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微生物鉴定的生理生化反应各种细菌具有各自独特的酶系统，因而对底物的分解能力不同，其代谢产物也不同。
用生物化学方法测定这些代谢产物，可用来区别和鉴定细菌的种类。
利用生物化学方法来鉴别不同细菌，称为细菌的生物化学试验或称生化反应。
生物化学试验的方法很多，主要有以下几类。
一、碳水化合物的代谢试验1．糖（醇、苷）类发酵试验（1）原理：不同种类细菌含有发酵不同糖（醇、苷）类的酶，因而对各种糖（醇、苷）类的代谢能力也有所不同，即使能分解某种糖（醇、苷）类，其代谢产物可因菌种而异。
检查细菌对培养基中所含糖（醇、苷）降解后产酸或产酸产气的能力，可用以鉴定细菌种类。
(2)方法：在基础培养基中（如酚红肉汤基础培养基pH7.4）加入0.5~1.0％（w/v）的特定糖（醇、苷）类。
所使用的糖（醇、苷）类有很多种，根据不同需要可选择单糖、多糖或低聚糖、多元醇和环醇等，见表6-4-1。
将待鉴定的纯培养细菌接种入试验培养基中，置35℃孵育箱内孵育数小时到两周（视方法及菌种而定）后，观察结果。
若用微量发酵管，或要求培养时间较长时，应注意保持其周围的湿度，以免培养基干燥。
(3)结果：能分解糖（醇、苷）产酸的细菌，培养基中的指示剂呈酸性反应（如酚红变为黄色），产气的细菌可在小倒管（Durham小管）中产生气泡，固体培养基则产生裂隙。
不分解糖则无变化。
(4)应用：糖（醇、苷）类发酵试验，是鉴定细菌的生化反应试验中最主要的试验，不同细菌可发酵不同的糖（醇、苷）类，如沙门菌可发酵葡萄糖，但不能发酵乳糖，大肠埃希菌则可发酵葡萄糖和乳糖。
即便是两种细菌均可发酵同一种糖类，其发酵结果也不尽相同，如志贺菌和大肠埃希菌均可发酵葡萄糖，但前者仅产酸，而后者则产酸、产气，故可利用此试验鉴别细菌。
表6-4-1 常用于细菌糖发酵试验的糖、醇类单糖四碳糖：赤藓糖, 五碳糖：核糖核酮糖木糖阿拉伯糖, 六碳糖：葡萄糖果糖半乳糖甘露糖双糖蔗糖（葡萄糖＋果糖）乳糖（葡萄糖＋半乳糖）麦芽糖（两分子葡萄糖）三糖棉子糖（葡萄糖＋果糖＋半乳糖）多糖菊糖（多分子果糖）淀粉醇类侧金盏花醇卫茅醇甘露醇山梨醇非糖类肌醇2．葡萄糖代谢类型鉴别试验(1)原理：细菌在分解葡萄糖的过程中，必须有分子氧参加的，称为氧化型；能进行无氧降解的为发酵型；不分解葡萄糖的细菌为产碱型。
第1篇一、实验目的1. 学习微生物学的基本实验操作技能。
2. 掌握细菌的分离纯化方法。
3. 了解细菌的形态学和生理学特征，进行初步鉴定。
二、实验原理细菌是单细胞微生物，广泛分布于自然界。
本实验通过平板划线法或稀释涂布平板法分离纯化细菌，观察其形态学特征，并利用生理生化实验对其进行初步鉴定。
三、实验材料与仪器1. 材料：土壤、无菌生理盐水、牛肉膏蛋白胨琼脂平板、细菌培养箱、显微镜、酒精灯、接种环等。
2. 仪器：高压蒸汽灭菌器、无菌操作台、恒温培养箱、移液器、试管、烧杯等。
四、实验步骤1. 土壤样品的处理（1）取土壤样品10g，加入90ml无菌生理盐水，振荡混匀。
（2）用无菌纱布过滤，收集滤液。
2. 细菌的分离纯化（1）取滤液1ml，加入9ml无菌生理盐水，制成10^-1稀释液。
（2）取10^-1稀释液0.1ml，涂布于牛肉膏蛋白胨琼脂平板上。
（3）重复步骤（2），制作10^-2、10^-3稀释液的涂布平板，共计3个。
（4）将平板倒置，放入细菌培养箱，37℃培养24小时。
