Mỗi loại vi khuẩn khác nhau có nhu cầu sử dụng những chất khác nhau, và khi sử dụng các chất này chúng tạo nên những sản phẩm chuyển hoá khác nhau. Thử nghiệm các tính chất sinh hoá của vi khuẩn là khảo sát sản phẩm chuyển hoá của chúng, các sản phẩm chuyển hoá này được nhận biết bằng các chất chỉ thị hoặc màu môi trường bị biến đổi do thay đổi độ pH…Để dễ dàng ghi nhớ người ta xếp phản ứng sinh hoá vào 3 nhóm lớn:
1. Những phản ứng liên hệ đến nguồn thức ăn có nitơ 1.1. Phản ứng Indol: 1.1. Phản ứng Indol:
Một số vi khuẩn như E.coli có enzyme Tryptophanase chuyển được
Tryptophan thành Indol.
Nuôi cấy vi khuẩn ở nước pepton không chứa đường sau 24 - 48 giờ ủ ở 370C, thêm 10 giọt thuốc thử Kovacs (para dimethyl amino benzaldehyt trong rượu isoamyl và HCl) màu đỏ xuất hiện trong vòng 5 phút cho biết phản ứng dương tính.
1.2. Khả năng tạo thành H2S:
Nhiều vi khuẩn sử dụng những hợp chất có chứa S Thiosulfate thì có thể tạo thành H2S, H2S phản ứng với FeSO4 ở trong môi trường và tạo thành FeS màu đen.
36
Ở phòng xét nghiệm người ta thường khảo sát khả năng tạo thành H2S ở môi trường KIA chứa FeSO4 và Na2S2O3.
1.3. Phản ứng phân giải urê:
Vi khuẩn có enzyme Urease làm phân giải Urea tạo thành NH3 NH2
O = C + H2O → CO2 + NH3 NH2
NH3 kiềm hoá môi trường, đổi chỉ thị màu đỏ Phenol thành màu đỏ cánh sen. Thông thường người ta cấy vi khuẩn vào môi trường Urea Christensen. Phản ứng này được áp dụng để phân biệt các loại Proteus có khả năng phân giải Urea cao và do đó làm đỏ môi trường trong vòng 2-3 giờ.
1.4. Khả năng phân giải protein:
Nhiều vi khuẩn có khả năng phân giải protein. Người ta phát hiện khả năng đó bằng cách cấy vi khuẩn ở huyết thanh đông hoặc ở gelatin.
1.5. Khả năng làm tan máu:
Nhiều vi khuẩn có khả năng làm tan hồng cầu của nhiều động vật. Để khảo sát tính chất này, người ta cấy vi khuẩn lên thạch máu và quan sát vòng tan máu tạo thành ở xung quanh khuẩn lạc.
2. Những phản ứng liên hệ đến nguồn thức ăn có carbon 2.1. Khả năng lên men đƣờng: 2.1. Khả năng lên men đƣờng:
Trong quá trình phát triển, vi khuẩn có thể lên men đường và tạo thành acid làm đổi chỉ thị màu đỏ phenol từ màu đỏ sang màu vàng. Người ta cấy vi khuẩn vào ống đường chứa pepton, cao thịt, 1% đường và chỉ thị màu.
Trường hợp vi khuẩn có enzym hydrogenlyase thì tạo thành hơi phát hiện bằng ống Durham.
HCOOH H2 + CO2
2.2. Phản ứng đỏ methyl (MR, Methyl Red):
Những vi khuẩn như E.coli lên men Glucoza theo type lên men acid formic pha tạo thành 1 hỗn hợp nhiều acid làm cho pH của môi trường giảm đến pH ≤ 4,5. Người ta phát hiện bằng chỉ thị đỏ Methyl. Chỉ thị này đổi màu đỏ lúc pH ≤ 4,5. Nuôi cấy vi khuẩn ở môi trường Clark-lubs sau 48 giờ thêm 5 giọt đỏ Methyl vào. Phản ứng dương tính lúc môi trường trở thành màu đỏ.
2.3. Phản ứng Voges - Proskauer (VP):
Những vi khuẩn như Enterobacter aerogenes lên men glucose theo type lên men
butylen glycol, ở đây sản phẩm chuyển hoá ngoài những acid còn có acetoin, hợp chất này bị khử oxy để cho butylen glycol. Thuốc thử VP phát hiện sự hiện diện của acetoin. Nuôi cấy vi khuẩn ở môi trường Clark-lubs sau 48 giờ thêm 1ml thuốc thử. Để ở nhiệt độ
37
phòng thí nghiệm trong 30 phút, không đậy nắp ống nghiệm, phản ứng dương tính làm xuất hiện màu đỏ eosin.
2.4. Khả năng sử dụng Citrat:
Khác với E.coli, các loài Krebsiella và Enterobacter sử dụng citrat như nguồn
cacbon duy nhất. Cấy vi khuẩn vào ống thạch nghiêng Citrat Simmons chứa chỉ thị màu xanh Bromothymol. Sau 48 giờ, vi khuẩn sử dụng Citrat để phát triển và do đó làm kiềm hoá môi trường. Phản ứng dương tính cho thấy môi trường chuyển từ màu cỏ úa sang màu xanh dương.
3. Những phản ứng liên hệ đến enzym
Thử nghiệm enzym cho phép phân biệt các nhóm vi khuẩn khác nhau. Những thử nghiệm enzym thường được thực hiện bao gồm các thử nghiệm sau:
3.1. Thử nghiệm catalase:
Catalase là enzym thuỷ phân H2O2 làm xuất hiện oxy. Catalase
H2O2 H2O + 1/2O2
Phản ứng này được ứng dụng để phân biệt tụ cầu và liên cầu cũng như nhận biết những vi khuẩn khác.
3.2. Thử nghiệm Coagulase:
Coagulase là enzym do một số vi khuẩn tiết ra có thể làm đông huyết tương người và thỏ. Thử nghiệm coagulase được ứng dụng để xác định tụ cầu gây bệnh.
3.3. Thử nghiệm Oxydase:
Một số vi khuẩn có Oxydase, trong không khí enzym nào phản ứng với một vài amin thơm để tạo thành một phẩm vật có màu.
Thể nghiệm này được sử dụng để nhận biết lậu cầu, cầu khuẩn màng não, phẩy khuẩn tả...