Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Сравнительная оценка методов видовой идентификации микроорганизмов на основе биохимических тестов

Работа №76656
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметбиология
Объем работы67
Год сдачи2019
Стоимость4215 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 7
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Введение 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Питательные субстраты микроорганизмов 7
1.2 Ферментативная активность микроорганизмов 26
1.3 Методы изучения биохимических свойств микроорганизмов 29
2 Материалы и методы 43
2.1 Приготовление питательных сред 43
2.2 Получение чистой культуры 45
2.3 Посев на дифференциально-диагностические среды 46
2.4 Проведение испытания на микробиологическом анализаторе 48
3 Результаты и обсуждение 52
Заключение 57
Список использованных источников 59
Приложение А (справочное) Определение биохимических свойств микроорганизмов
. 65


Современная микробиологическая диагностика имеет широкое поле возможностей идентификации микроорганизмов. Все шире используются методы, которые в короткие сроки позволяют получить окончательный результат исследования, и характеризующиеся высокой воспроизводимостью, точностью и приемлемой стоимостью.
Идентификация - это определение систематического положения организма на основе данных фенотипической, биохимической, молекулярно-генетической и серологической диагностики. Задачам ускорения, упрощения и удешевления идентификации служат широко распространенные в настоящее время автоматизированные системы для идентификации, выпускаемые как за рубежом, так и в нашей стране, а также методы молекулярно-генетической идентификации, однако культуральные методы не потеряли своей актуальности в лабораторной диагностике.
Состав ферментов бактерий определяется геномом и поэтому характерен для тех или иных видов, т.е. является видовым признаком. Поэтому изучение ферментативных или биохимических свойств очень важно для дифференциации и определения вида бактерий.
Идентификация микроорганизмов с использованием бактериологических методов сложна в силу полиморфизма фенотипических признаков, к тому же требует высоких трудозатрат. В настоящее время в диагностических лабораториях используются автоматические системы бактериального анализа, основанные на сопоставлении биохимических свойств исследуемых штаммов с имеющейся базой данных, содержащей информацию о типичных биохимических профилях всех входящих в нее видов микроорганизмов, однако, использование таких анализаторов становится затруднительным в связи с высокими финансовыми затратами.
При идентификации микроорганизмов нет необходимости изучать все свойства. Более того, с экономической точки зрения важно, чтобы круг испытанных тестов был не большим, чем это необходимо; желательно также использовать простые (но надежные) тесты, доступные широкому кругу лабораторий. Традиционным биохимическим методом дифференциации микроорганизмов является оценка биохимических признаков, основанная на детекции сахаролитической активности, для чего используются субстраты, метаболиты которых дают цветную окраску среды.
Цель работы - провести сравнение методов видовой идентификации микроорганизмов на основе сахаролитической и протеолитической активности.
Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:
1) выделить чистые культуры микроорганизмов с последующим посевом на дифференциально-диагностические питательные среды;
2) определить видовую принадлежность исследуемых культур микроорганизмов на основании ферментативной активности с использованием культурального метода и автоматизированной системы идентификации микроорганизмов;
3) провести сравнительный анализ эффективности методов исследования, используемых для видовой идентификации микроорганизмов.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


Цель идентификации микроорганизмов - определение принадлежности отдельных их популяций к тем или иным видам, родам, семействам и т.д. Процесс идентификации микроорганизмов является одним из самых важных и трудоемких этапов проведения биологических исследований.
В основе всех метаболических реакций в бактериальной клетке лежит деятельность ферментов, которые принадлежат к 6 классам: оксиредуктазы, трансферазы, гидролазы, лигазы, лиазы, изомеразы. Ферментативный спектр является таксономическим признаком, характерным для семейства, рода и - в некоторых случаях - для видов. Поэтому определением спектра ферментативной активности пользуются при установлении таксономического положения бактерий. Наличие экзоферментов можно определить при помощи дифференциально-диагностических сред, поэтому для идентификации бактерий разработаны специальные тест-системы, состоящие из набора дифференциально-диагностических сред.