3. 细菌的形态学观察（1）将长出的菌落挑取少量，制作临时玻片。
（2）在显微镜下观察菌落的形态、大小、颜色等特征。
4. 细菌的生理生化实验（1）将长出的菌落分别接种于下列培养基：a. 硫酸铜琼脂培养基：用于检测硫化氢产生。
b. 硝酸盐还原培养基：用于检测硝酸盐还原。
c. 氧化酶试验培养基：用于检测氧化酶活性。
（2）将接种后的培养基放入细菌培养箱，37℃培养24小时。
（3）观察并记录实验结果。
五、实验结果与分析1. 细菌的分离纯化通过平板划线法，成功分离出细菌纯培养。
2. 细菌的形态学观察在显微镜下观察到菌落呈圆形、表面光滑、边缘整齐、颜色为白色。
3. 细菌的生理生化实验a. 硫化氢产生实验：菌落周围出现黑色沉淀圈，说明该菌能产生硫化氢。
b. 硝酸盐还原实验：菌落周围出现红色沉淀圈，说明该菌能还原硝酸盐。
c. 氧化酶活性实验：菌落周围出现蓝色，说明该菌具有氧化酶活性。
芽孢菌菌种鉴定部分实验1、好氧性-半固体琼脂穿刺半固体琼脂0.5-0.6%，一般培养用培养基伯杰氏手册2、V-P实验（测定培养物终pH）（科大微生物）按培养液一半的量加入6%萘酚酒精液，摇匀，再按培养液1/3量加入40%氢氧化钾溶液，充分摇匀。
呈现红色者为V-P阳性，不呈现红色为阴性，后者放培养条件下继续培养4h再观察判定。
3、柠檬酸盐4、D-木糖、D-甘露醇5、葡萄糖产酸产气糖发酵培养基（科大微生物实验）：牛肉膏0.5%蛋白胨1%氯化钠0.3%Na2HPO4.12H2O 0.2%0.2%溴麝香草酚蓝溶液1.2%（体积分数）蒸馏水配制，pH7.4方法：葡萄糖发酵管按上述成分配好后，加入0.5%葡萄糖，分装于有一个倒置杜氏管的试管内，121℃灭菌15min。
其他糖分别配成10%溶液，无菌吸管吸取0,5mL加入10mL培养基内。
蔗糖不纯，加热时会自行分解，采用过滤除菌法。
乳糖发酵无牛肉膏。
紫色培养基变黄者，利用葡萄糖产酸；培养基变黄，杜氏管中又有气泡，产酸产气，气泡似小米粒，产酸微量产气6、酪素水解及酪氨酸水解酪素水解试验（酪蛋白水解）牛奶平板的制备：取5g脱脂奶粉加入50mL蒸馏水中（或用50mL脱脂牛奶），另称1.5g琼脂溶于50mL蒸馏水中，将两液分开灭菌。
待冷至45－50℃时，将两液混匀倒平板，即成牛奶平板。
将平板倒置过夜，使表面水分干燥，然后将菌种点接在平板上，每皿可点接3－5株菌。
适温培养1、3、5天，记录菌落周围和下面酪素是否已被分解而呈透明。
配制该培养基时，切勿将牛奶和琼脂混合灭菌，以防牛奶凝固。
酪氨酸水解将酪氨酸0.5g悬浮于10mL蒸馏水中，115℃，20分钟灭菌，然后于100mL 无菌的营养肉汤琼脂混合，倾倒平板，待凝固后，将测试菌接种于平皿上，培养7到14d，记录酪氨酸结晶是否被水解而变透明。
7、苯丙氨酸脱氨酶8、卵黄卵磷脂酶9、硝酸盐还原到亚硝酸盐实验10、0.001%溶菌酶抗性实验滤纸片抑菌圈实验11、吲哚反应蛋白胨水培养基：蛋白胨（或胰蛋白胨）20g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL；121,15min。
临床微生物实验室细菌鉴定指南(续)温州医学院附属第一医院实验诊断中心潘钦石一．细菌的鉴定步骤1．鉴定的概念：将一个未知的菌株按其生物学特性，经过与所有已知菌种进行比较后划归到一个已知菌种的分析过程。
2．对待鉴定的菌种要明确已经获得纯化培养或者该菌种在血平板上生长良好，有单个菌落可以进行生化试验。
