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Identificação de bactérias As colorações simples diferenciais ou estruturais, mesmo se combinadas com diferentes tipos de cultivo e observação das características das colônias, não são suficientes para a identificação de bactérias isoladas. Os testes bioquímicos são amplamente utilizados em associação com resultados obtidos através da coloração e cultivos, servindo como prova definitiva na identificação das bactérias isoladas, visto que as propriedades metabólicas são únicas para cada espécie. Identificação de bactérias Esta classificação das bactérias em relação às suas características bioquímicas se dá porque tipos diferentes os micro-organismos apresentam tipos diferentes de vias metabólicas para obtenção de energia (fermentação, respiração ou ambos), bem como podem possuir enzimas especificas utilizadas no processo de metabolização dos diferentes substratos contidos nos meios de cultivo. Os testes bioquímicos para identificação dos micro-organismos podem ser divididos: tipos de metabolismo e atividade enzimática. Testes → Fermentação de carboidratos; → Teste da catalase; → Teste da utilização de citrato; → Presença de descarboxilases; → Teste da uréase; → Teste da β-galactosidade; → Liquefação da gelatina; → Produção de H2S; → Teste do indol; → Teste do vermelho de metila; → Teste Voges-Proskauer; → Redução do nitrato; → Teste oxidação/fermentação; → Hidrolise do amido; → Teste da motilidade. Identificação de bactérias Após a análise de todos os testes bioquímicos, expressados na maioria das vezes como positivo ou negativo, os resultados poderão ser agrupados e a bactéria identificada de acordo com as características já preestabelecidas através de esquemas de identificação. 6 Reações de Caracterização para Coliformes (IMViC) Esquema de inoculação para as reações de caracterização de Coliformes Reações IMViC (I) Indol : Utilizado para caracterizar e/ou identificar bactérias entéricas, que são capazes de produzir indol a partir do aminoácido triptofano, através da enzima triptofanase. + + 0 Meio de cultura: caldo triptona ou caldo peptona; 0 Reagente de Kovac (p-dimetillaminobenzaldeido, butanol e ac. clorídrico); 0 Inóculo (micro-organismo) : bactéria do grupo coliforme; 0 Incubação: 24 a 48 horas a 35ºC. triptofanase Triptofano Indol Amônia ácido pirúvico (I) Indol Interpretação dos resultados: após incubação durante 24 a 48 horas a 35ºC, juntar à cultura crescida 0,2 a 0,3ml do reagente de Kovac’s. o Teste positivo : aparecimento de um anel sobrenadante vermelho intenso indicando a presença de indol; o Teste negativo: a cor do reagente permanece inalterada. (B)Vermelho de Metila: comprova a capacidade de um organismo de produzir e manter estáveis produtos finais ácidos da fermentação da glicose. Meio de cultura: caldo-glicosado-fosfatado (meio de Carky Lubs) Cultura: bactéria do grupo coliforme. GLICOSE Ácido pirúvico Várias Enzimas Ácido lático; Ácido acético; Ácido succínico; Ácido fórmico; Etanol; Dióxido de carbono; Gás hidrogênio MECANISMO DA REAÇÃO: pH < 4,4 vira o indicador para vermelho. Interpretação: após incubação a 35ºC por 48h, ou 30ºC por 3 a 5 dias, juntar 2 a 3 gotas do indicador vermelho de metila Cor vermelha indica teste positivo Cor amarela indica teste negativo. (C) Voges Proskauer: determina a capacidade de um organismo de produzir um produto final neutro da fermentação da glicose, o acetilmetilcarbinol (acetoína). o Meio de cultura: caldo-glicosado-fosfatado (meio de Carky Lubs) o Culturas: Eschericha coli (-) e Enterobacter aerogenes, B.subtilis (+) Glicose Ác. Pirúvico Fermentação via butilenoglicólica Acetoína Reagente de Barrit A (alfa naftol) Reagente de Barrit B (KOH) Anel Vermelho MECANISMO DA REAÇÃO + + Interpretação: após 48 horas de incubação, retira-se com pipeta estéril 1ml da cultura crescida para um outro tubo de ensaio; junta-se 0,6ml de solução de -naftol e 0,2 ml de KOH a 40 %. Agita-se vigorosamente e deixa-se em repouso em estufa a 35oC. Observa-se a partir de 15 