Данная работа посвящена сравнительной характеристике методов видовой идентификации микроорганизмов с применением бактериологического метода путем посева на дифферениально- диагностические среды, а также с помощью автоматической системы идентификации микроорганизмов VitekCompact 2. Оба метода основаны на изменении цвета субстрата в результате сдвига pH благодаря метаболической (ферментативной) активности бактерий.
Задачи, поставленные для достижения цели, объединяют два направления - микробиологию и биохимию. При решении поставленных задач были сделаны соответствующие выводы, которые описаны ниже.
В процессе работы было выделено 3 чистые культуры микроорганизмов из патологического материала, с дальнейшим посевом на дифференциально-диагностический ряд, содержащий питательные среды с набором различных углеводов, аминокислоты фенилаланин, кислот (цитраты, мочевина), индикаторов, улавливающих разложение аминокислоты триптофана и белка. А также чистые культуры были необходимы для получения суспензии, которую вносили в тест-карты анализатора VitekCompact 2, содержащие 64 теста (субстрата).
В результате идентификации были выделены 3 вида микроорганизмов - Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Shigella flexneriи определена их ферментативная активность:
E. coliферментируют углеводы (глюкозу, мальтозу, маннит и лактозу) с выделением кислоты и газа, восстанавливают нитраты в нитриты, продуцируют индол.
S. typhimuriumферментирует углеводы (глюкозу, мальтозу, маннит, арабинозу, маннозу) с образованием кислоты и газа, утилизируют цитраты, при расщеплении белков образуют сероводород.
S. //ехиепферментирует углеводы (глюкозу, маннит, сорбит, маннозу, трегалозу) до кислот без газа, продуцируют индол.
Наиболее достоверный метод - исследование на микробиологическом анализаторе VITEC 2 Compact; экономичный - посев на дифференциальный ряд. Практичность определяется количеством исследуемых проб: при большом количестве более рационально использовать микробиологический анализатор; при количестве проб от 1 до 3 целесообразно применять посев на среды. Необходимо отметить, что в лабораторном отчете анализатор выдает точность идентификации микроорганизма и достоверность дискриминации.
Результаты исследования дополняют и систематизируют имеющуюся информацию по субстратной специфичности микроорганизмов, а также по составу и функциональности питательных сред.
Работа была выполнена на базе ГБУ «Оренбургская областная ветеринарная лаборатория» в отделе бактериологии и паразитологии.
По итогам работы приняла участие в Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум 2019» и в международной научно-практической конференции НИЦ «Поволжская научная корпорация»[18, 20, 28].



1 Акопян, К. Изменение рН и окислительно-восстановительного потенциала среды в процессе роста молочнокислых бактерий: влияние окислителей и восстановителей / Акопян К., Согомонян Д., Трчунян А. // Биологические мембраны: журнал мембранной и клеточной биологии.- М.: РАН, 2008. - № 1. - С. 23 - 27. - ISSN: 0233-4755.
2 Артюхин, В.И. Белковые гидролизаты в производстве питательных сред: Производство и применение продуктов микробиологических производств / 41 Артюхин В.И., Шепелин А.П., Киселева Н.В. - М.: ВНИИСЭНТИ Минмедпрома СССР, 1990. - 52 с.
ЗБезбородов, А.М. Секреция ферментов у микроорганизмов / Безбородов А.М., Астапович Н.И. - М.: Наука, 1994. - 164 с. - ISBN 374-5-9206985-1-0.
4Безбородов, А.М. Ферменты микроорганизмов, их ингибиторы и биокаталитические процессы в биотехнологии / А.М. Безбородов // Прикл. биохим. и микробиол. 1995. - Т. 31, №1. - С. 21 - 26.- ISSN0555-1099.