（我们这里一般都是预先纯化培养）3．对待鉴定的菌种进行革兰染色，观察形态（G+c，G–b，G–c，G+b），做触酶，氧化酶实验，然后按科，属，种逐步鉴定。
要注意对待鉴定的菌种选择一个合适的鉴定系统，临床常见细菌的快速简单的鉴定系统我们都已经设计好，参考鉴定质控单。
4．按鉴定质控单的要求填写好病人姓名，年龄，性别；标本类型，标本编号，送检日期等。
另外最重要的是要填写好该菌种的菌落形态以及有无溶血。
5．复习革兰染色，触酶实验，氧化酶实验。
⑴．革兰染色：是细菌鉴定过程中最常用最基本最重要的染色方法。
首先要将待鉴定的细菌涂片，固定（目的：杀死细菌，改变细菌对染料的通透性）。
第一步：以结晶紫初染（染色液Ⅰ）第二步：以卢戈氏碘液媒染（染色液Ⅱ）第三步：用95%乙醇脱色（染色液Ⅲ）第四步：最后用稀释复红复染（染色液Ⅳ）⑵．触酶实验(H2O2实验)：a.原理：具有过氧化氢酶的细菌能催化双氧水生成水和初生态氧，继而形成氧分子出现气泡。
b.方法：一般用玻片法，就是挑取菌落在洁净的玻片上涂开，滴加3%过氧化氢数滴，观察结果（立即有大量气泡产生者为阳性，不产生气泡者为阴性）。
要注意不能在血平板上进行实验，这样易出现假阳性；另外陈旧菌落要是进行实验可能会导致假阴性结果；还有不能在接种针或环上进行实验。
c.阳性对照用金黄色葡萄球菌，阴性对照用链球菌；试剂要避光置4℃冰箱保存。
d.应用：绝大多数含细胞色素的需氧和兼性厌氧细菌触酶实验阳性，链球菌属阴性。
临床常见细菌鉴定实验中我们一般用于区别葡萄球菌属（+），微球菌属（+），链球菌属（－）。
微生物鉴定的生理生化反应各种细菌具有各自独特的酶系统，因而对底物的分解能力不同，其代谢产物也不同。
用生物化学方法测定这些代谢产物，可用来区别和鉴定细菌的种类。
利用生物化学方法来鉴别不同细菌，称为细菌的生物化学试验或称生化反应。
生物化学试验的方法很多，主要有以下几类。
一、碳水化合物的代谢试验1．糖（醇、苷）类发酵试验（1）原理：不同种类细菌含有发酵不同糖（醇、苷）类的酶，因而对各种糖（醇、苷）类的代谢能力也有所不同，即使能分解某种糖（醇、苷）类，其代谢产物可因菌种而异。
检查细菌对培养基中所含糖（醇、苷）降解后产酸或产酸产气的能力，可用以鉴定细菌种类。
(2)方法：在基础培养基中（如酚红肉汤基础培养基pH7.4）加入0.5~1.0％（w/v）的特定糖（醇、苷）类。
所使用的糖（醇、苷）类有很多种，根据不同需要可选择单糖、多糖或低聚糖、多元醇和环醇等，见表6-4-1。
将待鉴定的纯培养细菌接种入试验培养基中，置35℃孵育箱内孵育数小时到两周（视方法及菌种而定）后，观察结果。
若用微量发酵管，或要求培养时间较长时，应注意保持其周围的湿度，以免培养基干燥。
(3)结果：能分解糖（醇、苷）产酸的细菌，培养基中的指示剂呈酸性反应（如酚红变为黄色），产气的细菌可在小倒管（Durham小管）中产生气泡，固体培养基则产生裂隙。
不分解糖则无变化。
(4)应用：糖（醇、苷）类发酵试验，是鉴定细菌的生化反应试验中最主要的试验，不同细菌可发酵不同的糖（醇、苷）类，如沙门菌可发酵葡萄糖，但不能发酵乳糖，大肠埃希菌则可发酵葡萄糖和乳糖。
即便是两种细菌均可发酵同一种糖类，其发酵结果也不尽相同，如志贺菌和大肠埃希菌均可发酵葡萄糖，但前者仅产酸，而后者则产酸、产气，故可利用此试验鉴别细菌。
