בדיקות ביוכימיות: סוגים, למה הם מיועדים וחשיבותם - ביולוגיה - 2025

בדיקות ביוכימיות במיקרוביולוגיה הם קבוצה של כימיקלים מבחן נזקפים מיקרואורגניזמים להציג במדגם כדי לזהות אותם ; מיקרואורגניזמים אלה הם בדרך כלל חיידקים. יש מספר רב של בדיקות ביוכימיות העומדות לרשות מיקרוביולוג.

עם זאת, הבחירה בבדיקות אלה מתבססת על ממצאים ראשוניים, כמו דפוס כתמי הגראם ותכונות הגדילה, המאפשרות להקצות את החיידקים לקטגוריה מסוימת. בדיקות ביוכימיות מבוססות בעיקר על התכונות המטבוליות של כל אחד מסוגי החיידקים.

לא לכל החיידקים יש אותם תכונות, ולכן נחקר אם הם בעלי אנזים מסוים כלשהו על ידי הוספת המצע ומחכה שהתגובה תתרחש. בדרך כלל קביעה זו ניתנת על ידי שינוי צבע או pH בינוני התרבות.

פחות מ -15 בדיקות ביוכימיות נדרשות לרוב לצורך זיהוי אמין של חיידק עד רמת המין. ביצוע בדיקות ביוכימיות נוספות יכול להגביר את האמון בזיהוי.

מרבית הבדיקות הביוכימיות הללו מבוצעות בסרום או בפלסמה בדם. עם זאת, ניתן לבצע אותם גם על הפרשות ביולוגיות אחרות כגון: שתן, נוזל מוחי שדרתי, נוזל pleural וצואה, בין היתר.

מִיוּן

ניתן לסווג בדיקות ביוכימיות לשלוש קבוצות:

אוניברסלי

אלה הבדיקות שניתן לבצע על כל מדגם ומדריכות את המיקרוביולוג בבדיקות הביוכימיות הבאות שיש לבצע כדי לקבל זיהוי אמין.

דוגמא

מבחן הקטלאז והאוקסידאז.

הבדלים

אלה הם הבדיקות שבוצעו לזיהוי המיקרואורגניזמים הקיימים במדגם עד לרמת המינים.

ההזדהות נעשית על פי תוצאות שילוב של בדיקות, מכיוון שהתוצאות האישיות אינן אינפורמטיביות מספיק כדי ליצור זיהוי.

דוגמא

בדיקות IMViC ומבחני ניצול סוכר.

ספֵּצִיפִי

מדובר בבדיקות ספציפיות עבור קבוצה מסוימת של מינים או להקליד סוג משנה. בדיקות אלה נעשות בדרך כלל כדי לאשר או לזהות ברמת התת-מינים. הבדיקות האינדיבידואליות אינפורמטיביות בפני עצמן.

דוגמא

מבחן γ-Glutamyl Aminopeptidase.

סוגי בדיקות ביוכימיות

מבחן הקטלאז

מבחן הקטלאז הוא מבחן להדגמת נוכחותו של אנזים קטליז על ידי פירוק מי חמצן לחמצן ומים. כמות קטנה של חיידקים מתווספת לטיפה של מי חמצן (3%) בשקופית.

מבחן הקטלאז הוא מבחן פשוט המשמש את המיקרוביולוגים כדי לסייע בזיהוי מינים של חיידקים ולקביעת היכולת של חלק מהחיידקים לפרק מי חמצן על ידי ייצור האנזים קטאז.

אם נצפות בועות חמצן, המשמעות היא שלחיידקים יש את האנזים קטליז, מכיוון שהוא מזרז את הפירוק של מי חמצן לחמצן ומים. לאחר מכן נאמר כי האורגניזם הוא חיובי לקטליז (למשל Staphylococcus aureus).

מבחן האוקסידז

בדיקה זו משמשת לזיהוי מיקרואורגניזמים המכילים את האנזים ציטוכרום אוקסידאז (חשוב בשרשרת הובלת האלקטרונים). משתמשים בו בדרך כלל כדי להבדיל בין משפחות Enterobacteriaceae ו- Pseudomadaceae.

ציטוכרום אוקסידאז מעביר אלקטרונים משרשרת הובלת האלקטרונים לחמצן (מקבל האלקטרונים הסופי) ומצמצם אותו למים. בדיקות אוקסידאז מלאכותיות לתרומת אלקטרונים מלאכותיים.

כאשר תורם האלקטרונים מתחמצן על ידי פעולה של ציטוכרום אוקסידאז, המדיום הופך לסגול כהה ונחשב כתוצאה חיובית. המיקרואורגניזם Pseudomonas aeruginosa הוא דוגמא לחיידק אוקסידאז חיובי.

מבחן מניטול אגר מלוח (MSA)

מבחן מסוג זה הוא סלקטיבי ודיפרנציאלי כאחד. ה- MSA יבחר אורגניזמים המסוגלים לחיות בסביבות עם ריכוזי מלח גבוהים, כמו מיני סטפילוקוקוס בניגוד למין סטרפטוקוקוס, שגידולם נעצר בתנאים אלה.

