מבחן קטלאז: רציונל, טכניקה ושימושים - ביולוגיה - 2025

מבחן catalase הוא מתודולוגיה המשמשת מעבדות בקטריולוגיה להראות הנוכחות של catalase האנזים בחיידקים אלה שיש להם את זה. יחד עם כתם הגראם הם הבדיקות העיקריות שיש לבצע על מיקרואורגניזמים מבודדים שזה עתה. בדיקות אלה מדריכות את המיקרוביולוג על השלבים שצריך לבצע לצורך זיהוי מוחלט של המיקרואורגניזם המדובר.

באופן כללי, לחיידקים המכילים ציטוכרום יש את האנזים קטלאז, כלומר חיידקים אנאירוביים אירוביים ופקולטיים צריכים להיות בעלי זה. עם זאת, ישנם יוצאים מהכלל, כמו סטרפטוקוקוס, שלמרות היותם מיקרואורגניזמים אנאירוביים פרולטטיביים, אינם מחזיקים בקטליז האנזים.

הפעלת מבחן הקטלאז, מראה תגובה חיובית. מקור: לא סופק מחבר קריא במכונה. Nase הניח (בהתבסס על טענות בזכויות יוצרים).

זו הסיבה שבדיקת הקטלאז משמשת בעיקר כדי להבדיל בין משפחות Staphylococaceae ו- Micrococaceae (שתיהן קטליזות חיוביות) ומשפחת Streptococaceae (קטליז שלילי).

כמו כן, הסוג Bacillus (קטליז חיובי) נבדל בין הסוג קלוסטרידיום (קטליז שלילי), בין היתר.

בָּסִיס

קטלאז הוא אנזים המסווג כידרופרוקסידאז, המשמעות היא שהם משתמשים במי חמצן (H ₂ O ₂ ) כמצע .

זה נחשב גם לאוקסורדוקטאז, שכן בתגובה בה הוא משתתף ישנו אלמנט שמשמש כתורם אלקטרונים (חומר מקטין) ואחר כקולטון אלקטרונים (חומר מחמצן).

קטלאז הוא חלבון המכיל קבוצה פרוסרית עם ארבעה אטומי ברזל טריפלנטיים (Fe ⁺⁺⁺ ), ולכן זהו הומופרוטאין. יון הברזל נשאר מחומצן במהלך התגובה.

ניתן לומר כי קטלאז הוא אנזים לניקוי רעלים, שכן תפקידו לחסל חומרים המיוצרים במהלך חילוף החומרים החיידקיים רעילים לחיידקים. בין החומרים הללו נמצא מי חמצן.

מי חמצן נוצרים מהתמוטטות הסוכרים בצורה אירובית. תהליך זה מתרחש באופן הבא:

יון הסופרוקסיד (O ₂ ^- ) (רדיקל חופשי) נוצר כתוצר הסופי של הטמעת הגלוקוזה בדרך האירובית. זה רעיל ומתבטל על ידי דיסמוזז האנזים סופרוקסיד שהופך אותו לחמצן גזי וחמצן מימן.

מי חמצן רעילים גם לחיידקים ויש להסירם. קטלז האנזים מפרק מי חמצן למים וחמצן.

קטלאז יכול לפעול על מצעים שאינם מי חמצן, כמו אלכוהולים, אלדהידים, חומצות, אמינים ארומטיים ופנולים. עם זאת, מי חמצן יכולים לשמש גם על ידי קטלאז לחמצון תרכובות רעילות אחרות כמו מתיל ואתיל אלכוהול.

כמו כן, קטלאז קיים בתאים פגוציטים, ומגן עליו מפני פעולתו הרעילה של מי חמצן.

טכניקה שגרתית לבדיקת קטלאז

שיטת שקופיות

חומרים

3% מי חמצן (10 נפחים).

שקופית מיקרוסקופ

ידית פלסטיק חד פעמית או קיסם עץ.

תהליך

קח מספיק את המושבה כדי ללמוד בלי לגעת באגר שממנו היא הגיעה. המושבה חייבת להיות רעננה, כלומר מתרבות של 18 עד 24 שעות.

הניחו את המושבה על השקופית היבשה והוסיפו לה טיפה של 3% מי חמצן (ניתן להשתמש גם 30% H ₂ O ₂ ). שימו לב מיד אם משתחררות בועות או לא.

פרשנות

תגובה חיובית: אבולוציה של גז, עדות להיווצרות בועות (מבעבע חזק).

תגובה שלילית: אין היווצרות בועה.

שיטת כיוון בתרבות טהורה

הניחו 1 ​​מיליליטר של 3% H ₂ O ₂ על צלחת טהורה או תרבית טריז שאינה מכילה דם (רצוי אגר מזין). שימו לב האם יש מידת היווצרות בועה או לא. ניתן להשתמש גם ב- 30% H ₂ O ₂ .

זה מתפרש זהה לשיטת אובייקט פורטה.

-שיטה עם צינור נימי או פונג ופטרישקו

מלא צינור נימי 67 מ"מ לגובה של 20 מ"מ עם 3% מי חמצן לפי קפליות.

גע במושבה המבודדת הנלמדת עם הנימים המלאים ב- 3% H ₂ O _{2 .} שימו לב אם הנימים מתמלאים בועות בתוך כעשר שניות. שיטה זו מאפשרת כימות חצי של התגובה בצלבים:

ללא צלבים אין בועות (תגובה שלילית).