minutos até um máximo de 4 horas. O aparecimento de uma coloração cereja que se estende da superfície para o fundo do tubo indica um teste Voges Proskauer positivo. O aparecimento de uma coloração acobreada ou mesmo vermelha indica teste negativo. GLICOSE Ácido Pirúvico Acetilmetil carbinol (acetoína) Butilenoglicol Diacetilo ác. lático, ác. acético ác. succínico, ác. fórmico Complexo vermelho cereja Fermentação ácida mista Esquema Bioquímico KOH + Ar a- naftol Vermelho Prova VP positiva Prova VM positiva pH < 4,4 vira o indicador para vermelho 13 D) Teste de citrato: avalia a capacidade de um micro-organismo em utilizar o citrato como única fonte de carbono Meio de cultura: meio de citrato (citrato de Koser ou citrato de Simmon) Culturas: Eschericha coli e Enterobacter aerogenes MECANISMO DA REAÇÃO Citrato de sódio + Fosfato de amônia Fermentação do Citrato Hidróxido de amônia, carbonato de sódio + azul de bromotimol (indicador) Azul Interpretação do teste de citrato: após 24-48 horas de incubação em meio citratado, observa-se: Meio líquido de citrato de Koser Crescimento visível (o meio fica turvo): prova positiva; Ausência de crescimento (o meio permanece límpido): prova negativa Meio solidificado de Simons + virada do indicador azul de bromotimol de verde para azul; - cor inalterada. DIFERENTES COMBINAÇÕES DE RESULTADOS DE TESTE DE IMViC 16 http://nhscience.lonestar.edu/biol/wellmeyer/media/IMViC1.jpg http://nhscience.lonestar.edu/biol/wellmeyer/media/IMViC2.jpg http://nhscience.lonestar.edu/biol/wellmeyer/media/IMViC3.jpg Com os resultados dos quatro testes anteriores pode-se determinar o gênero do coliforme isolado através da Tabela 1, que fornece uma interpretação dos resultados das reações do IMViC. Microrganismo Indol Vermelho de Metila Voges Proskauer Citrato Eschericha coli Variedade I Variedade II + - + + - - - - Citrobacter freundii (Intermediário) Variedade I Variedade II - + + + + - + - Enterobacter aerogenes Variedade I Variedade II - + - - + + + + TABELA 1: Interpretação das reações IMViC Interpretação das reações IMViC 17 Fermentação de carboidratos Determina a capacidade de um organismo de fermentar (degradar) um hidrato de carbono específico incorporado a um meio básico, produzindo ácido ou ácido com gás. Meio de cultura: meio de cultura simples com baixa concentração de peptona e altas concentrações de açúcares como glicose, lactose etc. O meio contém um indicador (vermelho de fenol), o qual se apresenta na cor amarela em pH abaixo de 6,8 ou na cor vermelha em pH acima de 7,4; e tubo de vidro de Durham. Interpretação: Glicose(+) e produção de gás(+) Glicose(-) e produção de gás(-) http://4.bp.blogspot.com/_nW0PD0NVfZQ/Ste2q5pj0rI/AAAAAAAAACs/c-4kBEwU0kQ/s1600-h/046.JPG 0 Prova da Amilase: determina se o microrganismo possui a enzima amilase que hidroliza o amido 0 Meio: ágar simples contendo aproximadamente 0,2% de amido 0 Culturas: Bacillus subtilis (+); Bacillus megaterium(- ) Proteus vulgaris (-) Alfa amilase H2O Alfa-D-glicose Alfa amilase H2O Alfa-D-glicose Procedimento: Após inoculação do micro-organismo, a placa é incubada a 35°C por pelo menos 48h. Passado o período de incubação, a superfície da placa é coberta com uma solução de iodo (pode ser lugol da coloração e Gram), para a revelação da prova. Interpretação: 0 ( + ): a presença de uma zona clara ao redor do crescimento indica a utilização do amido; 0 ( - ): meio azul para amido insolúvel e marron para amido parcialmente solúvel. TESTE DA CATALASE Princípio: Determinar a habilidade de um determinado micro- organismo emdegradar enzimaticamente o peróxido de hidrogênio, com formação de água e oxigênio (formação de bolhas). Produzem a enzima catalase. Técnica: Gotejar sobre a biomassa microbiana, o reagente peróxido de hidrogênio a 3%. Observar a formação de bolhas. 21 Provas no Meio de Leite diferencia micro-organismos sobre a base de suas múltiplas reações metabólicas em meio de leite. 0 Meio de cultura: meio de leite (litmus) com indicador de pH (azul de tornassol ou azul de bromocresol). 