การทดสอบทางชีวเคมี: ประเภทสิ่งที่มีไว้สำหรับและความสำคัญ - ชีววิทยา - 2025

การทดสอบทางชีวเคมีทางจุลชีววิทยาเป็นชุดของสารเคมีทดสอบที่ส่งไปยังจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในตัวอย่างเพื่อระบุ พวกมัน จุลินทรีย์เหล่านี้มักเป็นแบคทีเรีย มีการทดสอบทางชีวเคมีจำนวนมากสำหรับนักจุลชีววิทยา

อย่างไรก็ตามทางเลือกของการทดสอบเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการค้นพบเบื้องต้นเช่นรูปแบบคราบแกรมและลักษณะการเจริญเติบโตซึ่งทำให้แบคทีเรียถูกกำหนดให้อยู่ในหมวดหมู่เฉพาะ การทดสอบทางชีวเคมีส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติการเผาผลาญของแบคทีเรียแต่ละชนิด

แบคทีเรียบางชนิดไม่ได้มีคุณสมบัติเหมือนกันดังนั้นจึงมีการตรวจสอบว่ามีเอนไซม์ชนิดใดโดยการเพิ่มสารตั้งต้นและรอให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น โดยทั่วไปการกำหนดนี้จะได้รับจากการเปลี่ยนแปลงของสีหรือ pH ในอาหารเลี้ยงเชื้อ

มักจะต้องมีการทดสอบทางชีวเคมีน้อยกว่า 15 ครั้งเพื่อระบุแบคทีเรียที่เชื่อถือได้จนถึงระดับสปีชีส์ การทดสอบทางชีวเคมีมากขึ้นสามารถเพิ่มความมั่นใจในการระบุตัวตน

การทดสอบทางชีวเคมีเหล่านี้ส่วนใหญ่ดำเนินการกับซีรั่มหรือพลาสมาในเลือด อย่างไรก็ตามสามารถใช้กับสารคัดหลั่งทางชีวภาพอื่น ๆ เช่นปัสสาวะน้ำไขสันหลังน้ำเยื่อหุ้มปอดและอุจจาระเป็นต้น

การจัดหมวดหมู่

การทดสอบทางชีวเคมีแบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม:

สากล

เป็นการทดสอบที่สามารถทำได้กับตัวอย่างใด ๆ และเป็นแนวทางให้นักจุลชีววิทยาเกี่ยวกับการทดสอบทางชีวเคมีต่อไปนี้ซึ่งต้องดำเนินการเพื่อให้ได้การระบุตัวตนที่เชื่อถือได้

ตัวอย่าง

การทดสอบ catalase และ oxidase

ดิฟเฟอเรนเชียล

เป็นการทดสอบเพื่อระบุจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในตัวอย่างจนถึงระดับสปีชีส์

การระบุขึ้นอยู่กับผลการทดสอบหลายชุดเนื่องจากผลการทดสอบแต่ละรายการไม่มีข้อมูลเพียงพอที่จะระบุตัวตนได้

ตัวอย่าง

การทดสอบ IMViC และการทดสอบการใช้น้ำตาล

เฉพาะ

เป็นการทดสอบเฉพาะสำหรับชุดของสปีชีส์หนึ่ง ๆ หรือประเภทย่อยของสายพันธุ์ โดยทั่วไปการทดสอบเหล่านี้ทำเพื่อยืนยันหรือระบุในระดับพันธุ์ย่อย การทดสอบแต่ละครั้งเป็นข้อมูลในตัวเอง

ตัวอย่าง

การทดสอบγ-Glutamyl aminopeptidase

ประเภทของการทดสอบทางชีวเคมี

การทดสอบ catalase

การทดสอบ catalase เป็นการทดสอบเพื่อแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของเอนไซม์ catalase โดยการย่อยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้เป็นออกซิเจนและน้ำ มีการเติมแบคทีเรียจำนวนเล็กน้อยลงในหยดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (3%) บนสไลด์