5 Белковые гидролизаты в качестве основы питательных сред / А.Н. Децина [и др.] - М.: ВНИИСЭНТИ, 1995. - 68 с. - ISBN: 5-67317-167-4.
бБелясова, Н.А. Микробиология / Н.А. Белясова. - Минск: БГТУ, 2007. -160 с.- ISBN: 5-02-025864-4.
7Бондарь, Т.Н. Восстановление органических
гидропероксидовглутатионпероксидазой и глутатион^-трансферазой: влияние структуры субстрата / Бондарь Т.Н., Ланкин В.З., Антоновский В.Л. // Доклады АН СССР. - 1989. - Т. 304. - № 1. - С. 217 - 220.
8Варфоломеев, С.Д. Биотехнология: Кинетические основы микробиологических процессов / С.Д. Варфоломеев, С.В. Калюжный. - М.: Высш. шк., 1990. - 296 с. - ISBN 5-06-000645-X.
9Васильев,Д.А. Методы общей бактериологии / Д.А. Васильев, С.Н. Золотухин,А.А. Щербаков, Л.В.Карпунина. - Ульяновск, 2003. - 69 с.
10 Влияние реагента эллмана и других тиоловых реагентов на транспорт ионов и АТР-азную активность у анаэробно выращенных клеток Escherichiacoli/А. Поладян [и др.] // Биологические мембраны: журнал мембранной и клеточной биологии. - М.: РАН, 2008. - № 1. - С. 3 - 10. - ISSN: 0233-4755.
11Галынкин, В.А. Питательные среды для микробиологического контроля качества лекарственных средств и пищевых продуктов / В.А. Галынкин, Н.А. Заикина, В.И. Кочеровец и др. - СПб.: Проспект науки, 2006. - 336 с. - ISBN: 5-16-002933-8.
12Галынкин, В.А. Санитарно-
микробиологическийконтрольвпищевойифармацевтическойпромышленности / В.А. Галынкин, Н.А. Заикина, К.А. Каграманова и др. - Санкт-Петербург, 2004. - 248 с. - ISBN 978-5-88504-099-0.
13Гуревич, В.Л. Безопасность пищевых продуктов и продовольственного сырья: обзор европейского законодательства/ В.Л. Гуревич, Л.И. Григорьева // Новости. Стандартизацияисертификация. - 2005. - № 3. - С. 20 - 23. - ISSN 0038-9692.
14ГОСТ 10444.1-84. Консервы. Приготовление растворов реактивов, красок, индикаторов и питательных сред, применяемых в микробиологическом анализе (с Изменением N 1).- Введ. 1985-07-01. - М.: Стандартинформ, 2010. - 11 с.
15ГОСТ Р 50480-93. Продукты пищевые. Метод выявления бактерий рода Sаlmоnеllа. - Введ. 1994-01-01. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 9 с.
16Грачева, И. М. Глюкоамилаза микроорганизмов / И. М. Грачева, М. В. Гернет // Успехи микробиологии. 1999. - № 14. - С. 81 - 105. - ISSN 1455¬1189.
17Егоров, Н.С. Руководство к практическим занятиям по микробиологии / Н.С. Егоров.- М.: изд-во МГУ, 1995. - 224 с.- ISBN: 5-16-002933-8.
18 Егорова, К.И. Сравнительная характеристика методов видовой идентификации микроорганизмов на основе биохимических тестов /К.И. Егорова, Е.С. Барышева, А.В. Ефремова // Материалы Международной научно-практической конференции «Научная мысль XXI века: результаты фундаментальных и прикладных исследований». - Самара: ООО НИЦ «Поволжская научная корпорация», 2018. - С. 156 - 160. - ISBN 978-5-6040741-9-0.
19Елинов, Н.П.Методические рекомендации по молекулярно-генетическим основам микробиологии / Н.П. Елинов, Н.А. Заикина. - Л.: ЛХФИ, 1992. - 436 с.
