MEDIO VAN: GRONDGEDACHTE, VOORBEREIDING, GEBRUIK EN BEPERKINGEN - BIOLOGIE - 2026

Het OF- of glucosefermentatiemedium is een halfvaste agar die speciaal is ontworpen voor de studie van het oxidatieve en fermentatieve metabolisme van koolhydraten in een belangrijke groep andere micro-organismen dan Enterobacteriaceae, de zogenaamde niet-enterische gramnegatieve bacillen.

Het is gemaakt door Hugh en Leifson; deze onderzoekers realiseerden zich dat conventionele methoden om de zuurproductie uit koolhydraten te bestuderen niet geschikt waren voor deze specifieke groep bacteriën.

A. Commercieel basaal OF medium. B. Buizen met OF medium gezaaid. Bron: A en B Foto's gemaakt door de auteur MSc. Marielsa Gil.

Dit komt doordat niet-enterische gramnegatieve staafjes over het algemeen lage hoeveelheden zuren produceren, in tegenstelling tot Enterobacteriaceae.

In die zin heeft het OF-medium speciale eigenschappen die de kleine hoeveelheden gevormd zuur kunnen detecteren, zowel via oxidatieve als fermentatieve routes. Deze verschillen zijn gerelateerd aan de hoeveelheid peptonen, koolhydraten en agar.

Dit medium bevat minder peptonen en een hogere concentratie koolhydraten, waardoor de producten die het medium alkaliseren als gevolg van het eiwitmetabolisme verminderen en de productie van zuren door het gebruik van koolhydraten toeneemt.

Aan de andere kant bevordert de afname van de hoeveelheid agar de verspreiding van het geproduceerde zuur door het medium, naast het feit dat we de beweeglijkheid kunnen observeren.

Het OF-medium bestaat uit pepton, natriumchloride, broomthymolblauw, dikaliumfosfaat, agar en een koolhydraat. De meest voorkomende koolhydraat is glucose, maar andere kunnen worden gebruikt volgens welke men wil studeren, zoals lactose, maltose, xylose, onder anderen.

Basis

Zoals elk kweekmedium moet het OF-medium voedingsstoffen bevatten die bacteriegroei garanderen; deze stoffen zijn peptonen.

Het koolhydraat van zijn kant levert energie en dient tegelijkertijd om het gedrag van het micro-organisme daartegen te bestuderen, dat wil zeggen dat het de bacteriën toelaat om te worden geclassificeerd als een oxidatief, fermentatief of niet-saccharolytisch organisme.

OF-medium bevat een 1: 5 pepton / koolhydraatverhouding in tegenstelling tot 2: 1 conventionele media. Dit zorgt ervoor dat de hoeveelheid alkalische aminen die wordt gevormd door de afbraak van peptonen de vorming van zwakke zuren niet neutraliseert.

Aan de andere kant bevat het medium natriumchloride en dikaliumfosfaat. Deze verbindingen stabiliseren het medium osmotisch en reguleren respectievelijk de pH. Broomthymolblauw is de pH-indicator, die de kleur van het medium verandert van groen naar geel onder invloed van zuur.

Sommige micro-organismen kunnen koolhydraten gebruiken via de oxidatieve of fermentatieroutes, terwijl andere geen van beide routes gebruiken.

Dit hangt af van de kenmerken van elk micro-organisme. Sommige strikt aërobe micro-organismen kunnen bijvoorbeeld bepaalde koolhydraten oxideren, en facultatieve anaëroben kunnen oxideren en fermenteren, afhankelijk van de omgeving om hen heen, terwijl andere koolhydraten niet oxideren of fermenteren (asacarolytisch).

Ten slotte is er een wijziging van het OF-medium aanbevolen door de CDC die een speciale OF-basis bevat met fenolrood als indicator.

Oxidatieproces

Het oxidatieproces van glucose vereist geen fosforylering van glucose, zoals dat wel het geval is bij het fermentatieproces. In dit geval wordt de aldehydegroep geoxideerd tot een carboxylgroep, wat resulteert in gluconzuur. Dit wordt op zijn beurt geoxideerd tot 2-ketogluconzuur.

De laatste stapelt zich op of breekt af tot twee moleculen pyrodruivenzuur. Dit systeem vereist de aanwezigheid van zuurstof of een anorganische verbinding als de uiteindelijke elektronenacceptor.

De productie van zuren via deze route is zwakker dan die verkregen via de fermentatieroute.

Fermentatieproces

Om glucose-fermentatie te laten plaatsvinden via een van de beschikbare routes, moet het eerst worden gefosforyleerd en glucose-6-fosfaat worden.

Glucosefermentatie kan via verschillende routes verlopen, de belangrijkste is de Embden-Meyerhof-Parnas-route, maar ze kunnen ook de Entner-Doudoroff-route of de Warburg-Dickens hexose-monofosfaat-route, ook bekend als de van de afbraak van pentosen.

De gekozen route hangt af van het enzymsysteem dat het micro-organisme bezit.

Via Embden-Meyerhof- Parnas

Bij de fermentatie van glucose via de Embden-Meyerhof-Parnas-route, wordt het gesplitst in twee triosemoleculen, om later te worden afgebroken tot verschillende koolstofverbindingen, tot de vorming van glyceraldehyde-3-fosfaat. Van daaruit ontstaat een tussenstof, namelijk pyrodruivenzuur.

Van daaruit worden verschillende soorten gemengde zuren gevormd die van soort tot soort kunnen verschillen.

