BIOCHEMISCHE TESTS: SOORTEN, WAAR ZE VOOR ZIJN EN BELANG - BIOLOGIE - 2026

De biochemische tests in de microbiologie zijn een reeks testchemicaliën die naar de micro-organismen in een monster worden gebracht om ze te identificeren; Deze micro-organismen zijn meestal bacteriën. Er is een groot aantal biochemische tests beschikbaar voor een microbioloog.

De keuze van deze tests is echter gebaseerd op voorlopige bevindingen, zoals het Gram-kleuringspatroon en groeikenmerken, waardoor de bacteriën in een bepaalde categorie kunnen worden ingedeeld. Biochemische tests zijn voornamelijk gebaseerd op de metabolische eigenschappen van elk type bacterie.

Niet alle bacteriën hebben dezelfde eigenschappen, dus wordt onderzocht of ze een bepaald enzym bezitten door het substraat toe te voegen en te wachten tot de reactie optreedt. Gewoonlijk wordt deze bepaling gegeven door een verandering in kleur of pH in het kweekmedium.

Er zijn vaak minder dan 15 biochemische tests nodig voor betrouwbare identificatie van een bacterie tot op soortniveau. Het uitvoeren van meer biochemische tests kan het vertrouwen in de identificatie vergroten.

De meeste van deze biochemische tests worden uitgevoerd op serum of bloedplasma. Ze kunnen echter ook worden uitgevoerd op andere biologische afscheidingen, zoals onder meer urine, hersenvocht, pleuravocht en ontlasting.

Classificatie

Biochemische tests kunnen in 3 groepen worden ingedeeld:

Universeel

Het zijn de tests die op elk monster kunnen worden uitgevoerd en die de microbioloog begeleiden bij de volgende biochemische tests die moeten worden uitgevoerd om een ​​betrouwbare identificatie te verkrijgen.

Voorbeeld

De catalase- en oxidase-test.

Differentiëlen

Het zijn de tests die worden uitgevoerd om de micro-organismen die in het monster aanwezig zijn tot op soortniveau te identificeren.

Identificatie vindt plaats op basis van de resultaten van een combinatie van tests, aangezien individuele resultaten niet informatief genoeg zijn om identificatie mogelijk te maken.

Voorbeeld

IMViC-tests en suikergebruikstests.

Specifiek

Het zijn specifieke tests voor een bepaalde reeks soorten of om een ​​soort te subtypen. Deze tests worden over het algemeen gedaan om te bevestigen of identificeren op ondersoortniveau. De individuele tests zijn op zichzelf informatief.

Voorbeeld

De γ-glutamylaminopeptidase-test.

Soorten biochemische tests

De catalase-test

De catalase-test is een test om de aanwezigheid van catalase-enzym aan te tonen door waterstofperoxide af te breken in zuurstof en water. Een kleine hoeveelheid bacteriën wordt toegevoegd aan een druppel waterstofperoxide (3%) op het glaasje.

De catalase-test is een eenvoudige test die door microbiologen wordt gebruikt om bacteriesoorten te helpen identificeren en om het vermogen van sommige microben om waterstofperoxide af te breken te bepalen door het enzym catalase te produceren.

Als er zuurstofbellen worden waargenomen, betekent dit dat de bacteriën het enzym catalase hebben, omdat het de afbraak van waterstofperoxide in zuurstof en water katalyseert. Het organisme zou dan catalase-positief zijn (bijv. Staphylococcus aureus).

De oxidase-test

Deze test wordt gebruikt om micro-organismen te identificeren die het enzym cytochroomoxidase bevatten (belangrijk in de elektronentransportketen). Het wordt vaak gebruikt om onderscheid te maken tussen de families Enterobacteriaceae en Pseudomadaceae.

Cytochroomoxidase draagt ​​elektronen over van de elektronentransportketen naar zuurstof (de laatste elektronenacceptor) en reduceert deze tot water. Kunstmatige elektronendonor- en acceptormoleculen worden geleverd in de oxidase-test.

Wanneer de elektronendonor wordt geoxideerd door de werking van cytochroomoxidase, wordt het medium donkerpaars en wordt dit als een positief resultaat beschouwd. Het micro-organisme Pseudomonas aeruginosa is een voorbeeld van een oxidase-positieve bacterie.