20 Ефремова, А.В. Зональная характеристика энергетической питательности кормов сельскохозяйственных животных на территории Оренбургской области / А.В. Ефремова, Е.С. Барышева, К.И. Лычагина // Материалы XI Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум - 2019». - М.: Евроазиатская
научнопромышленная палата, 2019. - С. 18 - 20.
21Жарикова,Г.Г.Микробиологияпроизводственных товаров/
Г.Г.Жарикова // Санитария и гигиена. - М.: ACADEMA, 2005. - 297 с. - ISBN: 5-7695-1403-5.
22Захарова,И.Я. Литическиеферментымикроорганизмов / ЗахароваИ.Я., ПавловаИ.Н.- Киев: Наукова думка, 1985. - 215 с.
23 Лабинская, А.С. Общая и санитарная микробиология с техникой микробиологических исследований/ А.С. Лабинская, Л.П. Блинкова, А.С. Ещина. - М. : Медицина, 2004. - 576 с. - ISBN: 5-87317-067-3.
24 Козлов, Ю.А. Питательные среды в медицинской микробиологии / Ю.А. Козлов. - М: Мед-гиз, 1990. - 265 с.
25Коротяев, А.И. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: учебник для мед. вузов / А.И. Коротяев, С.А. Бабичев. - СПб.: СпецЛит, 2008. - 767 с. - ISBN 274-9-9266955-5-0.
26Костеневич, А.А. Бактериальные ^-галактозидазы: биохимическое и генетическое разнообразие / А.А. Костеневич, Л.И. Сапунова. Минск: Труды БГУ Обзоры, 2013. - Том 8, №1.- С. 52 - 63. - ISSN: 4231-4459.
27Ленинджер,А. Основы биохимии: В 3-х томах. Том 1 / А. Ленинджер. - Москва: Мир, 1985. - 367 с.
28Лычагина, К.И. Ферментативная активность бактерий / К.И. Лычагина, А.В. Ефремова //Материалы XI Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум - 2019». - Режим доступа: https://scienceforum.ru/2019/article/2018011520.
29Меджидов, М.М. Справочник по микробиологическим питательным средам / М.М. Меджидов. - М.: Медицина, 2003. - 208 с. - ISBN: 5-225¬04763-7.
30Меньшиков, В.В. Клиническая лабораторная аналитика. Частные аналитические технологии в клинической лаборатории. / В.В. Меньшиков. - М.: Лабинформ-РАМЛД, 1999. - 352 с. - ISBN 678-5-87504-029-0.
31Методы контроля бактериологических питательных сред: Метод, указ. МУК 4.2.2316-08. - М: Роспотребнадзор, 2008. - С. 39 - 41.
32Мосолов, В.В. Протеолитические ферменты / В.В. Мосолов. - М.: Наука,1981. - 404 с.
33 МР 02.032-08. Идентификация микроорганизмов и определение их чув- ствительности к антибиотикам с применением автоматического микробиологического анализатора Vitek 2 Compact. - Введ. 2008-06-30. - Москва, 2008. - 16 с.
34Мямин, В.Е. Биохимия и физиология микроорганизмов / В.Е. Мямин.
- Минск: БГУ, 2009. - 56 с.
35 Неклюдов, А.Д. Получение белковых гидролизатов сзаданными свойствами / А.Д. Неклюдов, С.М. Навашин// Прикладная биохимия и микробиология. Москва,1995. - Т.21. - № 1. - С. З - 17.- ISSN: 0041-3771.
36Нетрусов, А.И. Микобиология / А.И. Нетрусов, И.Б. Котова. - М.: Издательскийцентр «Академия», 2012. - 384 с. - ISBN 978-5-94836-236-6.
37Номенклатура ферментов. Рекомендации Международного биохимического союза по номенклатуре и классификации ферментов, а также по единицам ферментов и символам кинетики ферментативных реакций; ред.: А.Е. Браунштейн. - М.: ВИНИТИ, 1979. - 320 с.