המרכיב הדיפרנציאלי בבדיקה זו הוא סוכר המניטול. אורגניזמים המסוגלים להשתמש במניטול כמקור מזון יפיקו תוצרי לוואי של תסיסה, שהם חומציים ובכך יורדים את רמת החומציות של המדיום.

החומציות של המדיום גורמת לכך שמדד החומציות, אדום פנוול, הופך לצהוב. דוגמאות למינים של חיידקים הניתנים להבחנה בשיטה זו הם: Staphylococcus aureus (חיובי מכיוון שהוא תוסס מניניטול) ו- Staphylococcus epidermidis (שלילי מכיוון שהוא אינו מתסיס את המניטול).

בדיקת קרישה

קואגולאז הוא אנזים המסייע בקרישת פלסמה בדם. בדיקה זו מתבצעת על מיני חיידקים Gram חיובי וקטליז חיובי כדי לזהות Staphylococcus aureus (חיובית לקרישה). למעשה, קרישה היא גורם נגיף של מין חיידקי זה.

היווצרות קריש דם סביב זיהום הנגרם על ידי חיידק זה מגן עליו ככל הנראה מפגוציטוזיס. בדיקה זו שימושית מאוד כאשר ברצונך להבדיל בין Staphylococcus aureus לבין מינים אחרים מסוג Staphylococcus שהם שליליים לקרישה.

מבחן השתן

בדיקה זו משמשת לזיהוי חיידקים המסוגלים להפחית אוריאה, תוך שימוש באורז אנזים. משתמשים בו בדרך כלל כדי להבדיל בין הסוג Proteus לבין חיידקים enteric אחרים.

הידרוליזה של אוריאה מייצרת אמוניה כאחד ממוצריה. בסיס חלש זה מעלה את רמת החומציות של המדיום מעל 8.4 ומדד החומציות (אדום פנוול) משתנה מצהוב לורוד. דוגמא לחיידק חיובי בשתן הוא Proteus mirabilis.

לשם מה נבדקות ביוכימיות?

בדיקות ביוכימיות במיקרוביולוגיה משמשות לאבחון מחלות הנגרמות על ידי חיידקים ולניטור טיפולים הניתנים להילחם בהן. בנוסף, הם משמשים לבדיקת מחלות זיהומיות ולפרוגנוזה שלהם.

הזיהוי הביוכימי של מיקרואורגניזמים מציע מושג למה מסוגלים המיקרואורגניזמים הללו, והיה אפשרי לאפליה של זנים שונים מאותו המין על ידי פרופילים ביוכימיים ספציפיים.

הבדלים בפעילויות אנזים ספציפיות מודיעים על האקולוגיה, הפיזיולוגיה או בית הגידול הטבעי של המיקרואורגניזם, אשר במקרים מסוימים יכול להיחשב כמידע חשוב.

חֲשִׁיבוּת

הבדלים מבניים בצורתם, בגודלם ובסידורם של חיידקים עוזרים מעט בתהליך הזיהוי, מכיוון שיש מינים רבים של חיידקים הדומים בצורתם, בגודלם ובסידורם.

מסיבה זו, זיהוי החיידקים מבוסס בסופו של דבר בעיקר על הבדלים בפעילותם הביוכימית.

לכל מין של חיידקים יש קבוצה מוגדרת היטב של פעילויות מטבוליות השונה מכל המינים האחרים. "טביעות אצבעות" ביוכימיות אלה הן תכונות הנשלטות על ידי אנזימים חיידקיים.

לפיכך, בדיקות ביוכימיות חשובות מכיוון שהן עוזרות לחוקר לזהות נכון את הפתוגנים הקיימים במדגם ובאופן זה, להיות מסוגלים להמליץ ​​על הטיפול המתאים למטופל.

הפניות

1. בקט, ג ', ווקר, ש' ורא, פ '(2010). ביוכימיה קלינית (מהדורה 8). וויילי-בלקוול.
2. Clarke, PH, & Cowan, ST (1952). שיטות ביוכימיות לבקטריולוגיה. כתב העת למיקרוביולוגיה כללית, 6 (1952), 187-197.
3. Gaw, A., Murphy, M., Srivastava, R., Cowan, R., St, D. & O'Reilly, J. (2013). ביוכימיה קלינית (מהדורה חמישית). מדעי הבריאות Elsevier.
4. גולדמן, א '& גרין, ל' (2008). ספר מעשי למיקרוביולוגיה (מהדורה שנייה). לחץ על CRC.
5. Harrigan, W. (1998). שיטות מעבדה במיקרוביולוגיה של מזון (מהדורה שלישית). עיתונות אקדמית.
6. Vasanthakumari, R. (2009). מיקרוביולוגיה מעשית. BI פרסומים Pvt בע"מ