצרדלדה-3-פוספט כמבשר של חומצה פירובית, כפי שמתרחש במסלול Embden-Meyerhof-Parnas.

הכנה

לשקול:

2 גרם פפטון

5 גרם נתרן כלורי

10 גרם גלוקוז D (או הפחמימה שתכין)

0,03 גרם כחול ברומוטימול

3 גר 'אגר

0.30 גרם דיפטוטסיום פוספט

1 ליטר מים מזוקקים.

מערבבים את כל התרכובות פרט לפחמימות וממיסים בליטר מים מזוקקים. מחממים ומנערים עד להמסה מלאה.

בקירור ל 50 מעלות צלזיוס, מוסיפים 100 מ"ל של 10% גלוקוז (מסונן).

מחלקים באופן אספטי 5 מ"ל של בינוני למבחנות מכוסות כותנה ושחטו את החיטוי ב 121 מעלות צלזיוס, לחץ על 15 ק"ג למשך 15 דקות.

אפשר להתמצק במצב אנכי.

PH של המדיום צריך להיות 7.1 צבעו של המדיום המוכן הוא ירוק.

מאחסנים במקרר.

יישומים

המדיום OF הוא אמצעי מיוחד לקביעת ההתנהגות המטבולית של מיקרואורגניזם כנגד פחמימות. במיוחד עבור אלו היוצרים חומצות מעטות, חלשות או ללא חומרים.

זָרוּעַ

עבור כל מיקרואורגניזם, יש צורך בשני צינורות של OF, יש לחסן את שניהם בעזרת המיקרואורגניזם שיש ללמוד. המושבה נלקחת עם ידית ישר ויוצרת ניקוב במרכז הצינור מבלי להגיע לתחתית; ניתן לבצע מספר פיסוק, כל עוד אין עניין להתבונן בתנועתיות.

לאחת הצינורות מתווספת שכבה של ג'לי נפט סטרילי נוזלי או פרפין מומס סטרילי (בערך 1 עד 2 מ"ל) ומסומן באות "F". הצינור השני נותר מקורי וכותרתו "O". שתי הצינורות מודגרים בטמפרטורה של 35 מעלות צלזיוס ונצפים מדי יום עד 3 עד 4 ימים.

פרשנות

מטבוליזם וייצור גז

טבלה: סיווג של מיקרואורגניזמים לפי התנהגותם בצינורות פתוחים (חמצוניים) וסגורים (תסיסה)

מקור: תוצרת המחבר MSc. מריאלסה גיל

הגז נצפה עם היווצרות בועות או עקירה של האגר.

יש לציין כי אורגניזם שרק מחמצן את הגלוקוז אך אינו מתסיס אותו, גם לא יוכל לתסוס פחמימות אחרות, בכל מקרה הוא רק יחמצן אותו. לכן במצב זה הצנרת האטומה ללימוד פחמימות אחרות תושמט.

כּוֹשֵׁר תְנוּעָה

בנוסף, ניתן לראות תנועה במדיום OF.

תנועה חיובית : צמיחה שאינה מוגבלת לאזור החיסון. יש צמיחה לכיוון צידי הצינור.

תנועה שלילית : צמיחה רק בחיסון הראשוני.

QA

הזנים הבאים יכולים לשמש כבקרת איכות: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ו- Moraxella sp. התוצאות הצפויות הן:

1. קולי: תסס גלוקוז (צינורות צהובים וגם נוצצים).
2. aeruginosa: מחמצן גלוקוז (צינור צהוב פתוח ואטום ירוק או כחול).
3. Moraxella sp: לא סככרוליטית (צינור פתוח ירוק או כחול, צינור אטום ירוק).

מגבלות

-מיקרואורגניזמים מסוימים לא יכולים לצמוח ב- OF בינונית. במקרים אלה הבדיקה חוזרת, אך מתווספים 2% סרום או תמצית שמרים 0.1% למדיום.

-תגובות על חמצון לרוב נצפות רק קרוב לפני השטח ושאר המדיום יכול להישאר ירוק, באותה צורה שהוא נחשב לחיובי.

הפניות

1. Koneman E, אלן S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). אבחון מיקרוביולוגי. מהדורה חמישית עריכה Panamericana SA ארגנטינה.
2. פורבס B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). אבחון מיקרוביולוגי של ביילי וסקוט. 12 ed. עריכה Panamericana SA ארגנטינה.
3. מק פאדין ג'יי (2003). בדיקות ביוכימיות לזיהוי חיידקים בעלי חשיבות קלינית. מהדורה שלישית Panamericana העריכה. בואנוס איירס. ארגנטינה.
4. מעבדות פרנסיסקו סוריה מלגיזו. 2009. של בינוני גלוקוז. ניתן להשיג בכתובת: http://f-soria.es
5. מעבדות קונדה פרונדיסה. של מדיום גלוקוז. ניתן להשיג ב: condalab.com
6. מעבדות BD. 2007. בינוני בזל. ניתן להשיג ב: bd.com