38 Особенности идентификации микроорганизмов комплекса Burkholderiacepaciaи рода Pseudomonasс помощью биохимического автоматического анализатора Vitek 2 / А.В. Незнамова [и др.] // Волгоград: Вестник волгоградского государственного медицинского университета, 2016.
- № 3. - С. 109 - 112. - ISSN: 1994-9480.
39 Особенности идентификации Burkholderiamalleiи Burkholderiapseudomalleiс помощью микробиологического анализатора Vitek 2 Compact 30 / Е.В. Молчанова [и др.] // Проблемы особо опасных инфекций, 2016. - Т. 28. - № 3. - С. 83 - 89. - ISSN 0044-5134.
40 Першин, Г.Н. Влияние химиотерапевтических веществ на бактериальные ферменты / Г.Н. Першин. - М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2016. - 230 c. - ISBN 974-6-9305985-2-0.
41 Поляк, М.С. Питательные среды для медицинской микробиологии / М.С.Поляк, В.И.Сухаревич, М.Э.Сухаревич. - НИЦФ, Санкт-Петербург, 2002 г. - 80 с.
42 Приказ министерства здравоохранения СССР от 22.04.85 n 535 об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений
43 Применение автоматизированных систем идентификации микроорганизмов для верификации таксономической принадлежности коллекционных штаммов патогенных бактерий / А.В. Осин [и др.] // Проблемы особо опасных инфекций. - Т. 14. - № 9. - С. 113 - 117. - ISSN 0044-5134.
44Прозоркина, Н.В. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии / Н.В. Прозоркина. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - 416 с. - ISBN: 5-7695-1403-5.
45Прунтова, О.В. Курс лекций по общей микробиологии и основам вирусологии / О.В. Прунтова, О.Н. Сахно, М.А. Мазиров. - Владимир: Изд- во Владим. гос. ун-та, 2006. - 192 с. - ISBN: 5-89816-009-4.
46Семанин, А.Г. Разработка параметров идентификации / А.Г. Семанин, Д.Г. Сверкалова, А.Г. Шестаков. - Владимир: ФГУ «Федеральный центр охраны здоровья животных», 2016. - С. 149 - 154. - ISSN 0044-5134.
47Стукалин, Г.С. Термостабильная осахаривающаяа-
амилазаизштаммаВасИ1и88иЫлИ$. Очистка и некоторые свойства / Г. С. Стукалин, Ю. Е. Козловский, Ю. Ф. Василяускас // Биотехнология. 1998. - №
3. - С. 31 - 313. -ISSN 1355-1729.
48Теппер, Е.З. Практикум по микробиологии: учебное пособие для вузов / Е.З. Теппер. В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева. - М.: Дрофа, 2004. - 256 с.
49Тимощенко, Л.В. Основы микробиологии и биотехнологии /Тимощенко Л.В., Чубик М.В. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. - 194 с. - ISBN: 5-4387-0072-2 / 5438700722.
50 Фенотипические признаки в идентификации некоторых видов рода Pseudomonas / Киприанова Е.А [и др.] // Микробиол. журн., 1976. - Т. 38. - №
4. - С. 420 - 428. - ISSN: 0021-9533.
51 Шепелин, И.А. Питательные среды: справочник бактериолога / И.А. Шепелин, А.Ю. Миронов, К.А. Шепелин. - М: Эпидбиомед-диагностика, 2014. - 151 с. - ISBN 978-5-9905485-1-0.
52 Brisse, S. ComparativeevaluationoftheBDPhoenixandVITEK 2 automatedinstrumentsforidentificationofisolatesoftheBurkholderiacepaciacomplex / BrisseS., StefaniS., VerhoefJ. et al. // J. Clin. Microbiol., 2002. - Vol. 40 (5). - Р 1743. - ISSN: 0022-3921.
53Brot, N. Biochemistry and physiological role of methioninesulfoxide residues in proteins / Brot N., Weissbach H. // Arch. Biochem. Biophys., 1993. - V. 223, № 1. - P. 271 - 281. - ISSN: 0302-766X.
