在微生物學(xué)中,，微生物的生理生化反應(yīng)的結(jié)果有兩種,，第一,，有機分子分解后形成了新的物質(zhì),，第二,，新的物質(zhì)將不同微生物聯(lián)系在一起,，或利用或抑制,，也就是他們間的物質(zhì)基礎(chǔ),。

一,、生理生化反應(yīng)的基礎(chǔ)

為什么不同的微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝能力不同呢？比如人類吃了秸稈,，不好消化,，牛就可以，為什么,？……

這些都基于不同生物體內(nèi)不同的酶系統(tǒng),，不同的酶系統(tǒng)對不同營養(yǎng)物質(zhì)的分解能力不同,，導(dǎo)致代謝產(chǎn)物也不一致，所以,，微生物的生理生化反應(yīng)也被作為細菌鑒定和分類的主要內(nèi)容之一,。

二、常見生理生化試驗詳細操作步驟

常見的生理生化試驗主要有四個,，主要用來快速鑒別大腸桿菌和產(chǎn)氣腸桿菌,，常合稱為IMViC試驗。

IMViC是吲哚試驗（indol test）,、甲基紅試驗（methyl red test,，MR試驗）、伏-波試驗（Vogen-Prokauer test,，V-P試驗）和檸檬酸鹽利用試驗（citrate test）4個實驗的縮寫,，其中，i是在英文中為了發(fā)音方便而加上去的,。

(一) 單糖發(fā)酵試驗

1. 實驗?zāi)康模?/span>根據(jù)細菌生理生化的差異,，了解細菌碳、氮源代謝類型的多樣性,，掌握部分根據(jù)生理生化反應(yīng)進行細菌鑒定方法,。簡單說，就是考察微生物對不同單糖的消耗情況,，選擇合適的單糖,。

2. 實驗原理：在培養(yǎng)基中加入一定量的溴甲酚紫指示劑和杜氏小管，不同的單糖分解后產(chǎn)生不同的產(chǎn)物,，產(chǎn)物的不同會導(dǎo)致指示劑顏色發(fā)生相應(yīng)的變化,。可以根據(jù)指示劑顏色的變化和小導(dǎo)管內(nèi)是否產(chǎn)氣,，簡單區(qū)分不能微生物,。

3. 詳細操作步驟

(1) 配制培養(yǎng)基：配制蛋白胨培養(yǎng)基，分裝到相同的試管中,，并加入杜氏小管,。

(2) 添加單糖：將葡萄糖、乳糖等分別加入到蛋白胨培養(yǎng)基內(nèi),，使其終濃度為10g/L,。

(3) 接種：將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌按照液體接種方法分別接種于上述培養(yǎng)基管中,，標(biāo)記,。

(4) 培養(yǎng)：放置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18-24h。

(5) 觀察結(jié)果：由于一些細菌能分解某種糖類產(chǎn)酸，所以培養(yǎng)基中pH下降至7.0以下,，在溴甲酚紫指示劑的顯示下，培養(yǎng)基顏色由紫色變黃色,。產(chǎn)酸者以“+”表示,；如果同時產(chǎn)生氣體，則培養(yǎng)基中倒置的小管內(nèi)有氣泡出現(xiàn),，此乃產(chǎn)酸又產(chǎn)氣,，以“⊕”表示；不分解,，則指示劑不變色,，用“-”表示。

(二) 吲哚試驗

1. 實驗?zāi)康模?/span>吲哚實驗是一種常見的生理生化實驗,，通常用于檢查某種有機物質(zhì)中是否存在芳香族化合物,。

2. 實驗原理：某些細菌具有色氨酸酶，能分解蛋白胨水培養(yǎng)基中的色氨酸,，產(chǎn)生吲哚（靛基質(zhì)）,，再與吲哚試驗（對二甲基氨基苯甲醛）反應(yīng)，形成紅色化合物玫瑰吲哚,，即為陽性反應(yīng),。

3. 實驗詳細操作步驟

(1) 配制培養(yǎng)基：配制蛋白胨培養(yǎng)基，分裝到相同的試管中,，并加入杜氏小管,。參照“杜氏小管產(chǎn)氣”試驗相關(guān)內(nèi)容。

(2) 接種：將大腸桿菌,、枯草芽孢桿菌按照液體接種方法分別接種于上述培養(yǎng)基試管管中,，標(biāo)記。

(3) 培養(yǎng)：放置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)18-24h后,，在兩支試管中分別滴加10-20滴乙mi,，震蕩數(shù)次后靜置3min。

(4) 添加吲哚試劑：每管沿管壁緩緩加入3-5滴吲哚試劑于培養(yǎng)液面上,，待1-2min后觀察,。

(5) 結(jié)果顯示：在交界面出現(xiàn)玫瑰紅色環(huán)即為吲哚試驗陽性（+），無紅色環(huán)即為陰性（-）,。

(三) 甲基紅試驗

1. 實驗?zāi)康?/strong>：用于檢測和鑒別腸道細菌的發(fā)酵能力,，特別是大腸埃希菌和產(chǎn)氣腸桿菌的鑒別。

2. 實驗原理：某些細菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸,，繼而分解為甲酸,、乙酸、乳酸等，使培養(yǎng)基pH降至4.2以下,，加入甲基紅指示劑呈紅色,，此為陽性反應(yīng)（+）；若產(chǎn)酸量少或產(chǎn)生的酸進一步轉(zhuǎn)化為醇,、醛,、氣體和水等，則培養(yǎng)基的pH仍為6.2以上,，加入甲基紅指示劑呈黃色,，此為陰性反應(yīng)（-）。

