第3章临床微生物学检验技术

第3章临床微生物学检验技术 一 细菌形态学检验 一 制片1 涂片取洁净载玻片一张 用标记笔一分为二 用接种环取生理盐水2环 分别置于玻片两端 接种环灭菌后 取金黄色葡萄球菌斜面培养物少许与盐水混匀 并涂成均匀薄膜涂片 接种环灭菌后以同样方法再取大肠埃希菌少许 与另一端生理盐水混匀后涂成均匀薄膜 如用液体材料 如痰 尿液 脓汁等可直接涂片 不必加生理盐水 2 干燥涂片最好在室温下自然干燥 必要时可将标本面向上 小心间断地在弱火高处烘干 但切勿紧靠火焰将涂膜烤枯 3 固定涂片干燥后 将标本片在酒精灯上快速的来回通过三次 共约2s 3s 注意温度不可太高 以涂片涂膜的反面触及皮肤觉轻微烫觉即可 固定目的 杀死细菌 使菌体与玻片粘附较牢 在染色时不致被染液和水冲掉 菌体蛋白变性易着色 涂片 干燥 固定 染色 镜检 二 革兰染色法1 原理 1 革兰阳性细菌细胞壁结构较致密 肽聚糖层厚 脂质含量少 乙醇不易渗入 革兰阴性菌细胞壁结构较疏松 肽聚糖层少 脂质含量多 乙醇易渗入 2 革兰阳性菌的等电点低 革兰阴性菌的等电点较高 在相同pH条件下 革兰阳性菌所带负电荷比革兰阴性菌多 与带正电荷的结晶紫染料结合较牢固不易脱色 3 革兰阳性菌细胞内含有大量核糖核酸镁盐 可与结晶紫和碘牢固的结合成大分子复合物 不易被乙醇脱色 而革兰阴性菌细胞内含极少量的核糖核酸镁盐 吸附染料量少 形成的复合物分子也较小 故易被乙醇脱色 2 染色方法 1 标本涂片 干燥和固定 2 染色 在已固定细菌涂片上滴加结晶紫染液数滴 室温作用1min 用细流水轻轻冲洗 甩去积水 再滴加碘液数滴 室温作用1min 冲洗 滴加95 酒精数滴 轻轻摇动玻片几秒钟 使均匀脱色 然后斜持玻片 使脱掉的染料随酒精流去 再滴加酒精 直到流下的酒精无色为止 约需30s 立即用细流水将酒精冲掉 再滴加稀释石炭酸复红液复染约30s后用细流水冲洗 3 标本染色后 晾干或用吸水纸吸干 滴香柏油后用油镜观察 3 结果紫色为革兰阳性菌 红色为革兰阴性菌 二 抗酸染色1 原理分枝杆菌细胞壁含脂质较多 其中主要成分为分枝菌酸 此物具有抗酸性 染色时与石炭酸复红结合牢固 能抵抗酸性乙醇的脱色作用 因此抗酸菌能保持复红的颜色 达到染色目的 2 方法 1 萋纳石炭酸复红染色 加温促使菌体着色5min 2 流水冲洗 3 盐酸酒精脱色1 3min 3 吕氏美蓝复染30s 3 结果未脱色细菌呈红色为抗酸性细菌 脱色经复染呈蓝色的细菌为非抗酸性细菌 三 鞭毛染色1 原理细菌的鞭毛能被碱性复红酒精饱和溶液着色 是因为在染色过程中随着酒精的蒸发其染料沉积在鞭毛上 使鞭毛着色 碱性复红作为主要染料 而丹宁酸为媒染剂 2 方法 1 采用点种法接种的变形杆菌 或其他鞭毛菌 近离接种点的菌 鞭毛细 菌体较短 远离接种点的菌 鞭毛粗 菌体长 用无菌接种环取远离接种点的菌混悬于盛有无菌蒸溜水的平皿内 不要研磨以免鞭毛脱落 置室温放置10 15min 使鞭毛膨大 2 用毛细滴管将菌液滴于洁净的玻片上 缓慢倾斜玻片任菌液流开 始之成为均匀薄膜 将玻片置37 温箱内 任其自然干燥 切勿用火焰固定 3 在干燥标本片上滴加鞭毛染色液1 2滴 使覆盖于薄膜上 作用1 2min后轻轻用水冲 干后镜检观察 3 结果菌体染成红色 或深紫色 鞭毛染成淡红色 