4、甲基紅(Methyl Red)試驗
腸桿菌科各菌屬都能發酵葡萄糖,在分解葡萄糖過程中產生丙酮酸,進一步分解中,由于糖代謝的途徑不同,可產生乳酸,琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性產物,可使培養基PH值下降至pH4.5以下,使甲基紅指示劑變紅。
試驗方法:挑取新的待試純培養物少許,接種于通用培養基,培養于36±1°C或30°C(以30°C較好)3~5天,從第二天起,每日取培養液1ml,加甲基紅指示劑1~2滴,陽性呈鮮紅色,弱陽性呈淡紅色,陰性為黃色。迄至發現陽性或至第5天仍為陰性、即可判定結果。
甲基紅為酸性指示劑,pH范圍為4.4~6.0,其pK值為5.0。故在pH5.0以下,隨酸度而增強黃色,在pH5.0以上,則隨堿度而增強黃色,在pH5.0或上下接近時,可能變色不夠明顯,此時應延長培養時間,重復試驗。
5、靛基質(Imdole)試驗
某些細菌能分解蛋白胨中的色氨酸,生成吲哚。吲哚的存在可用顯色反應表現出來。吲哚與對二甲基氨基苯醛結合,形成玫瑰吲哚,為紅色化合物。
試驗方法:將待試純培養物小量接種于試驗培養基管,于36±1C培養24h時后,取約2ml培養液,加入Kovacs氏試劑2~3滴,輕搖試管,呈紅色為陽性,或先加少量乙醚或二甲苯,搖動試管以提取和濃縮靛基質,待其浮于培養液表面后,再沿試管壁徐緩加入Kovacs氏試劑數滴,在接觸面呈紅色,即為陽性。
實驗證明靛基質試劑可與17種不的靛基質化合物作用而產生陽性反應,若先用二甲苯或乙醚等進行提取,再加試劑,則只有靛基質或5-甲基靛基質在溶劑中呈現紅色,因而結果更為可靠。
6、硝酸鹽(Nitrate)還原試驗
有些細菌具有還原硝酸鹽的能力,可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽、氨或氮氣等。亞硝酸鹽的存在可用硝酸試劑檢驗。
試驗方法:臨試前將試劑的A(磺胺酸冰醋酸溶液)和B(α-萘胺乙醇溶液)試液各0.2ml等量混合、取混合試劑約0.1ml、加于液體培養物或瓊脂斜面培養物表面,立即或于10min內呈現紅色即為試驗陽性,若無紅色出現則為陰性。
用α-萘胺進行試驗時,陽性紅色消退很快、故加入后應立即判定結果。進行試驗時必須有未接種的培養基管作為陰性對照。α-萘胺具有致癌性、故使用時應加注意。
7、明膠(Gelatin)液化試驗
有些細菌具有明膠酶(亦稱類蛋白水解酶),能將明膠先水解為多肽,又進一步水解為氨基酸,失去凝膠性質而液化。
試驗方法:挑取18~24h待試菌培養物,以較大量穿刺接種于明膠高層約2/3深度或點種于平板培養基。于20~22℃培養7~14天。明膠高層亦可培養于36±1℃。每天觀察結果,若因培養溫度高而使明膠本身液化時應不加搖動、靜置冰箱中待其凝固后、再觀察其是否被細菌液化,如確被液化,即為試驗陽性。平板試驗結果的觀察為在培養基平板點種的菌落上滴加試劑,若為陽性,10~20min后,菌落周圍應出現清晰帶環。否則為陰性。
8、尿素酶(Urease)試驗
有些細菌能產生尿素酶,將尿素分解、產生2個分子的氨,使培養基變為堿性,酚紅呈粉紅色。尿素酶不是誘導酶,因為不論底物尿素是否存在,細菌均能合成此酶。其活性最適pH為7.0。