3. 詳細操作步驟

(1) 分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基中,。

(2) 放置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)18-24h,，取出，分別滴加2-3滴甲基紅試劑,，混勻,，觀察結(jié)果。

(3) 結(jié)果顯示：

(四) 伏-波試驗

1.實驗?zāi)康?/strong>：主要用于鑒別某些能發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸的細菌,，特別是那些能夠產(chǎn)生大量丙酮酸的細菌?,。

2. 實驗原理：有些細菌分解葡萄糖產(chǎn)生丙酮酸，丙酮酸進行縮合,，脫羧生成乙酰甲基甲醇,，在堿性環(huán)境中被氧化為二乙酰，再與培養(yǎng)基內(nèi)精氨酸的胍基結(jié)合,，生成紅色化合物,，則為伏-波試驗陽性（+）。

3. 詳細實驗步驟

(1) 分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養(yǎng)基中,。

(2) 放置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)18-24h,，取出試管后倒掉一半培養(yǎng)液，然后分別加入氫氧化鉀水溶液5-10滴和等體積的α-奈酚乙醇溶液,，搖勻,，37℃水浴鍋水浴15-30min。

(3) 觀察結(jié)果：培養(yǎng)液變?yōu)榧t色為陽性（+）,，黃色為陰性（-）,。

(五) 檸檬酸鹽利用實驗

1.實驗?zāi)康模?/strong>主要用于腸桿菌科細菌的鑒定?。

2. 實驗原理：檸檬酸鹽為唯yi碳源,，磷酸銨為唯yi氮源,，細菌分解培養(yǎng)基中的檸檬酸鹽、磷酸銨后產(chǎn)生堿性化合物,，使培養(yǎng)基pH升高,。因此,，可根據(jù)能否利用檸檬酸鹽來鑒別細菌。如細菌可利用檸檬酸鹽作為碳源,，細菌生長繁殖形成菌苔,，分解檸檬酸鹽生成堿性碳酸鹽，使培養(yǎng)基pH上升到7.0以上,，麝香草酚藍指示劑由綠色變?yōu)樯钏{色,，為檸檬酸鹽利用試驗陽性(+)；如細菌不能分解檸檬酸鹽,，則培養(yǎng)基顏色不發(fā)生變化，為檸檬酸鹽利用試驗陰性(-),。

3. 詳細實驗步驟

(1) 配制培養(yǎng)基：

(2) 接種：分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支檸檬酸鹽斜面培養(yǎng)基中,。

(3) 培養(yǎng)：放置于37℃培養(yǎng)箱，培養(yǎng)18-24h后,，觀察結(jié)果,。

(4) 預(yù)期結(jié)果:

大腸桿菌：-（無菌苔生長，培養(yǎng)基不變色）,。
枯草芽孢桿菌：+（有菌苔生長,，培養(yǎng)基變色）。

(六) 淀粉利用實驗

1. 實驗?zāi)康?/strong>：主要用于鑒別微生物對淀粉的利用能力,。

2. 實驗原理：微生物對大分子物質(zhì)如淀粉不能直接利用,，必須依靠產(chǎn)生的胞外酶將大分子物質(zhì)分解，才能被微生物吸收利用,。有些細菌有合成淀粉酶的能力,，可以分泌胞外淀粉酶，淀粉酶可水解淀粉為麥芽糖和葡萄糖,，淀粉水解后遇碘不再變藍色,。

3. 實驗步驟

(1) 配制淀粉培養(yǎng)基：

(2) 接種：分別接種大腸桿菌、枯草芽孢桿菌至淀粉固體培養(yǎng)基上,，標(biāo)記,，注意接種長度盡量相等。

(3) 培養(yǎng)：放置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)18-24h后觀察細菌的生長情況,，

(4) 添加碘液：滴入少量魯氏碘液,，輕輕旋轉(zhuǎn)平板使碘液均勻鋪滿整個平板。

(5) 觀察結(jié)果：如菌苔周圍出現(xiàn)無色透明圈,，說明淀粉被水解,，為陽性（+）；透明圈的大小反應(yīng)細菌水解淀粉能力的強弱,。

4. 預(yù)期結(jié)果：大腸桿菌：-,，枯草芽孢桿菌：+。

三、注意事項

1. 該實驗內(nèi)容中所涉及菌種是作為生理生化反應(yīng)的對比菌種,，重點注意避免發(fā)生交叉污染和標(biāo)記錯亂的現(xiàn)象,。

2. 使用酒精燈時需要特別注意操作安全。

3. 70%乙醇,、乙mi等化學(xué)試劑可以燃燒,，需要遠離明火。

4. 單糖發(fā)酵試驗部分,，在接種后需要注意請緩搖動試管時避免氣泡進入倒置小管中,。

5. 吲哚試驗部分，乙mi萃取過程一定要充分和靜置,，再沿管壁滴加吲哚試劑以避免破壞已分層界面,。

文章來源：環(huán)凱（）轉(zhuǎn)載于“ 微生物知識庫 ”公眾號；原作者~發(fā)酵菌人,。
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