或淡紫色 染色时间越长 鞭毛越粗 四 荚膜染色1 原理荚膜为细菌细胞壁外围的黏液层 对染料的亲和力很低 用一般染色不易着色 必须通过荚膜染色方法或衬托染色 方能清晰辨认出荚膜 2 方法用有荚膜的细菌培养物涂片 火焰固定 固定标本后加1 结晶紫染液 室温保持1min后 倒去染液 然后用20 硫酸铜水溶液冲洗染液 勿水洗 待干后镜检观察 3 结果菌体为深紫色 荚膜为无色或淡紫色 二 培养接种 一 划线接种1 方法斜线法 曲线法 方格法 放射法 四格法 斜线法 曲线法 方格法 放射法 四格法 二 培养基血平板巧克力血平板 伊红美蓝平板 麦康凯平板 SS平板 M H平板 三 生化反应 一 碳水化合物的代谢试验1 糖 醇 苷 类发酵试验原理 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 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 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后 观察结果 若用微量发酵管 或要求培养时间较长时 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 应用 是鉴定细菌最主要和最基本的试验 特别对肠杆菌科细菌的鉴定尤为重要 2 葡萄糖代谢类型鉴别试验 O F试验 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 发酵型细菌无论在有氧或无氧环境中都能分解葡萄糖 而氧化型细菌在无氧环境中则不能分解葡萄糖 本试验又称氧化发酵 O F或Hugh Leifson HL 试验 可用于区别细菌的代谢类型 方法 挑取少许纯培养物 不要从选择性平板中挑取 接种1支HL培养管中 从培养基表面穿刺到其底部 置35 孵箱孵育48h以上 结果 培养基均不产酸 颜色不变 为阴性 培养基表面和底部都产酸 变黄 为发酵型 培养基表面变为深蓝色为产碱型 培养基表面变黄 底部不色变为氧化型 1为产碱型2为氧化型3为发酵型 应用 主要用于肠杆菌科与其他非发酵菌的鉴别 肠杆菌科 弧菌科细菌为发酵型 非发酵菌为氧化型或产碱型 也可用于鉴别葡萄球菌 发酵型 与微球菌 氧化型 3 甲基红 MR 试验原理 某些细菌在糖代谢过程中 分解葡萄糖产生丙酮酸 丙酮酸进一步被分解为甲酸 乙酸和琥珀酸等 使培养基pH下降至4 5以下时 加入甲基红指示剂呈红色 如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 醛 酮 气体和水 培养基pH在5 4以上 加入甲基红指示剂呈桔黄色 方法 将待试菌接种于葡萄糖磷酸盐蛋白胨水中 35 孵育48 96h后 于5ml培养基中滴加5 6滴甲基红指示剂 立即观察结果 结果判定 呈现红色者为阳性 桔黄色为阴性 桔红色为弱阳性 应用 常用于肠杆菌科内某些种属的鉴别 如大肠埃希菌和产气肠杆菌 前者为阳性 后者为阴性 肠杆菌属和哈夫尼亚菌属为阴性 而沙门菌属 志贺菌属 枸橼酸杆菌属和变形杆菌属等为阳性 4 半乳糖苷酶试验 ONPG试验 原理 乳糖发酵过程中需要乳糖通透酶和 半乳糖苷酶才能快速分解 有些细菌只有半乳糖苷酶 