試驗方法:挑取18~24h待試菌培養物大量接種于液體培養基管中,搖均,于36±1℃培養10,60和120min,分別觀察結果。或涂布并穿刺接種于瓊脂斜面,不要到達底部,留底部作變色對照。培養2,4和24h分別觀察結果,如陰性應繼續培養至4天,作最終判定,變為粉紅色為陽性。
9、氧化酶(Oxidase)試驗
氧化酶亦即細胞色素氧化酶,為細胞色素呼吸酶系統的終末呼吸酶,氧化酶先使細胞色素C氧化,然后此氧化型細胞色素C再使對苯二胺氧化,產生顏色反應。
試驗方法:在瓊脂斜面培養物上或血瓊脂平板菌落上滴加試劑1~2滴,陽性者Kovacs氏試劑呈粉紅色~深紫色,Ewing氏改進試劑呈藍色。陰性者無顏色改變。應在數分鐘內判定試驗結果。
10、硫化氫(H2S)試驗
有些細菌可分解培養基中含硫氨基酸或含硫化合物,而產生硫化氫氣體,硫化氫遇鉛鹽或低鐵鹽可生成黑色沉淀物。
試驗方法:在含有硫代硫酸鈉等指示劑的培養基中,沿管壁穿刺接種,于36±1℃培養24~28h,培養基呈黑色為陽性。陰性應繼續培養至6天。也可用醋酸鉛紙條法:將待試菌接種于一般營養肉湯,再將醋酸鉛紙條懸掛于培養基上空,以不會被濺濕為適度;用管塞壓住置36±1℃培養1~6天。紙條變黑為陽性。
11、三糖鐵(TSI)瓊脂試驗
試驗方法:以接種針挑取待試菌可疑菌落或純培養物,穿刺接種并涂布于斜面,置36±1℃培養18~24h,觀察結果。
本試驗可同時觀察乳糖和蔗糖發酵產酸或產酸產氣(變黃);產生硫化氫(變黑)。葡萄糖被分解產酸可使斜面先變黃,但因量少,生成的少量酸,因接觸空氣而氧化,加之細菌利用培養基中含氮物質,生成堿性產物,故使斜面后來又變紅,底部由于是在厭氧狀態下,酸類不被氧化,所以仍保持黃色。
12、硫化氫-靛基質-動力(SIM)瓊脂試驗
試驗方法:以接種針挑取菌落或純養物穿刺接種約1/2深度,置36±1℃培養18~24h,觀察結果。培養物呈現黑色為硫化氫陽性,混濁或沿穿刺線向外生長為有動力,然后加Kovacs氏試劑數滴于培養表面,靜置10min,若試劑呈紅色為靛基質陽性。培養基未接種的下部,可作為對照。
本試驗用于腸桿菌科細菌初步生化篩選,與三糖鐵瓊脂等聯合使用可顯著提高篩選功效。
三、血清學試驗
血清學反應是指:相應的抗原與抗體在體外一定條件下作用,可出現肉眼可見的沉淀、凝集現象。在食品微生物檢驗中,常用血清學反應來鑒定分離到的細菌,以最終確認檢測結果。
血清學反應的一般特點:
1)抗原體的結合具有特異性,當有共同抗原體存在時,會出現交叉反應。
2)抗原體的結合是分子表面的結合,這種結合雖相當穩定,但是可逆的。
3)抗原體的結合是按一定比例進行的,只有比例適當時,才能出現可見反應。
4)血清學反應大體分為兩個階段進行,但其間無嚴格界限。第一階段為抗原體特異性結合階段,反應速度很快,只需幾秒至幾分鐘反應即可完畢,但不出現肉眼可見現象。第二階段為抗原體反應的可見階段,表現為凝集、沉淀、補體結合反應等。反應速度慢,需幾分、幾十分以至更長時間。而且,在第二階段反應中,電解質、PH、溫度等環境因素的變化,都直接影響血清學反應的結果。
習慣上將經典的血清學反應分三種類別:凝集反應、沉淀反應和補體結合反應。
1、凝集反應
顆粒性抗原(細菌、紅細胞等)與相應抗體結合,在電解質參與下所形成的肉眼可見的凝集現象,稱為凝集反應(Agglutination reaction)。其中的抗原稱為凝集原,抗體稱為凝集素。在該反應中,因為單位體積抗體量大,做定量實驗時,應稀釋抗體。
