Biochemická identifikace neznámého bakteriálního kmene.

Projevy metabolismu jsou u bakterií neobyčejně rozmanité a používají se k druhové identifikaci. 

Druhy u bakterií nejsou přísně vymezeny. Jejich znaky jsou často variabilní. Taxony jsou různě koncentrované shluky kmenů v pomyslném taxonomickém prostoru. Uprostřed každého shluku je typový kmen, jemuž jsou ostatní kmeny druhu podobné.

 

ikona

Plošné znázornění fenotypické příbuznosti jednotlivých kmenů bakterií. Shluky kmenů představují jednotlivé druhy, a osamělé body atypické kmeny mezi nimi. (Kaprálek, Fyziologie bakterií.

ikona Pomocí biochemické diagnostické soupravy získá mikrobiolog soubor vlastností (znaků) určovaného zachyceného kmene ("profil kmene"). Čím vyšší je počet soupravou zkoumaných znaků, tím přesnější může být identifikace kmene resp. tím větší počet druhů může souprava obsáhnout. Běžné soupravy zkoumají 12 - 24 znaků a bývají určeny k identifikaci v rámci rodu nebo čeledi. Uživatel zde musí napřed provést zařazení kmene do tohoto rodu nebo čeledi  podle charakteru kolonií, mikroskopického preparátu, jednoduchého biochemického testu apod. Luxusní soupravy stanovují až 96 znaků a lze jimi naráz obsáhnout všechny běžně rostoucí medicínsky významné bakteriální druhy. 

Na ukázce je naočkování soupravy ENTEROTEST 16 Lachema pro identifikaci druhů čeledi Enterobacteriaceae. Obsahuje 16 biochemických testů ve stripech po dvou sloupcích. Připraví se suspenze zkoumaného kmene, která se napipetuje do všech jamek. Některé jamky se pro vytvoření anaerobního prostředí zakápnou parafinovým olejem. V jamkách jsou substráty, jejichž utilizace je sledována a vhodný barevný indikátor. U některých testů se indikátor přidá až po inkubaci. 

ikona  
ENTEROTEST 16 obsahuje testy: H2S - tvorba sirovodíku; LYS - lysin dekrboxyláza; IND - tvorba indolu; ORN - ornitin dekarboxyláza; URE ureáza (hydrolýza močoviny); PHE fenylalanin deamináza; ESC - hydrolýza eskulinu; SCI - utilizace citrátu; MAL - utilizace malonátu;  INO - kyselina z myo-inositolu;  ADO - kyselina z adonitolu; CEL - kyselina z cellobiózy; SUC - kyselina ze sacharózy; SOR - kyselina ze sorbitolu; TRE - kyselina z trehalózy;  MAN - kyselina z manitolu. V příslušných jamkách je usušený substrát a barevný indikátor změny substrátu nebo tvorby příslušného produktu z tohoto substrátu. Pro některé testy se indikátor přidá po inkubaci.  

Na ukázce vlevo jsou výsledky typických kmenů Proteus mirabilis, Serratia marcescens a Morganella morganii na soupravě Enterotest 16 Lachema po inkubaci v termostatu. 

 

ikona Výsledky jsou odečteny podle barevného vzorníku, po zácviku zpaměti. Je získán soubor výsledků - profil kmene. (Tabulku možno užitečně roztáhnout.) 
ikona   Výsledky se ručně vepíší do formuláře. V případě interpretace výsledku diagnostickým seznamem (viz níže) se ze součtu hodnot pozitivních testů (po trojicích) ještě vytvoří identifikační číselný kód. 
Získaný profil lze k identifikaci kmene využít třemi způsoby:
  
1. Mikrobiolog intuitivně a pomocí tabulek posuzuje celkovou podobnost profilu s typovými kmeny. Vidí, že zkoumaný kmen odpovídá typovému kmenu určitého druhu; všechny zkoumané znaky souhlasí, případné rozdíly jsou u variabilních znaků. Nepodstatné rozdíly mikrobiolog pomine, přihlédne i k charakteru kolonií a k pravděpodobnosti výskytu druhu v materiálu. Kmen zařadí do druhu na základě povšechné shody v důležitých znacích. To je postup zkušeného mikrobiologa vedoucí rychle k cíli, avšak pouze u typických kmenů.
 
ikonaikona  
2. Mikrobiolog použije pravděpodobnostní identifikační systém. Všem znakům je systémem vždy přisouzena stejná váha. U každého znaku testovaného soupravou je předem známo s jakou pravděpodobností se znak u kterého druhu vyskytuje. Do systému mikrobiolog vloží profil identifikovaného kmene a systém stanoví nejpravděpodobnější druhové zařazení kmene a spolehlivost tohoto zařazení. Tento způsob je vědecky nejsprávnější, ale v rutinní praxi může zdržovat. Idbact: autor prof . Goran Kronvall, Karolinska Inst. Stockholm. Některé prodávané systémy výsledky jednotlivých reakcí i samy odečítají integrovanou kolorimetrickou čtečkou, což práci zrychluje. 
 
3. Všechny myslitelné profily lze předem otestovat identifikačním systémem a výsledky vytisknout jako tzv. diagnostický seznam. Profil identifikovaného kmene lze vyjádřit číselným kódem, pod kterým je v seznamu nalezen výsledek, opět s uvedením pravděpodobnosti a spolehlivosti zařazení.
Nepodobá-li se zkoumaný kmen dostatečně žádnému typovému kmenu (není-li dosaženo dostatečné spolehlivé identifikace),  je nutno ověřit čistotu kmene a použít další testy podle návodu k diagnostické soupravě.