Reden, procedure en toepassingen van de oxidase-test

2799
David Holt

De oxidase-test Het is een diagnostische methode die de aanwezigheid van het enzymcomplex cytochroomoxidase c aantoont. Dit systeem induceert de transformatie van cytochroom gereduceerd tot geoxideerd, aangezien het zuurstof vangt en dit op zijn beurt fungeert als de laatste elektronenacceptor (H+) in de ademhalingsketen.

De term oxidase is een verkorte manier om te verwijzen naar het enzym cytochroomoxidase, ook wel bekend als indofenoloxidase. In de oudheid werd aangenomen dat de enzymen cytochroomoxidase en indofenoloxidase twee verschillende enzymen waren, maar tegenwoordig is bekend dat ze hetzelfde zijn.

Positieve en negatieve oxidase-test. Bron: geen machineleesbare auteur opgegeven. Alpha.prim ~ commonswiki aangenomen (op basis van auteursrechtclaims). [Publiek domein]

Cytochromen zijn op hun beurt hemoproteïnen die ijzer bevatten en het cytochroomoxidase-systeem voltooien. Cytochromen kunnen van soort tot soort verschillen.

Er zijn verschillende soorten cytochromen (cytochromen a1, a2, a3 en 0). Sommige bacteriën kunnen er maar één produceren, maar andere wel twee of drie tegelijk. In die zin staat de aanwezigheid van cytochroom a en a3 bekend als cytochroom oxidase c. Dit is het type cytochroom dat de oxidase-test detecteert..

De geslachten Neisseria en Pseudomonas bevatten cytochroomoxidase c. Deze geslachten geven de positieve oxidase-test, waardoor ze worden onderscheiden van respectievelijk de geslachten Acinetobacter en Stenotrophomonas..

Er zijn ook andere geslachten die oxidase-positief zijn.

Artikel index

  • 1 Grondgedachte
    • 1.1 Kenmerken van het cytochroomoxidase c-systeem
    • 1.2 Principe van de test
  • 2 Werkwijze
    • 2.1 Reagentia
    • 2.2 Protocollen
  • 3 Gebruik
  • 4 Kwaliteitscontrole
  • 5 Beperkingen
  • 6 aanbevelingen
  • 7 referenties

Basis

Kenmerken van het cytochroomoxidase c-systeem

Het cytochroom-oxidase c-systeem werkt als volgt: oxidase-positieve micro-organismen gebruiken zuurstof om energie op te wekken door middel van aërobe ademhaling. Dit systeem werkt dankzij het transport van elektronen van donorsubstanties zoals NADH+ naar receptorsubstanties, in dit geval zuurstof.

Dit resulteert in de productie van energie (ATP) en water of waterstofperoxide, afhankelijk van het cytochroomoxidase-systeem dat het micro-organisme bezit..

Dat is de reden waarom de meeste oxidase-positieve bacteriën ook katalase-positief zijn, een noodzakelijke voorwaarde om het geproduceerde waterstofperoxide te elimineren, aangezien deze stof giftig is voor bacteriën..

Het cytochroomoxidase c-systeem is aanwezig in sommige aërobe bacteriën, sommige facultatieve anaëroben, enkele microaërofiele bacteriën en geen strikte anaëroben. Dit laatste is begrijpelijk, aangezien strikte anaëroben niet in de aanwezigheid van zuurstof kunnen leven en daarom het cytochroomoxidase-systeem missen..

Test principe

In deze test worden stoffen gebruikt die als kunstmatige elektronenacceptoren werken en natuurlijke stoffen binnen de elektronentransportketen vervangen..

Er worden voornamelijk kleurstoffen zoals parafenyleendiamine en indofenol gebruikt, die fungeren als receptorsubstraten en kunstmatige elektronendonoren.

Parafenyleendiamine wordt geoxideerd door het cytochroomoxidase c-systeem. De kleurstof in zijn gereduceerde vorm is kleurloos, maar in zijn geoxideerde vorm is hij gekleurd.

Dit is hoe de aanwezigheid van het cytochroomoxidase c-systeem wordt bewezen; omdat een positieve reactie een lavendelblauwe of blauwpaarse kleur zal genereren, afhankelijk van het gebruikte reagens.

Aan de andere kant, als de laatste elektronenaccepterende stof in de ademhalingsketen anders is dan zuurstof, zal de oxidase-test negatief zijn (er is geen kleurproductie); dit is het geval bij anaërobe micro-organismen.

Evenzo, als het cytochroom dat door het micro-organisme wordt gebruikt, verschilt van cytochroomoxidase c, zal het ook de negatieve test geven..

Werkwijze

Er zijn verschillende reagentia en protocollen voor de oxidase-test, allemaal voor hetzelfde doel..

Reagentia

Kovacs-reagens, Gordon- en McLeod-reagens, Nadi-reagens, Carpenter, Suhrland- en Morrison-reagens, en gebruik van oxidase-schijven.