因而只能迟缓发酵乳糖 所有乳糖快速发酵和迟缓发酵的细菌均可快速水解邻硝基酚 D 半乳糖苷 O nitrophenyl D galactopyranoside ONPG 而生成黄色的邻硝基酚 用于枸橼酸菌属 亚利桑那菌属与沙门菌属的鉴别 方法 将待试菌接种于ONPG肉汤中 35 水浴或孵箱孵育18 24h 观察结果 结果 呈现亮黄色为阳性 无色为阴性 应用 可用于迟缓发酵乳糖细菌的快速鉴定 本法对于迅速及迟缓分解乳糖的细菌均可短时间内呈现阳性 埃希菌属 枸橼酸杆菌属 克雷伯菌属 哈夫尼亚菌属 沙雷菌属和肠杆菌属等均为试验阳性 而沙门菌属 变形杆菌属和普罗威登斯菌属等为阴性 5 VP试验原理 测定细菌产生乙酰甲基甲醇的能力 某些细菌如产气肠杆菌 分解葡萄糖产生丙酮酸 丙酮酸进一步脱羧形成乙酰甲基甲醇 在碱性条件下 乙酰甲基甲醇被氧化成二乙酰 进而与培养基中的精氨酸等含胍基的物质结合形成红色化合物 即V P试验阳性 方法 将待检菌接种于葡萄糖磷酸盐蛋白胨水中 35 孵育24 48h 加入50g L 萘酚 95 乙醇溶液 0 6ml 轻轻振摇试管 然后加0 2ml400g LKOH 轻轻振摇试管30s至1min 然后静置观察结果 结果 红色者为阳性 黄色或类似铜色为阴性 应用 主要用于大肠埃希菌和产气肠杆菌的鉴别 本试验常与MR试验一起使用 一般情况下 前者为阳性的细菌 后者常为阴性 反之亦然 6 胆汁七叶苷水解试验原理 在10 40 胆汁存在下 测定细菌水解七叶苷的能力 七叶苷被细菌分解生成的七叶素 七叶素与培养基中的枸橼酸铁的二价铁离子发生反应形成黑色化合物 方法 将被检菌接种于胆汁七叶苷培养基中 35 孵育18 24h后 观察结果 结果 培养基完全变黑为阳性 不变黑为阴性 应用 主要用于鉴别肠球菌与其他链球菌的区别 以及肠杆菌科的某些种 某些厌氧菌 如脆弱拟杆菌等 的初步鉴别 肠球菌本试验为阳性 二 细菌对于蛋白质和氨基酸的代谢试验1 明胶液化试验原理 某些细菌可产生一种胞外酶 明胶酶 能使明胶分解为氨基酸 从而失去凝固力 半固体的明胶培养基成为流动的液体 方法 将被检菌穿刺接种于明胶培养基 于22 培养7d 逐日观察结果 若用35 孵育 因明胶在此温度下自行液化 故在观察结果前 先置4 冰箱内30min 再看结果 结果 培养基呈液化状态为阳性 应用 肠杆菌科细菌的鉴别 如沙雷菌 普通变形杆菌 奇异变形杆菌 阴沟杆菌等可液化明胶 而其他细菌很少液化明胶 有些厌氧菌如产气荚膜梭菌 脆弱类杆菌等也能液化明胶 另外多数假单胞菌也能液化明胶 阴性 阳性 2 吲哚 靛基质 试验原理 某些细菌具有色氨酸酶 能分解蛋白胨水中的色氨酸生成吲哚 靛基质 当加入吲哚试剂 对二甲氨基苯甲醛 后则形成红色的玫瑰吲哚 培养基 蛋白胨水培养基 方法 将待检菌接种于上述培养基中 于35 培养24 48h 沿试管壁慢慢加入吲哚试剂 结果 于两者液面接触处出现红色为阳性 无色为阴性 应用 主要用于肠杆菌科细菌的鉴定 3 硫化氢试验原理 某些细菌能分解培养基中的含硫氨基酸 如胱氨酸 半胱氨酸 产生硫化氢 硫化氢遇铅或亚铁离子则形成黑褐色的硫化铅或硫化铁沉淀 此试验可间接检测细菌是否产生硫化氢 培养基 醋酸铅培养基 方法 将待检菌穿刺接种于醋酸铅培养基 于35 培养24 48h观察结果 结果 