Dit systeem treedt op in afwezigheid van zuurstof en vereist een organische verbinding als de uiteindelijke elektronenacceptor.

Entner-Doudoroff-pad

Bij de fermentatie van glucose via de Entner-Doudoroff-route wordt glucose-6-fosfaat glucono-ᵼ-lacton-6-fosfaat en van daaruit wordt het geoxideerd tot 6-fosfogluconaat en 2-keto-3-deoxy-6- fosfogluconaat, om uiteindelijk pyrodruivenzuur te vormen. Deze route heeft zuurstof nodig om glycolyse te laten plaatsvinden.

Afbraakroute van pentosen of Warburg-Dickens Hexoxa-monofosfaatroute

Deze route is een hybride van de 2 hierboven. Het begint vergelijkbaar met de Entner-Doudoroff-route, maar later wordt glyceraldehyde-3-fosfaat gevormd als een voorloper van pyrodruivenzuur, zoals gebeurt in de Embden-Meyerhof-Parnas-route.

Voorbereiding

Wegen:

2 g pepton

5 g natriumchloride

10 g D-glucose (of de te bereiden koolhydraten)

0,03 g broomthymolblauw

3 gr agar

0,30 g dikaliumfosfaat

1 liter gedestilleerd water.

Meng alle verbindingen behalve de koolhydraten en los op in 1 liter gedestilleerd water. Verwarm en schud tot het volledig is opgelost.

Bij afkoeling tot 50 ° C wordt 100 ml 10% glucose (gefilterd) toegevoegd.

Verdeel op aseptische wijze 5 ml OF-medium in reageerbuizen met katoenen dop en autoclaaf bij 121 ° C, 15 pond druk gedurende 15 minuten.

Verticaal laten stollen.

De pH van het medium moet 7,1 zijn De kleur van het voorbereide medium is groen.

Bewaar in de koelkast.

Toepassingen

Het OF-medium is een speciaal medium voor het bepalen van het metabolische gedrag van een micro-organisme ten opzichte van een koolhydraat. Vooral voor degenen die weinig, zwakke of geen zuren vormen.

Gezaaid

Voor elk micro-organisme zijn 2 OF-buisjes nodig, beide moeten worden geïnoculeerd met het te onderzoeken micro-organisme. De kolonie wordt genomen met een rechte handgreep en er wordt een punctie gemaakt in het midden van de buis zonder de bodem te bereiken; Er kunnen meerdere lekke banden worden gemaakt, zolang er geen interesse is om de beweeglijkheid te observeren.

Een laag steriele vloeibare petrolatum of steriele gesmolten paraffine (ongeveer 1 tot 2 ml) wordt toegevoegd aan een van de buizen en gelabeld met de letter "F". De andere buis is origineel gelaten en gelabeld "O". Beide buisjes worden bij 35 ° C geïncubeerd en gedurende maximaal 3 tot 4 dagen dagelijks geobserveerd.

Interpretatie

Metabolisme en gasproductie

Tabel: Classificatie van micro-organismen volgens hun gedrag in open (oxidatieve) en gesloten (fermentatieve) OF-buizen

Bron: gemaakt door de auteur MSc. Marielsa gil

Het gas wordt waargenomen met de vorming van bellen of verplaatsing van de agar.

Opgemerkt moet worden dat een organisme dat alleen glucose oxideert maar het niet fermenteert, andere koolhydraten niet kan fermenteren, het zal het in ieder geval alleen oxideren. Daarom zal in deze situatie de afgesloten buis voor de studie van andere koolhydraten worden weggelaten.

Beweeglijkheid

Bovendien is motiliteit te zien in het OF-medium.

Positieve beweeglijkheid : groei die niet beperkt is tot het gebied van inenting. Er is groei naar de zijkanten van de buis.

Negatieve beweeglijkheid : groei alleen in het initiële inoculum.

QA

De volgende stammen kunnen als kwaliteitscontroles worden gebruikt: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa en Moraxella sp. De verwachte resultaten zijn:

1. coli: Glucose fermentor (zowel gele als sprankelende buisjes).
2. aeruginosa: Glucose-oxidator (open gele buis en groene of blauwe afdichting).
3. Moraxella sp: niet saccharolytisch (groene of blauwe open buis, groene verzegelde buis).

Beperkingen

-Sommige micro-organismen kunnen niet groeien in OF-medium. In deze gevallen wordt de test herhaald, maar wordt 2% serum of 0,1% gistextract aan het medium toegevoegd.

-Oxidatiereacties worden vaak alleen dicht bij het oppervlak waargenomen en de rest van het medium kan groen blijven, net zoals het als positief wordt beschouwd.

Referenties

1. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Microbiologische diagnose. 5e druk. Redactioneel Panamericana SA Argentina.
2. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey & Scott Microbiologische diagnose. 12 ed. Redactioneel Panamericana SA Argentina.
3. Mac Faddin J. (2003). Biochemische tests voor de identificatie van bacteriën van klinisch belang. 3e ed. Redactioneel Panamericana. Buenos Aires. Argentinië.
4. Francisco Soria Melguizo Laboratoria. 2009. OF Glucose Medium. Beschikbaar op: http://f-soria.es
5. Conda Pronadisa Laboratoria. VAN glucosemedium. Beschikbaar op: condalab.com
6. BD Laboratoria. 2007. OF Basaal medium. Beschikbaar op: bd.com