Gezouten Mannitol Agar (MSA) Test

Dit type test is zowel selectief als differentieel. De MSA zal organismen selecteren die in een omgeving met hoge zoutconcentraties kunnen leven, zoals Staphylococcus-soorten in tegenstelling tot Streptococcus-soorten, waarvan de groei onder deze omstandigheden wordt geremd.

De differentiële component in deze test is mannitolsuiker. Organismen die mannitol als voedselbron kunnen gebruiken, zullen bijproducten van fermentatie produceren, die zuur zijn en dus de pH van het medium verlagen.

De zuurgraad van het medium zorgt ervoor dat de pH-indicator, fenolrood, geel wordt. Voorbeelden van bacteriesoorten die met deze methode kunnen worden onderscheiden, zijn: Staphylococcus aureus (positief omdat het mannitol fermenteert) en Staphylococcus epidermidis (negatief omdat het mannitol niet fermenteert).

Coagulase-test

Coagulase is een enzym dat bloedplasma helpt stollen. Deze test wordt uitgevoerd op Gram-positieve en catalase-positieve bacteriesoorten om Staphylococcus aureus (coagulase-positief) te identificeren. Coagulase is in feite een virulentiefactor van deze bacteriesoort.

Stolselvorming rond een infectie veroorzaakt door deze bacterie beschermt deze waarschijnlijk tegen fagocytose. Deze test is erg handig als u Staphylococcus aureus wilt onderscheiden van andere Staphylococcus-soorten die coagulase-negatief zijn.

De urease-test

Deze test wordt gebruikt om bacteriën te identificeren die ureum kunnen hydrolyseren met behulp van het enzym urease. Het wordt vaak gebruikt om het geslacht Proteus te onderscheiden van andere darmbacteriën.

De hydrolyse van ureum produceert ammoniak als een van de producten. Deze zwakke base verhoogt de pH van het medium boven 8,4 en de pH-indicator (fenolrood) verandert van geel naar roze. Een voorbeeld van een urease-positieve bacterie is Proteus mirabilis.

Waar zijn biochemische tests voor?

Biochemische tests in de microbiologie worden gebruikt om ziekten te diagnosticeren die door microben worden veroorzaakt en om behandelingen te volgen die worden toegediend om deze te bestrijden. Bovendien worden ze gebruikt voor de screening van infectieziekten en voor hun prognose.

De biochemische identificatie van micro-organismen geeft een idee van wat deze micro-organismen kunnen, aangezien het mogelijk is om verschillende stammen van dezelfde soort te onderscheiden door specifieke biochemische profielen.

Verschillen in specifieke enzymactiviteiten informeren de ecologie, fysiologie of natuurlijke habitat van het micro-organisme, die in sommige gevallen als belangrijke informatie kan worden beschouwd.

Belang

Structurele verschillen in de vorm, grootte en rangschikking van bacteriën helpen weinig bij het identificatieproces, omdat er veel soorten bacteriën zijn die qua vorm, grootte en opstelling vergelijkbaar zijn.

Om deze reden is de identificatie van bacteriën uiteindelijk vooral gebaseerd op verschillen in hun biochemische activiteiten.

Elke bacteriesoort heeft een goed gedefinieerde reeks metabolische activiteiten die anders zijn dan alle andere soorten. Deze biochemische "vingerafdrukken" zijn eigenschappen die worden gecontroleerd door bacteriële enzymen.

Biochemische tests zijn dus belangrijk omdat ze de onderzoeker helpen om de pathogenen die in een monster aanwezig zijn correct te identificeren en op deze manier de gepaste behandeling aan de patiënt te kunnen aanbevelen.

Referenties

1. Beckett, G., Walker, S. & Rae, P. (2010). Klinische biochemie (8e ed.). Wiley-Blackwell.
2. Clarke, PH en Cowan, ST (1952). Biochemische methoden voor bacteriologie. Journal of General Microbiology, 6 (1952), 187-197.
3. Gaw, A., Murphy, M., Srivastava, R., Cowan, R., St, D. & O'Reilly, J. (2013). Klinische biochemie (5e ed.). Elsevier Gezondheidswetenschappen.
4. Goldman, E. & Green, L. (2008). Practical Handbook of Microbiology (2e ed.). CRC Press.
5. Harrigan, W. (1998). Laboratory Methods in Food Microbiology (3e ed.). Academische pers.
6. Vasanthakumari, R. (2009). Praktische microbiologie. BI Publications Pvt Ltd.