培养基变黑为阳性 不变为阴性 应用 主要用于肠杆菌科中属及种的鉴别 如沙门菌属 爱德华菌属 亚利桑那菌属 枸橼酸杆菌属 变形杆菌属细菌 绝大多数硫化氢阳性 其他菌属阴性 沙门菌属中也有硫化氢阴性菌种 4 尿素分解试验原理 某些细菌具有尿素分解酶 能分解尿素产生大量的氨 使培养基呈碱性 培养基 尿素培养基 方法 将待检菌接种于尿素培养基 于35 培养18 24h观察结果 结果 培养基呈碱性 使酚红指示剂变红为阳性 不变为阴性 应用 主要用于肠杆菌科中变形杆菌属细菌的鉴定 奇异变形杆菌和普通变形杆菌脲酶阳性 另外雷氏普罗威登菌和摩根菌为阳性 而斯氏和产碱普罗威登菌阴性 阳性 阴性 阴性 5 苯丙氨酸脱氨酶试验原理 某些细菌可产生苯丙氨酸脱氨酶 使苯丙氨酸脱去氨基 形成苯丙酮酸 加入氯化铁试剂后产生绿色反应 培养基 苯丙氨酸琼脂培养基 方法 将被检菌浓厚接种于苯丙氨酸琼脂培养基斜面上 于35 培养18 24h 滴加10 三氯化铁试剂3 4滴 自斜面上方流下 结果 出现绿色为阳性 应立即观察结果 延长反应时问会引起褪色 加氯化铁试剂 出现绿色为阳性 应用 主要用于肠杆菌科细菌的鉴定 变形杆菌属 普罗威登斯菌属和摩根菌属细菌均为阳性 肠杆菌种中其他细菌均为阴性 6 氨基酸脱羧酶试验原理 具有氨基酸脱羧酶的细菌 能分解氨基酸使其脱羧生成胺 赖氨酸 尸胺 鸟氨酸 腐胺 精氨酸 精胺 和二氧化碳 使培养基变碱 使指示剂显示出来 培养基 氨基酸脱羧酶培养基和氨基酸对照培养基 方法 将被检菌分别接种于赖氨酸 或鸟氨酸或精氨酸 培养基和氨基酸对照培养基中 并加入无菌液体石蜡或矿物油 于35 培养1 4d 每日观察结果 结果 孵育后 对照管应呈黄色 测定管呈紫色 指示剂为溴甲酚紫 为阳性 若测定管呈黄色为阴性 若对照管呈现紫色则试验无意义 重新做试验 氨基酸对照 鸟氨酸 赖氨酸 鸟氨酸为阳性 赖氨酸为阴性 氨基酸对照 应用 主要用于肠杆菌科细菌的鉴定 如沙门菌属中除伤寒和鸡沙门菌外 其余沙门菌的赖氨酸和鸟氨酸脱羧酶均为阳性 志贺菌属除宋内和鲍氏志贺菌外 其他志贺菌均为阴性 三 碳源和氮源利用试验1 枸橼酸盐利用试验原理 某些细菌能以铵盐为唯一氮源 并且利用枸橼酸盐作为唯一碳源 可在枸橼酸盐培养基上生长 分解枸橼酸盐 使培养基变碱性 培养基 枸橼酸盐培养基 方法 将被检菌接种于枸橼酸盐培养基 于35 培养1 4d 每日观察结果 结果 培养基中的溴麝香草酚兰指示剂由淡绿色变为深蓝色为阳性 不能利用枸橼酸盐作为碳源的细菌 在此培养基上不能生长 培养基则不变色 为阴性 应用 用于肠杆菌科中菌属间的鉴定 在肠杆菌科中埃希菌属 志贺菌属 爱德华菌属和耶尔森菌属均为阴性 沙门菌属 克雷伯菌属通常为阳性 2 丙二酸盐试验原理 丙二酸盐是三羧酸循环中琥珀酸脱氢酶的抑制剂 能否利用丙二酸盐 也是细菌鉴定中的一个鉴别性特征 许多微生物代谢有三羧酸循环 而琥珀酸脱氢是三羧酸循环的一个环节 丙二酸与琥珀酸竞争琥珀酸脱氢酶 与丙二酸不被分解 所以琥珀酸脱氢酶被占据 不能释放出来催化琥珀酸脱氢反应 抑制了三羧酸循环 培养基 丙二酸盐培养基接种 用幼龄菌种接种测定培养基和空白培养基 于适温培养1 2d 观察培养基变色情况 观察结果 如测定培养基生长并变蓝色 表示可利用丙二酸盐 为阳性结果 如测定培养基未变色 