-Kovacs-oxidase-reagens

Het bestaat uit 1% tetramethyl-p-fenyleendiamine dihydrochloride.

Het Kovacs-reagens wordt bereid door 1 g van de bovengenoemde stof op te lossen in 50 ml gedestilleerd water. Het wordt subtiel verwarmd totdat het volledig is opgelost. Giet over in een amberkleurige fles met voldoende capaciteit en vul aan tot 100 ml met gedestilleerd water. Wacht minimaal 15 minuten voor gebruik. Bewaar in een koelkast, beschermd tegen licht.

Het is gelabeld als Kovacs-oxidase-reagens, om het te onderscheiden van het Kovacs-reagens dat wordt gebruikt om de indooltest te onthullen. Dit reagens is het meest gevoelige, minder giftige maar duurder dan de rest van de reagentia.

Een positieve reactie zal worden aangetoond met dit reagens met de kleurverandering van de kolonie naar lavendel, dat snel paars, bijna zwart wordt. Een negatieve reactie is duidelijk omdat er geen kleurverandering in de kolonie is of het een licht roze verkleuring krijgt. Het medium kan ook donkerder worden, maar dat betekent niet dat er een positieve reactie is.

Bij dit reagens is de reactietijd cruciaal, een kleurverandering tussen 5 en 15 seconden wordt als een positieve reactie beschouwd..

-Het reagens van Gordon en McLeod

Het is samengesteld uit dimethyl-p-fenyleendiamine-dihydrochloride, ook bekend als N-dimethyl-p-fenyleendiamine of p-aminodimethylaniline-monohydrochloride. Het wordt bereid zoals beschreven voor het Kovacs-oxidase-reagens, ter vervanging van de betrokken stof..

Dit reagens is iets stabieler dan Kovacs-oxidase-reagens, hoewel alle reagentia die p-fenyleendiamine bevatten, instabiel zijn..

Deze reactie is later, het wordt als positief geïnterpreteerd met het verschijnen van een blauwpaarse kleur binnen 10 tot 30 minuten..

-Nadi-reagens

Het is samengesteld uit 1% α-naftol in ethylalcohol (95% ethanol) en 1% aminodimethylaniline. Het mengsel wordt in gelijke delen bereid met absolute ethylalcohol als verdunningsmiddel, totdat de voldoende hoeveelheid voor 100 ml is bereikt.

-Carpenter, Suhrland en Morrison-reagens

Het is samengesteld uit 1% p-aminodimethylalanineoxalaat. Bereid op dezelfde manier voor als beschreven voor Kovacs-oxidase-reagens, verander voor de overeenkomstige stof.

Bereid de teststrips als volgt terwijl de oplossing klaar is: 6-8 cm Whatman No. 1 filtreerpapierstrips zijn geïmpregneerd met 1% dimethyl-p-fenyleendiamineoxalaatreagens.

Ze laten ze drogen zonder contact met metaal, bewaren in potten met schroefdop met droogmiddel en bewaren in de koelkast. Deze strips zijn tot 6 maanden houdbaar.

Het is het meest stabiele reagens van alle genoemde, en kan in oplossing tot 6 maanden meegaan. Een ander pluspunt is dat het het medium rond de kolonie niet kleurt, als het direct op de plaat wordt gebruikt.

Het verschijnen van een rode kleur wordt geïnterpreteerd als een positieve test.

-Oxidase-schijven

Het zijn commerciële schijven die zijn geïmpregneerd met reagens voor de oxidase-test. Er zijn verschillende commerciële merken op de markt.

Het gebruik ervan is vrij praktisch, omdat het niet nodig is om nieuwe reagentia te bereiden, wat het werk vergemakkelijkt. De verkregen resultaten zijn betrouwbaar zolang de schijven goed worden bewaard.

Protocollen

Directe plaatmethode, indirecte methode op papier en gebruik van schijven geïmpregneerd met oxidase reagentia.

-Directe plaatmethode

Voor dit doel worden 2 of 3 druppels van een van de bovengenoemde reagentia rechtstreeks op de kolonie (s) toegevoegd in een plaat met kweekmedium dat geen glucose bevat..

De verandering of niet van kleur van de kolonies wordt geïnterpreteerd, niet van het medium. De geldige reactietijd is afhankelijk van het gebruikte reagens.

-Indirecte methode op papier

Snijd een stuk filtreerpapier (Whatman nr. 1) op een maat van 6 cmtwee en in een lege petrischaal geplaatst.

Voeg 2 of 3 druppels van het Kovacs-oxidase-reagens toe op het papier, neem een ​​deel van de te bestuderen kolonie met een platina-handvat of een houten tandenstoker en verdeel het in een rechte lijn over het met reagens geïmpregneerde papier. Voer binnen 5-10 seconden uit.

