Разнообразная химическая деятельность бактерий обусловлена наличием у них многочисленных ферментов. Ферменты являются веществами белковой природы, специфически катализирующими многочисленные химические реакции, происходящие в микробной клетке.
 

Биохимическая активность микробов наблюдается нами в повседневной жизни — процессы гниения, брожения и др., а также при росте бактерий на искусственных питательных средах. Каждый микробный вид характеризуется определенным набором ферментов, поэтому изучение биохимической активности бактерий используется при их идентификации. Так, например, для кишечной палочки характерным является наличие фермента, расщепляющего лактозу, тогда как у патогенных микробов кишечной группы (брюшнотифозные и дизентерийные бактерии), имеющих ряд общих признаков с кишечной палочкой, этот фермент отсутствует.
 

В условиях практической микробиологической лаборатории наиболее часто производят изучение сахаролитических и протеолитических ферментов. Для изучения протеолитических ферментов производят посев на желатин. Бактерии, обладающие протеолитическими ферментами, разжижают эту среду.
 

Мясопептонный желатин приготовляют из мясопептонного бульона, к которому прибавляют 10—15% сухого желатина. Растворяют желатин путем нагревания на водяной бане при температуре 40—45°С (температура плавления желатина 32—34°С, температура застывания 22—26°С) и затем устанавливают реакцию среды. Для просветления желатина прибавляют к расплавленной среде яичный белок, тщательно перемешивают и прогревают на водяной бане при температуре 100°С в течение 20 мин, фильтруют, разливают в стерильные пробирки и стерилизуют методом дробной стерилизации в аппарате Коха.
 

Посев изучаемой культуры производят в столбик желатина уколом и оставляют посев при комнатной температуре. Через 3—5 дней посевы просматривают и отмечают форму разжижения желатина. Способностью разжижать желатин обладают холерный вибрион, протей, золотистый стафилококк и некоторые другие бактерии.
 

Некоторые виды бактерий (например, кишечная палочка) обладают способностью разлагать триптофан с образованием индола. Наиболее простым способом выявления индола является способ Мореля, который состоит в следующем: в засеянную пробирку с мясопептонным бульоном под ватную пробку помещают полоску фильтровальной бумаги, пропитанную насыщенным раствором щавелевой кислоты. При образовании индола бумажка через 2—3 дня культивирования бактерий приобретает розовый цвет.
 

Процесс расщепления белка бактериями может сопровождаться выделением сероводорода. Обнаружение сероводорода можно производить параллельно с определением индола. Для определения сероводорода под ватную пробку в пробирку с бульонной культурой испытуемого микроба вкладывают бумажку, пропитанную раствором ацетата свинца (20 г свинца, 1 г двууглекислой соды, 100 г дистиллированной воды). При образовании сероводорода происходит почернение индикаторной бумажки через 1—3 сутки культивирования.
 

Индикаторные бумажки на индол и сероводород приготовляют впрок и в высушенном виде сохраняют в закрытой банке.
 

Многие микробы способны разлагать углеводы с образованием альдегидов, кислот и газообразных продуктов (С0₂, СН₄, H₂S и др.), причем одни виды расщепляют углеводы только до образования кислых продуктов (К), тогда как в результате жизнедеятельности других образуются как кислоты, так и газообразные продукты (КГ). Для изучения сахаролитической активности бактерий пользуются средами Гисса, так называемым пестрым рядом, т. е. набором сред, содержащих различные углеводы (глюкоза, сахароза, маннит, мальтоза, лактоза и др.). Для обнаружения продуктов расщепления углеводов к питательной среде прибавляют индикаторы, позволяющие улавливать кислые продукты, а для обнаружения газообразования в жидкие среды опускают поплавки или приготовляют полужидкие среды (0,5% агар).
 

Способ приготовления сред Гисса. К пептонной воде прибавляют углевод в количестве 1—0,5% и индикатор, например, индикатор Андреде. Последний представляет собой щелочной раствор кислого фуксина (0,5 г кислого фуксина, 16,4 мл нормального раствора едкого натра и 100 мл дистиллированной воды). Среду разливают в стерильные пробирки с поплавками и подвергают стерилизации дробным методом в аппарате Коха.
 

Ферментация лактозы может быть изучена при посеве культуры на молоко. Для приготовления этой питательной среды употребляют обезжиренное молоко, которое слегка подщелачивают (pH 7,2) 10% раствором карбоната натрия. К молоку можно добавить в качестве индикатора лакмусовую настойку. Молоко разливают по пробиркам и стерилизуют дробным методом. При росте микробов на молоке можно наблюдать следующие изменения: подкисление или подщелачивание, свертывание и пептонизацию (расщепление казеина).
 

Дифференциально-диагностические среды, содержащие лактозу, нашли широкое использование при изучении бактерий кишечной группы. Из всего обширного кишечно-тифозного семейства бактерий способностью ферментировать лактозу обладает только кишечная палочка. Благодаря наличию у кишечной палочки фермента, расщепляющего лактозу, колонии этого микроба изменяют цвет среды в присутствии того или иного индикатора. Так, на среде Эндо колонии кишечной палочки окрашиваются в красный цвет, на среде Левина — в темно-фиолетовый. Патогенные представители кишечно-тифозного семейства лишены способности разлагать лактозу и поэтому при их росте цвет колоний на дифференциально-диагностической среде не изменяется.
 

На практических занятиях для изучения ферментативной активности бактерий производят следующие исследования. Для изучения сахаролитической активности бактерий производят посев на «пестрый ряд» (среды Гисса) и молоко культур кишечной палочки, стафилококка или других видов бактерий. Посевы помещают в термостат. Помимо этого, на занятиях демонстрируют дифференциально-диагностические среды с посевами кишечной палочки. Для изучения протеолитической активности бактерий студенты производят посев различных бактерий (кишечная палочка, стафилококк, антракоид и др.) на мясопептонный желатин уколом. Посевы оставляют до следующего занятия при комнатной температуре (желатин разжижается при 37°С). Для определения способности бактерий образовывать сероводород и индол производят посевы на пробирки с мясопептонным бульоном и после посева под ватную пробку подвешивают индикаторные бумажки. Результаты изучения ферментативной активности учитывают на следующем занятии и результаты вносят в табл. 

Практические занятия медицинские биологические препараты для профилактики и лечения инфекционных заболеваний Занятие 1-е. Вакцины и анатоксины. Вопросы для обсуждения. 1. Искусственный иммунитет, активный и пассивный. 2. Препараты для создания искусственного активного иммунитета: вакцины и анатоксины. 3. Виды вакцин: живые, убитые и химические. 4. Способы приготовления вакцин. 5. Анатоксины нативные и очищенные, их получение и титрован... Читать далее...