1)直接凝集反應
顆粒性抗原與相應抗體直接結合所出現的反應,稱為直接凝集反應(Direct agglution reaction)。
a.玻片凝集法。是一種常規的定性試驗方法。原理是用已知抗體來檢測未知抗原。常用于鑒定菌種、血型。如將含有痢疾桿菌抗體的血清與待檢菌液各一滴,在玻片上混勻,數分種后若出現肉眼可見的凝集塊,即陽性反應,證明該菌是痢疾桿菌。此法快速、簡便,但不能進行定量測定。
b.試管凝集法。是一種定量試驗方法。多用已知抗原來檢測血清中有無相應抗體及其含量。常用于協助診斷某些傳染病及進行流行病學調查。如肥達氏反應就是診斷傷寒、付傷寒的試管凝集試驗。因為要測定抗體的含量,故將待檢查的血清用等滲鹽水倍比稀釋成不同濃度,然后加入等量抗原,37℃或56℃,2~4小時觀察,血清最高稀釋度仍有明顯凝集現象的,為該抗血清的凝集效價。
2)間接凝集反應
將可溶性抗原(抗體)先吸附在一種與免疫無關的,顆粒狀微球表面,然后與相應抗體(抗原)作用,在有電解質存在的條件下,即可發生凝集,稱為間接凝集反應(Indirect agglutination)。由于載體增大了可溶性抗原的反應面積。當載體上有少量抗原與抗體結合。就出現肉眼可見的反應,敏感性很高。
2、沉淀反應
可溶性抗原與相應抗體結合,在有適量電解質存在下,經過一定時間,形成肉眼可見的沉淀物,稱為沉淀反應(Precipitation)。反應中的抗原稱為沉淀原,抗體為沉淀素。由于在單位體積內抗原量大,為了不使抗原過剩,故應稀釋抗原,并以抗原的稀釋度作為沉淀反應的效價。
1)環狀沉淀反應:是一種定性試驗方法,可用已知抗體檢測未知抗原。將已知抗體注入特制小試管中,然后沿管壁徐徐加入等量抗原,如抗原與抗體對應,則在兩液界面出現白色的沉淀圓環。
2)絮狀沉淀反應:將已知抗原與抗體在試管(如凹玻片)內混勻,如抗原抗體對應,而又二者比例適當時,會出現肉眼可見的絮狀沉淀,此為陽性反應。
3)瓊脂擴散試驗:利用可溶性抗原抗體在半固體瓊脂內擴散,若抗原抗體對應,且二者比例合適,在其擴散的某一部分就會出現白色的沉淀線。每對抗原抗體可形成一條沉淀線。有幾對抗原抗體,就可分別形成幾條沉淀線。瓊脂擴散可分為單向擴散和雙向擴散兩種類型。單向擴散是一種定量試驗。可用于免疫蛋白含量的測定。而雙向擴散多用于定性試驗。由于方法簡便易行,常用于測定分析和鑒定復雜的抗原成分。
3、補體結合反應
補體結合反應(Complement fixation reaction)是在補體參與下,以綿羊紅細胞和溶血素作為指示系統的抗原抗體反應。補體無特異性,能與任何一組抗原抗體復合物結合而引起反應。如果補體與綿羊紅細胞、溶血素的復合物結合,就會出現溶血現象,如果與細菌及相應抗體復合物結合,就會出現溶菌現象。因此,整個試驗需要有補體、待檢系統(已知抗體或抗原、未知抗原或抗體)及指示系統(綿羊細胞和溶血素)五種成份參加。其試驗原理是補體不單獨和抗原或抗體結合。如果出現溶菌,是補體與待檢系統結合的結果,說明抗原抗體是相對應的,如果出現溶血,說明抗原抗體不相對應。此反應操作復雜,敏感性高,特異性強,能測出少量抗原和抗體,所以應用范圍較廣。
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