Met de stroken bereid met Carpenter, Suhrland en Morrison-reagens wordt een kolonie op de droge strook uitgespreid. Een enkele strip wordt gebruikt om verschillende stammen te testen. Interpreteer in 10 sec.

-Schijven (mDirecte methode)

Bevochtig de commerciële schijven subtiel met steriel gedestilleerd water en leg ze over de te bestuderen kolonie. Het wordt aanbevolen om de platen op 35 ° C te gebruiken, als platen op kamertemperatuur of gekoelde platen worden gebruikt, is de reactie iets langzamer. Interpreteer de kleurverandering tussen 10 en 20 seconden.

Kolonies in bloed- of chocoladeagar kunnen worden gebruikt.

-Schijven (indirecte methode)

Bevochtig de schijf zoals eerder beschreven. Leg het in een lege petrischaal. Neem een ​​voldoende hoeveelheid van de kolonie om te studeren met een platina handvat of een houten tandenstoker en plaats deze op de schijf. Interpreteer de kleurverandering tussen 10 en 20 seconden.

Gebruik

Het geslacht Neisseria en Acinetobacter lijken soms morfologisch erg op elkaar, want hoewel het geslacht Acinetobacter een gramnegatieve staaf is, kan het soms een coccoïde vorm aannemen en in paren worden verdeeld, waardoor het geslacht Neisseria wordt gesimuleerd..

In dit geval is de oxidase-test echt nuttig. Het geslacht Neisseria is positief en Acinetobacter negatief.

Het geslacht Moraxella lijkt echter sterk op het geslacht Neisseria en beide reageren positief; daarom moeten koolhydraatfermentatietesten altijd worden uitgevoerd voor definitieve identificatie.

Aan de andere kant is de oxidase-test nuttig om een ​​bacterie die behoort tot de Enterobacteriaceae-familie (alle oxidase-negatief) te onderscheiden van andere fermentoren, zoals het geslacht Pasteurella, Aeromonas, Plesiomonas (oxidase-positief).

Het geslacht Vibrio en Helicobacter zijn ook oxidase-positief.

QA

Gebruik bekende stammen van Escherichia coli als een negatieve controle en stammen van Pseudomonas aeruginosa als een positieve controle.

Beperkingen

-De reagentia moeten vers bereid worden gebruikt, hun houdbaarheid in oplossing bij kamertemperatuur is kort omdat ze erg onstabiel zijn. Gekoeld kunnen ze 5 dagen tot 2 weken meegaan.

-De reagentia zijn kleurloos; als ze van kleur veranderen, moeten ze worden weggegooid. Beschadigde schijven zijn duidelijk omdat ze na verloop van tijd donkerder worden.

-Een positieve reactie met het Kovacs-oxidase-reagens tussen 15-60 seconden wordt als een vertraagde reactie beschouwd en na 60 seconden moet deze als negatief worden beschouwd.

-De Haemophylus influenzae geeft een negatieve oxidase-reactie als een reagens met dimethyl-p-fenyleendiamine wordt gebruikt, maar positief als het Kovacs-oxidase-reagens (tetramethyl-p-fenyleendiamine) wordt gebruikt.

-Media die glucose bevatten, interfereren met de test en geven valse negatieven.

-Stammen van Bordetella pertussis kunnen een vals-positieve reactie geven als ze afkomstig zijn van sterk geconcentreerde bloedagarplaten.

-Het gebruik van metalen (ijzeren) handvatten geeft een vals positieve reactie.

aanbevelingen

-Aangezien de reagentia erg onstabiel zijn en de neiging hebben tot zelfoxidatie, wordt aanbevolen porties van 1 tot 2 ml in te vriezen en indien nodig te verwijderen..

-Een andere manier om de auto-oxidatie van het reagens te vertragen, is door 0,1% ascorbinezuur toe te voegen bij het bereiden van de reagentia..

-Omdat de reagentia instabiel zijn, wordt een wekelijkse kwaliteitscontrole aanbevolen..

-Reagentia die de kwaliteitscontroletest niet doorstaan, mogen niet worden gebruikt..

Referenties

  1. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Microbiologische diagnose. 5e druk. Redactioneel Panamericana S.A. Argentinië.
  2. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Bailey & Scott Microbiologische diagnose. 12 ed. Redactioneel Panamericana S.A. Argentinië.
  3. "Oxidase Test." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 15 januari 2018, 10:32 UTC. 3 april 2019, 14:03
  4. Wereldgezondheidsorganisatie. Laboratoriumhandleiding voor de identificatie en antimicrobiële gevoeligheidstesten van bacteriële pathogenen die van belang zijn voor de volksgezondheid in de ontwikkelingswereld.2004. Beschikbaar op: who.int/drugresistance/infosharing
  5. Teststrips voor de diagnose van oxidase-activiteit bij bacteriën. Rev Cubana Med Trop [internet]. 2000; 52 (2): 150-151.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.