表6-4-1 常用于细菌糖发酵试验的糖、醇类单糖四碳糖：赤藓糖, 五碳糖：核糖核酮糖木糖阿拉伯糖, 六碳糖：葡萄糖果糖半乳糖甘露糖双糖蔗糖（葡萄糖＋果糖）乳糖（葡萄糖＋半乳糖）麦芽糖（两分子葡萄糖）三糖棉子糖（葡萄糖＋果糖＋半乳糖）多糖菊糖（多分子果糖）淀粉醇类侧金盏花醇卫茅醇甘露醇山梨醇非糖类肌醇2．葡萄糖代谢类型鉴别试验(1)原理：细菌在分解葡萄糖的过程中，必须有分子氧参加的，称为氧化型；能进行无氧降解的为发酵型；不分解葡萄糖的细菌为产碱型。
山东大学实验报告2017年12月4 日___________________________ 科目：微生物学实验题目：微生物鉴定常用的生理生化试验姓名：丁志康一、目的要求1.证明不同微生物对各种有机大分子的水解能力不同，从而说明不同微生物有着不同的酶系统。
2.掌握进行微生物大分子水解试验的原理和方法。
3.了解糖发酵的原理和在肠道细菌鉴定中的重要作用。
4.掌握通过糖发酵鉴别不同微生物的方法。
5.了解IMViC反应的原理及其在肠道细菌鉴定中的意义和方法。
二、基本原理1、生物对大分子的淀粉、蛋白质和脂肪不能直接利用，必须靠产生的胞外酶将大分子物质分解才能被微生物吸收利用。
胞外酶只要为水解酶，通过加水裂解大的物质为较小的化合物，使其能被运输至细胞内。
如淀粉酶水解淀粉为小分子的糊精、双糖和单糖；脂肪酶水解脂肪为甘油和脂肪酸；蛋白酶水解蛋白质为氨基酸等。
这些过程均可通过观察细菌菌落周围的物质变化来证实；淀粉遇碘液会产生蓝色，但细菌水解淀粉的区域，用碘测定不在产生蓝色，表明细菌产生淀粉酶。
脂肪水解后产生脂肪酸可改变培养基的pH，使pH降低，加入培养基的中性红指示剂会使培养基从淡红色变成深红色，说明胞外存在着脂肪酶。
2、糖发酵试验是常用的鉴别微生物的生化反应，在肠道细菌的鉴定上尤为重要。
绝大多数细菌都能利用糖类作为碳源和能源，但是它们在分解糖类物质的能力上有很大的差异。
有些细菌能分解某种糖产生有机酸（如乳糖、醋酸、丙酸等）和气体（如氢气、甲烷、二氧化碳的等）；有些细菌只产酸不产气。
例如大肠杆菌能分解乳糖和葡萄糖产酸并产气；伤寒杆菌分解葡萄糖产酸不产气，不能分解乳糖；普通变形杆菌分解葡萄糖产酸产气，不能分解乳糖。
发酵培养基含有蛋白胨，指示剂（溴甲酚紫），倒置的德汉氏小管和不同的糖类。
当发酵产酸时，溴甲酚紫指示剂可由紫色（pH6.8）变为黄色（pH5.2）。
气体的产生可由倒置的德汉氏小管中有无气泡来证明。
3、IMViC反应是吲哚试验、甲基红试验、伏-普试验和柠檬酸试验4个试验的首字母缩写。
芽孢菌菌种鉴定部分实验1、好氧性-半固体琼脂穿刺半固体琼脂0.5-0.6%，一般培养用培养基伯杰氏手册2、V-P实验（测定培养物终pH）（科大微生物）按培养液一半的量加入6%萘酚酒精液，摇匀，再按培养液1/3量加入40%氢氧化钾溶液，充分摇匀。
呈现红色者为V-P阳性，不呈现红色为阴性，后者放培养条件下继续培养4h再观察判定。
3、柠檬酸盐4、D-木糖、D-甘露醇5、葡萄糖产酸产气糖发酵培养基（科大微生物实验）：牛肉膏0.5%蛋白胨1%氯化钠0.3%Na2HPO4.12H2O 0.2%0.2%溴麝香草酚蓝溶液1.2%（体积分数）蒸馏水配制，pH7.4方法：葡萄糖发酵管按上述成分配好后，加入0.5%葡萄糖，分装于有一个倒置杜氏管的试管内，121℃灭菌15min。
其他糖分别配成10%溶液，无菌吸管吸取0,5mL加入10mL培养基内。
蔗糖不纯，加热时会自行分解，采用过滤除菌法。
乳糖发酵无牛肉膏。