การทดสอบ catalase เป็นการทดสอบง่ายๆที่นักจุลชีววิทยาใช้เพื่อช่วยในการระบุชนิดของแบคทีเรียและเพื่อตรวจสอบความสามารถของจุลินทรีย์บางชนิดในการสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยการผลิตเอนไซม์ catalase

หากสังเกตเห็นฟองออกซิเจนแสดงว่าแบคทีเรียมีเอนไซม์คาตาเลสเนื่องจากเป็นตัวเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นออกซิเจนและน้ำ จากนั้นสิ่งมีชีวิตจะถูกกล่าวว่าเป็น catalase positive (เช่น Staphylococcus aureus)

การทดสอบออกซิเดส

การทดสอบนี้ใช้เพื่อระบุจุลินทรีย์ที่มีเอนไซม์ไซโตโครมออกซิเดส (สำคัญในห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน) นิยมใช้เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างตระกูล Enterobacteriaceae และ Pseudomadaceae

ไซโตโครมออกซิเดสถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนไปยังออกซิเจน (ตัวรับอิเล็กตรอนสุดท้าย) และลดลงสู่น้ำ ผู้บริจาคอิเล็กตรอนเทียมและโมเลกุลตัวรับมีให้ในการทดสอบออกซิเดส

เมื่อผู้บริจาคอิเล็กตรอนถูกออกซิไดซ์โดยการกระทำของไซโตโครมออกซิเดสตัวกลางจะเปลี่ยนเป็นสีม่วงเข้มและถือว่าเป็นผลบวก จุลินทรีย์ Pseudomonas aeruginosa เป็นตัวอย่างของแบคทีเรียบวกออกซิเดส

การทดสอบ Mannitol Agar เค็ม (MSA)

การทดสอบประเภทนี้มีทั้งแบบเลือกและเชิงอนุพันธ์ MSA จะคัดเลือกสิ่งมีชีวิตที่สามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของเกลือสูงเช่นสายพันธุ์ Staphylococcus ซึ่งแตกต่างจากสายพันธุ์ Streptococcus ซึ่งการเจริญเติบโตจะถูกยับยั้งภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้

ส่วนประกอบที่แตกต่างในการทดสอบนี้คือน้ำตาลแมนนิทอล สิ่งมีชีวิตที่สามารถใช้แมนนิทอลเป็นแหล่งอาหารจะทำให้เกิดผลพลอยได้จากการหมักซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรดและทำให้ pH ของตัวกลางต่ำลง

ความเป็นกรดของตัวกลางจะทำให้ตัวบ่งชี้ pH ฟีนอลสีแดงเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ตัวอย่างสายพันธุ์ของแบคทีเรียที่สามารถสร้างความแตกต่างได้ด้วยวิธีนี้ ได้แก่ Staphylococcus aureus (เป็นบวกเพราะหมักแมนนิทอล) และ Staphylococcus epidermidis (เป็นลบเนื่องจากไม่ได้หมักแมนนิทอล)

การทดสอบ Coagulase

Coagulase เป็นเอนไซม์ที่ช่วยให้เลือดแข็งตัว การทดสอบนี้ดำเนินการกับแบคทีเรียชนิด Gram positive และ catalase positive เพื่อระบุ Staphylococcus aureus (coagulase positive) ในความเป็นจริง coagulase เป็นปัจจัยที่ก่อให้เกิดความรุนแรงของแบคทีเรียชนิดนี้

การก่อตัวเป็นก้อนรอบ ๆ การติดเชื้อที่เกิดจากแบคทีเรียนี้อาจช่วยป้องกันไม่ให้เกิด phagocytosis การทดสอบนี้มีประโยชน์มากเมื่อคุณต้องการแยกความแตกต่างของ Staphylococcus aureus จาก Staphylococcus สายพันธุ์อื่น ๆ ที่เป็น coagulase negative