0 Culturas: Lactobacillus bulgariccus (+) Streptococcus termophyllus (+) Salmonella (-) Interpretação 0 A) Fermentação da lactose produção de ácidos: meio amarelo; 0 B) alcalinidade não ocorre fermentação da lactose mas ocorre atuação nas substâncias nitrogenadas liberando amônia azul; 0 C) formação de coágulo e digestão: alguns micro-organismos promovem a formação de coágulo devido ao aumento do pH do meio, mas depois o coágulo se desfaz devido à ação de enzimas proteolíticas produzidas pelos micro-organismos. Teste do Manitol Grupo 1- Staphylococcus aureus; Grupo 2 - grupo das espécies de Staphylococcus que não são S. aureus. Isso é possível, pois somente os S.aureus fermenta o manitol, acidificando o meio que de rosa passa para amarelo. 24 o Meio é o Ágar Hipertônico Manitol, que possui uma concentração muito elevada de sal, o que impede que a grande maioria das bactérias cresça. o É utilizado na diferenciação de bactérias do gênero Staphylococcus em dois grupos: Teste em Meio TSI (Triplice Sugar Iron) Avalia a capacidade de um organismo atacar um hidrato de carbono específico incorporado em um meio de cultura básico, com produção ou não de gases ou possível produção de ácido sulfídrico (H2S). 0 Meio de cultura: O meio apresenta a proporção de Glicose : Lactose : Sacarose 1:10:10 (g/L), há também tiossulfato de sódio, sulfato ferroso e peptona. O indicador de pH é vermelho de fenol (pH ácido indicador fica amarelo; pH alcalino o indicador fica vermelho). 0 Técnica: Inocular a cultura com alça em agulha em meio de cultura distribuído em tubo de ensaio. 0 Culturas: Eschericha coli , Salmonela typhosa, Pseudomonas aeruginosa Interpretação 0 Teste de Fermentação e liberação de gases 26 http://2.bp.blogspot.com/_w-cD4iiccqU/R1nWybY9M0I/AAAAAAAAAB8/5acytUagQg4/s1600-h/ferm..png 0 Teste para H2S: Se a bactéria produzir a enzima tiossulfato redutase ela irá catalisar a reação de degradação do tiossulfato de sódio presente no meio produzindo H2S, este reage com o sulfato ferroso formando um precipitado preto de sulfeto ferroso. Para que esta reação ocorra é necessário que o meio esteja ácido, assim se a base do tubo estiver negra deve ser lida como que a bactéria é fermentadora de glicose. 27 Prova em meio de Kligler 28 0 Liquefação da Gelatina: determina a capacidade de um organismo de produzir enzimas do tipo proteolítica (gelatinase) que hidrolizam a gelatina. 0 Meio: meio de cultura nutritivo, em tubo, suplementado com 12% de gelatina 0 Culturas: Staphyococcus aureus (patogênico +) e St. Epidermidis (+ tardiamente) , Bacillus (+), e Enterobactérias , Serratia e Proteus ( -) 0 Resultado: Após incubação a 35º C durante 24 a 48 h as culturas são colocadas no refrigerador a 4º C durante 30 minutos, ou em banho de gelo durante 3 a 5 minutos. -meio sólido + meio líquido Proteína + H2O Polipeptídeos + H2 O Aminoácidos individuais Gelatinase Gelatinase Métodos rápidos para caracterização: sistemas multitestes 0 Enterotube IIR 30 Haste de metal usada para inocular Compartimentos do Enterotube É um sistema com meios de cultura específicos contidos em compartimentos distintos. É utilizado para a identificação de enterobactérias.. Resultado: 31 Kits para caracterização de bactérias 0 Tiras API 20E: reações de caracterização de enterobactérias 32 0 FOOD System Descrição: Food System é um sistema de 24 poços com substratos bioquímicos desidratados e meios de cultura para a pesquisa e presumível identificação de microrganismos em carnes, leite e queijo, peixe e outros produtos alimentares. O sistema fornece a pesquisa e a presumível identificação de Salmonella spp., Citrobacter spp, Proteus spp./Providencia spp., Pseudomonas spp., Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus cereus, Listeria spp., fungos e leveduras. O sistema é inoculado com a suspensão da amostra alimentar e incubado a 36ºC ± 1ºC durante 18 a 24 horas. http://www.frilabo.pt/fcms/index2.php?option=com_content&task=view&id=470&pop=1&page=0
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