紫色培养基变黄者，利用葡萄糖产酸；培养基变黄，杜氏管中又有气泡，产酸产气，气泡似小米粒，产酸微量产气6、酪素水解及酪氨酸水解酪素水解试验（酪蛋白水解）牛奶平板的制备：取5g脱脂奶粉加入50mL蒸馏水中（或用50mL脱脂牛奶），另称1.5g琼脂溶于50mL蒸馏水中，将两液分开灭菌。
待冷至45－50℃时，将两液混匀倒平板，即成牛奶平板。
将平板倒置过夜，使表面水分干燥，然后将菌种点接在平板上，每皿可点接3－5株菌。
适温培养1、3、5天，记录菌落周围和下面酪素是否已被分解而呈透明。
配制该培养基时，切勿将牛奶和琼脂混合灭菌，以防牛奶凝固。
酪氨酸水解将酪氨酸0.5g悬浮于10mL蒸馏水中，115℃，20分钟灭菌，然后于100mL 无菌的营养肉汤琼脂混合，倾倒平板，待凝固后，将测试菌接种于平皿上，培养7到14d，记录酪氨酸结晶是否被水解而变透明。
7、苯丙氨酸脱氨酶8、卵黄卵磷脂酶9、硝酸盐还原到亚硝酸盐实验10、0.001%溶菌酶抗性实验滤纸片抑菌圈实验11、吲哚反应蛋白胨水培养基：蛋白胨（或胰蛋白胨）20g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL；121,15min。
常用生化试验一．糖、醇发酵试验1.糖、醇发酵试验原理：各种细菌因含有发酵不同糖、醇的酶，所以分解糖、醇的能力个不相同。
有的能分解某些糖、醇类，有的则不能分解。
有的分解某些糖、醇类发酵产酸产气，有的仅产酸，而不产气。
根据这些特点，可鉴别细菌。
培养基：糖发酵试验应用的培养基种类很多，大致可分为液体，半固体，固体（高层、斜面）等几类。
可根据试验的要求和细菌的特性来选择。
2.乙酰甲基甲醇试验（V-P试验）原理：某些细菌如产气杆菌，分解葡萄糖产生丙酮酸，并将丙酮酸脱羧，变为乙酰甲基甲醇，乙酰甲基甲醇在碱性环境下，被空气中的氧氧化成二乙酰，二乙酰与培养基内蛋白胨中精氨酸所含的胍基起作用，生成红色的化合物。
故在培养基中加入少量含胍基的化合物，如肌酸、肌酐可增加胍基含量。
试验中加入的α-萘酚为催化剂，可加速此反应，使反应颜色增加，提高反应的敏感性。
大肠埃希菌不能将丙酮酸脱羧，故V-P试验呈阴性。
培养基：磷酸盐葡萄糖蛋白胨水培养基3.甲基红试验（MR试验）原理：许多细菌如大肠埃希菌等，分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸再次被分解，产生甲酸、乙酸、乳酸等，这样使培养基的PH降至4.5以下。
这时加入甲基红指示剂呈红色。
若细菌分解葡萄糖产酸量少，或产生的酸进一步转化为其他物质（如醇、酮、醛、气体和水等），则培养基的酸度仍在PH6.2以上，故加入甲基红指示剂呈黄色，为阴性反应。
培养基：磷酸盐葡萄糖蛋白胨水培养基MUG葡萄糖醛酸苷酶试验原理：细菌的葡萄糖醛酸苷酶在碱性条件下，作用于4-甲基伞形酮-β-D葡萄糖醛酸甘（4-Methylumbelliferyl-β-D-glucuronide简称MUG）的β葡萄糖醛酸甘键，使其水解，释放的4-甲基伞形酮在366nm紫外灯下产生蓝白色荧光。
培养基：MUG培养基4.β-半乳糖苷酶试验原理：肠杆菌科细菌发酵乳糖，依靠半乳糖苷渗透酶和β-半乳糖苷酶两种不同的酶作用，能水解邻硝酸酚-β-D半乳糖苷（O-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside,ONPG），而释放出黄色的邻硝酸酚。