การทดสอบยูรีเอส

การทดสอบนี้ใช้เพื่อระบุแบคทีเรียที่สามารถไฮโดรไลซิงยูเรียโดยใช้เอนไซม์ยูเรีย นิยมใช้เพื่อแยกความแตกต่างของสกุล Proteus จากแบคทีเรียในลำไส้อื่น ๆ

การไฮโดรไลซิสของยูเรียทำให้เกิดแอมโมเนียเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ ฐานที่อ่อนแอนี้จะเพิ่ม pH ของตัวกลางที่สูงกว่า 8.4 และตัวบ่งชี้ pH (ฟีนอลแดง) เปลี่ยนจากสีเหลืองเป็นสีชมพู ตัวอย่างของแบคทีเรียที่เป็นบวกของยูรีเอสคือ Proteus mirabilis

การทดสอบทางชีวเคมีคืออะไร?

การทดสอบทางชีวเคมีทางจุลชีววิทยาใช้ในการวินิจฉัยโรคที่เกิดจากจุลินทรีย์และเพื่อตรวจสอบการรักษาที่จัดการเพื่อต่อสู้กับพวกมัน นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการตรวจคัดกรองโรคติดเชื้อและสำหรับการพยากรณ์โรค

การระบุตัวตนทางชีวเคมีของจุลินทรีย์ทำให้เกิดความคิดว่าจุลินทรีย์เหล่านี้สามารถทำอะไรได้บ้างซึ่งเป็นไปได้ที่จะจำแนกสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันโดยโปรไฟล์ทางชีวเคมีที่เฉพาะเจาะจง

ความแตกต่างในกิจกรรมของเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจงแจ้งให้ทราบถึงนิเวศวิทยาสรีรวิทยาหรือที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของจุลินทรีย์ซึ่งในบางกรณีถือได้ว่าเป็นข้อมูลที่สำคัญ

ความสำคัญ

ความแตกต่างของโครงสร้างในรูปร่างขนาดและการจัดเรียงของแบคทีเรียช่วยในกระบวนการระบุตัวตนได้เล็กน้อยเนื่องจากมีแบคทีเรียหลายชนิดที่มีรูปร่างขนาดและการจัดเรียงคล้ายคลึงกัน

ด้วยเหตุนี้การระบุแบคทีเรียจึงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของกิจกรรมทางชีวเคมีเป็นหลัก

แบคทีเรียแต่ละชนิดมีกิจกรรมการเผาผลาญที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนแตกต่างจากสายพันธุ์อื่น ๆ "ลายนิ้วมือ" ทางชีวเคมีเหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่ควบคุมโดยเอนไซม์ของแบคทีเรีย

ดังนั้นการทดสอบทางชีวเคมีจึงมีความสำคัญเนื่องจากช่วยให้ผู้วิจัยระบุเชื้อโรคที่มีอยู่ในตัวอย่างได้อย่างถูกต้องและด้วยวิธีนี้จะสามารถแนะนำวิธีการรักษาที่เหมาะสมให้กับผู้ป่วยได้

อ้างอิง

1. Beckett, G. , Walker, S. & Rae, P. (2010). ชีวเคมีคลินิก (ฉบับที่ 8) Wiley-Blackwell
2. Clarke, PH, & Cowan, ST (1952) วิธีการทางชีวเคมีสำหรับแบคทีเรียวิทยา Journal of General Microbiology, 6 (1952), 187-197.
3. Gaw, A. , Murphy, M. , Srivastava, R. , Cowan, R. , St, D. & O'Reilly, J. (2013). ชีวเคมีคลินิก (ฉบับที่ 5) วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
4. โกลด์แมนอีแอนด์กรีนแอล. (2008). คู่มือปฏิบัติทางจุลชีววิทยา (2nd ed.). CRC Press.
5. แฮร์ริแกน, W. (1998). วิธีการทางห้องปฏิบัติการทางจุลชีววิทยาอาหาร (3rd ed.). สำนักพิมพ์วิชาการ.
6. วสันตราชกุมารี, ร. (2552). จุลชีววิทยาเชิงปฏิบัติ. BI Publications Pvt Ltd.