54Fernandes, S. Beta-galactosidase from a cold-adapted bacterium: purification, characterization and application for lactose hydrolysis / Fernandes S. [et al.] // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2002. - Vol. 58, № 3. - P. 313-321. - ISSN: 0364-4785.
55Heaton, J. Microbial contamination of fruit and vegetables and the behaviour of enteropathogens in the phyllosphere: a review / Heaton J.C, Jones K.J. - Appl. Microbiol., 2008. - № 104 (3).- P. 613—26. - ISS 2972-8622.
56Hudault, S. Escherichia coli strains colonising the gastrointestinal tract protect germfree mice against Salmonella typhimurium infection / Hudault S, Guignot J, Servin AL, 2001. - № 49. P. 47 - 55. - ISSN 0044-5134.
57 Iverson, T. M. Structure of the Escherichia coli fumarate reductase respiratory complex / Iverson T. M., Luna-Chavez C., Cecchini G., Rees D. C. // Science (NewYork, N.Y.), 1999. - Vol. 284, no. 5422. - P. 1961 - 1966. - ISSN: 0041-3771.
58 Jaswal, A.S. Amino acid hydrolysate from crab processing waste / Jaswal A.S. // J.Food Sci., 1990. - V.55. -№2. - P.379 - 386. - ISSN 1055-7903.
59Johnson, D.R.
TheHumanImmuneResponsetoStreptococcalExtracellularAntigens: Clinical,
Diagnostic, andPotentialPathogeneticImplications / Johnson, DwightR.; Kurlan, Rogeretal. Clinical Infectious Diseases, 2010. - № 50 (4). - P. 481—490. - ISSN 1058-4838.
60Lee, SY.High cell-density culture of Escherichia coli / SY Lee. - Trends Biotechnol, 1996. - №14 (3). - P. 98 -105. - ISSN: 0167-7799.
61Lopez-Beniti, M.Metodes de extraccion de proteinadepatexo (Polybinshenslowy Leach) / Lopez-Beniti M., Pastoriza L., Sampedro G. // Inf.tech.Inst.invest.pesq., 1994. - №118. -P.3 - 16. - ISSN: 0065-2911.
62Ritohie, А.Н. Preparation of fish protein hydrolysates / Ritohie А.Н., Mackie I.M. // Animal.FeedSci.Technol., 1992. - V. 7. - № 2. - P. 125 - 133. - ISSN: 0302-766X.
63Sabin, R. Spinach E. coli linked to cattle; Manure on pasture had same strain as bacteria in outbreak / R. Sabin. - San Francisco Chronicle, 2006.- P. 21. - ISS 1932-8672.
64Torres, D.P.M. Gal-oligosaccharides: production, properties, applications, and significance as prebiotics / D.P.M. Torres [et al.] // Compr. Rev. Food. Sci. Food Saf. - 2010. - Vol. 9, № 5. - P. 438-454. - ISSN: 0163-4745.
65 WHO Centers for Disease Control and Prevention (U.S.). Laboratory methods for the diagnosis of meningitis caused by neisseriameningitidis, streptococcus pneumoniae, and haemophilusinfluenzae : WHO manual., 2011. - 323 p.
66Wright, H.T. Nonenzymaticdeamidation of asparagil and glutaminyl residues inproteins / Wright H.T. //Crit. Rev. Biochem. Mol.Biol.,1991. - V.26, № 1. - P. 1 - 52. - ISSN: 0021-9533.
67Yuriev, A. MethodsinMolecularBiology/A. Yuriev. - NewJersey: HumanaPress-Totowa, 2003. - 416 p. - ISSN: 1064-3745.
68Zumft, W.G. Cell biology and molecular basis of denitrification / W.G. Zumft// Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1997. - Vol 61, № 4. - P. 533 - 616. - ISSN 0044-5134.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!



© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.