+ ---- מעט בועות (תגובה חלשה או מתעכבת).

++ --– בועות בשפע (תגובה מתונה).

+++ - בועות מגיעים לקצה ההפוך (תגובה חזקה).

שיטת טיילור ואכנזר לבדיקות קטלאז שנותנות בספק

הניחו מושבה מבודדת על מגלשה נקייה ויבשה, ואז הניחו טיפה של 0.5% H ₂ O ₂ וכסו עם מכסה כיסוי. שימו לב האם נוצרת בועות בועות לכודים או לא.

פרשנות: נוכחות של בועות מעידה על תגובה חיובית. אין בועות, זה מתפרש כתגובה שלילית.

מבחן קטלאז עבור מיני Mycobacterium

טכניקה זו צריכה להיעשות על ידי בקרת ה- pH והטמפרטורה. זה חייב להתבצע מתחת למכסה זרימה למינרית, שכן המניפולציה של מיני Mycobacterium השונים מסוכנת.

-חומרים

מי חמצן 30% או 110 נפחים (superoxal).

חיץ פוספטים pH 7

10% בין 80

תרבית Mycobacterium טריז במשך 3 עד 4 שבועות

-הכנה

חיץ פוספטים pH 7

לשקול:

1.361 גרם של מונופוטסיום פוספט נטול מים (KH ₂ PO ₄ ).

1.420 גרם נתרן נטול מים (Na2HPO3) פוספט.

ממיסים את שני המלחים במעט מים מזוקקים סטריליים וממלאים עד 1000 מ"ל במים.

10% בין 80

בצע דילול של 1:10 ל- Tween 80 המרוכז מבחינה מסחרית, כדי לבצע זאת, פעל באופן הבא:

קח 1 מיליליטר של Tween 80 והניח אותו במעט מים מזוקקים, להמיס ואז לפצות את הנפח עם מים עד 10 מ"ל.

מגיב סופי

מערבבים כמות של חיץ פוספט בכמות של 10% Tween 80 (חלקים שווים). הגדירו במעבדה כמה תרצו להכין.

-תהליך

מניחים 5 מ"ל חיץ פוספט בצינור המבחן העטור בורג סטרילי (בקליט).

בעזרת לולאת חיסון, קח מספיק מושבה של גידול Mycobacterium שנזרע ב טריזים ונמס במאגר הפוספטים.

מכסים את הצינור מבלי להדק יתר את החוט. מכניסים לאמבט מים בחום של 68 מעלות למשך 20 עד 30 דקות. מוציאים ומניחים להתקרר ל 22-25 מעלות צלזיוס

מודדים 0.5 מ"ל של המגיב הסופי (מערבבים) ומוסיפים אותו לצינור עם התמיסה הקרה. שימו לב להיווצרות בועות או לא.

זה מתפרש זהה לטכניקות הקודמות.

להשתמש

כאשר מתקבלת גידול מושבה בתקשורת מועשרת, יש לבצע כתם גראם ובדיקת קטלאז על המושבות המתקבלות. זה ידריך את המיקרוביולוג לגבי ההליכים שיש לבצע לצורך זיהוי מוחלט.

מקור: הוכן על ידי הסופר MSc. מריאלסה גיל

QA

כדי להעריך את הביצועים הטובים של מגיב מי חמצן השתמשו בזני בקרה טריים שעברו תרבות, כמו Staphylococcus aureus כבקרה חיובית וזני סטרפטוקוקוס sp כבקרה שלילית.

אלטרנטיבה נוספת המשמשת כבקרה חיובית היא להניח טיפה של מי חמצן על אגר הדם, לאריתרוציטים יש קטאז, לכן תהיה מבעבע אם המגיב במצב טוב.

אגר שוקולד יכול לשמש כבקרה שלילית, כאן האריתרוציטים כבר מחוטרים והבדיקה שלילית.

מגבלות

- אל תשתמש בתרבויות ישנות לצורך הבדיקה, מכיוון שהדבר עלול לגרום לשלילת שווא.

-מנע ליטול מושבות מתרבויות על אגר דם, אם אתה מקפיד לא לגעת באגר; הליך זה יכול להוביל לחיוביות שגויות, שכן תאי דם אדומים מכילים קטליז.

אם אתה לוקח את המושבה עם ידית פלטינה, אל תשנה את סדר ההליך מכיוון שזה יכול ליצור חיוביות שגויות. הסיבה לכך היא שהפלטינה מסוגלת להגיב עם מי חמצן, וגורמת לבעבע.

- אל תשתמש במגיב מי חמצן אם הוא ישן מאוד, שכן המגיב מאוד לא יציב ונוטה להתפרק לאורך זמן.

- שמור על מגיב מי חמצן המוגן מפני אור ומקרר למניעת נזק.

- בצע בקרת איכות של מגיב מי חמצן בכל פעם שהוא משמש.

קח בחשבון שאם משתמשים ב 30% H ₂ O ₂ , התגובות חזקות יותר מאלו שמתבצעות עם 3% H ₂ O ₂ .

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 BD. מגיב קטלאז-גוטריו. ניתן להשיג בכתובת: http://winklerltda.cl
5. מעבדות Vadequímica. מֵי חַמצָן. שוויון בין נפחים ואחוזים. ניתן להשיג ב: vadequimica.com