则为阴性 即不利用丙二酸盐 2 丙二酸盐利用试验 1 原理 有的细菌可利用丙二酸盐作为唯一碳源 将丙二酸盐分解生成碳酸钠 使培养基变碱 2 培养基 丙二酸盐培养基 3 方法 将被检菌接种于上述培养基 35 培养24 48h后观察结果 4 结果 培养基由淡绿色变为深蓝色为阳性 颜色无变化为阴性 5 应用 肠杆菌科中属间及种的鉴别 克雷伯菌属为阳性 枸橼酸杆菌属 肠杆菌属和哈夫尼亚菌属中有些菌种也呈阳性 其他菌属均为阴性 四 氧化酶试验原理 氧化酶 细胞色素氧化酶 是细胞色素呼吸酶系统的最终呼吸酶 具有氧化酶的细菌 首先使细胞色素C氧化 再由氧化型细胞色素C使对苯二胺氧化 生成有色的醌类化合物 试剂 1 盐酸四甲基对苯二胺或1 盐酸二甲基对苯二胺 方法 1 菌落法直接滴加试剂于被检菌菌落上 2 滤纸法取洁净滤纸一小块 沾取菌少许 然后加试剂 3 试剂纸片法将滤纸片浸泡于试剂中制成试剂纸片 取菌涂于试剂纸上 结果 细菌在与试剂接触10秒内呈 二甲基对苯二胺盐酸盐为紫红色 四甲基对苯二胺盐酸盐为蓝色 为阳性 分别以铜绿假单胞菌和大肠埃希菌作为阳性和阴性对照 应用 主要用于肠杆菌科细菌与假单胞菌的鉴别 前者为阴性 后者为阳性 奈瑟菌属 莫拉菌属细菌也呈阳性反应 五 触酶试验原理 具有过氧化氢酶的细菌 能催化过氧化氢生成水和新生态氧 继而形成分子氧出现气泡 试剂 3 过氧化氢溶液 方法 取菌落置于洁净的试管内或玻片上 然后加3 过氧化氢数滴 或直接滴加3 过氧化氢于不含血液的细菌培养物中 立即观察结果 结果 有大量气泡产生者为阳性 不产生气泡者为阴性 应用 革兰阳性球菌中 葡萄球菌和微球菌均产生过氧化氢酶 而链球菌属为阴性 故此试验常用于革兰阳性球菌的初步分群 六 硝酸盐还原试验原理 硝酸盐还原反应包括两个过程 一是在合成过程中 硝酸盐还原为亚硝酸盐和氨 再由氨转化为氨基酸和细胞内其他含氮化合物 二是在分解代谢过程中 硝酸盐或亚硝酸盐代替氧作为呼吸酶系统中的终末受氢体 能使硝酸盐还原的细菌从硝酸盐中获得氧而形成亚硝酸盐和其他还原性产物 但硝酸盐还原的过程因细菌不同而异 有的细菌仅使硝酸盐还原为亚硝酸盐 如大肠埃希菌 有的细菌则可使其还原为亚硝酸盐和离子态的铵 有的细菌能使硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮 如假单胞菌等 硝酸盐还原试验系测定还原过程中所产生的亚硝酸 培养基 硝酸盐培养基 试剂 甲液 对氨基苯磺酸0 8g 5mol L醋酸100ml 乙液 奈胺0 5g 5mol L醋酸100ml 方法 被检菌接种于硝酸盐培养基中 于35 培养1 4d 将甲 乙液等量混合后 约0 1ml 加入培养基内 立即观察结果 结果 出现红色为阳性 若加入试剂后无颜色反应 可能是 1 硝酸盐没有被还原 试验阴性 2 硝酸盐被还原为氨和氮等其他产物而导致假阴性结果 这时应在试管内加入少许锌粉 如出现红色则表明试验确实为阴性 若仍不产生红色 表示试验为假阴性 若要检查是否有氮气产生 可在培养基管内加一小倒管 如有气泡产生 表示有氮气生成医 学教育网搜集整理 应用 本试验在细菌鉴定中广泛应用 肠杆菌科细菌均能还原硝酸盐为亚硝酸盐 铜绿假单胞菌 嗜麦芽窄食单胞菌等假单胞菌可产生氮气 有些厌氧菌如韦荣球菌等试验也为阳性