آزمایشگاه میکروبیولوژی, آموزش رایگان

تخمیر و فعالیت بتا گالاکتوزیداز

تخمیر واکنش بیوشیمیایی تولید کننده انرژی است که مولکول های آلی به عنوان گیرنده و دهنده الکترون عمل می کنند. توانایی میکروارگانیزم ها در تخمیر کربوهیدرات ها و انواع محصولات تشکیل شده در شناسایی آن ها کاربرد فراوانی دارد. یک کربوهیدرات ممکن است به تعدادی از محصولات نهایی مختلف بر اساس نوع میکروارگانیزم تخمیر گردد.تخمیر واکنش بیوشیمیایی تولید کننده انرژی است که مولکول های آلی به عنوان گیرنده و دهنده الکترون عمل می کنند. توانایی میکروارگانیزم ها در تخمیر کربوهیدرات ها و انواع محصولات تشکیل شده در شناسایی آن ها کاربرد فراوانی دارد. یک کربوهیدرات ممکن است به تعدادی از محصولات نهایی مختلف بر اساس نوع میکروارگانیزم تخمیر گردد.

در این مقاله از شرکت دانش بنیان و آزمایشگاه همکار سازمان غذا و دارو قصد داریم درباره بررسی تخمیر باکتری ها و پروتکل این تست ها صحبت کنیم. اگر به این مبحث علاقمندید تا پایان با ما همراه باشید.

برای آموزش های حضوری و کارآموزی میکروبیولوژی و کارآموزی مهندسی ژنتیک یعنی انجام دادن تمام تکنیک های میکروبی و مولکولی توسط خودتان میتوانید با ما تماس بگیرید. 

۰۹۱۰۱۴۳۸۰۵۱
۰۲۱۴۰۴۴۳۶-۷

کیت استخراج DNA از باکتری تولیدی پویا ژن آزما از سخت ترین نمونه های باکتری مانند استافیلوکوکوس اورئوس با کیفیت بالا استخراج کرده و نتایج PCR و تعیین سکانس عالی خواهید داشت. با به صرفه ترین قیمت و بیشترین کیفیت.

مواد و وسایل مورد نیاز برای بررسی تخمیر و فعالیت بتا گالاکتوزیداز

  • کشت ۲۴-۲۰ ساعته E.coli، آلکالیژنز فکالیس و سالمونلا کلرا سویس بر روی . T.S.B
  • کشت ۷ تا ۱۰ روزه ساکارومایسس سرویزیه بر روی سابورو دکستروز.
  • محیط های مایع پپتون دکستروز ، لاکتوز و سوکروز حاوی فنل رد یا brocresol purple همراه با لوله دورهام
  • شعله
  • لوپ و فورسپس
  • رک
  • انکوباتور ۳۵درجه
  • پنج لوله حاوی محیط پایه تریپتیک آگار
  • دیسک های تفریقی برای دکستروز، لاکتوز و سوکروز
  • دیسک یا قرص ONPG برای بتاگالاکتوزیداز
  • سوزن تلقیح و فورسپس
  • ظرف ۱۰۰ mlحاوی اتانل %۷۰
  • پیپت ۱  mlبا پیپتور یا سمپلر
  • %۰/۸۵  NaCl استریل جهت تست بتاگالاکتوزیداز
  • سه عدد لوله آزمایش استریل

اهداف بررسی تخمیر و فعالیت بتا گالاکتوزیداز

هر دانشجو باید قادر باشد:

  1. واکنش بیوشیمیایی تخمیر را بفهمد.
  2. بتواند توضیح دهد که چگونه واکنش تخمیر توسط بعضی از باکتریها باعث تولید یک اسید یا یک گاز ویک اسید می گردد.
  3. توضیح دهد که چگونه لوله دورهام یا لوله حاوی محیط پایه تریپتیک آگار و دیسک تفریقی می توانند جهت آشکارسازی تولید گاز و اسید بکار روند.
  4. آزمایش تخمیر کربوهیدرات و بتاگالاکتوزیداز را انجام دهد.
  5. عملکرد بتاگالاکتوزیداز را بفهمد.

اصول تخمیر و فعالیت بتا گالاکتوزیداز

تخمیر واکنش بیوشیمیایی تولید کننده انرژی است که مولکول های آلی به عنوان گیرنده و دهنده الکترون عمل می کنند. توانایی میکروارگانیزم ها در تخمیر کربوهیدرات ها و انواع محصولات تشکیل شده در شناسایی آن ها کاربرد فراوانی دارد. یک کربوهیدرات ممکن است به تعدادی از محصولات نهایی مختلف بر اساس نوع میکروارگانیزم تخمیر گردد.

این محصولات نهایی (الکل ها، اسیدها، گازها یا مولکولهای آلی دیگر) ویژگی میکروارگانیزم است. به عنوان مثال اگر باکتری تخمیر کننده بر روی محیط مایع دارای گلوکز رشد کند، ممکن است اسیدهای آلی را به عنوان محصول فرعی تولید کند. این اسیدها به محیط ترشح شده و pH را پایین می آورد. اگر معرف pH نظیر فنل رد یا bromcresol purple در محیط وجود داشته باشد، اسید تولید شده رنگ محیط را به زرد تغییر می دهد. گاز تولید شده در خلال تخمیر را می توان با استفاده از یک لوله کوچک وارونه شده به نام لوله دورهام در داخل محیط کشت مایع تشخیص داد. بعد از افزودن میزان مناسب محیط مایع، لوله دورهام در داخل هر لوله حاوی محیط وارد می شود.

در موقع اتوکلاو کردن هوای داخل لوله دورهام خارج شده و محیط کشت وارد این لوله می شود. اگر گاز تولید شود، این گاز جایگزین محیط مایع داخل لوله دورهام میشود. بعضی از میکروارگانیزم ها نظیر E.coli می توانند از لاکتوز به عنوان منبع کربن استفاده کنند.

آنزیم لازم جهت متابولیزه کردن این قند بتاگالاکتوزیداز است. بتاگالاکتوزیداز لاکتوز را به گالاکتوز و گلوکز هیدرولیز می کند که در شکل زیر نشان داده شده است.

واکنش تخمیر

واکنش تجزیه لاکتوز

 

برای خرید کیت استخراج DNA از انواع نمونه ها و محصولات مولکولی کلیک کنید.

به جای لاکتوز که سوبسترای طبیعی این آنزیم است، یک سوبسترای مصنوعی یعنی ONPG (o-nitro-phenyl-ß-D-galactopyraniside) می تواند مورد استفاده قرار گیرد. ONPG بدون رنگ است اما بعد از هیدرولیز -o نیتروفنل می دهد که در محلول قلیایی زرد رنگ است. اگر یک دیسک ONPG یا قرص KEY با محیط کشت باکتریایی انکوبه گردد و رنگ محیط زرد شود، این تست مثبت برای فعالیت بتاگالاکتوزیداز است.

تخمیر کربوهیدرات

نمای کلی مسیر تخمیر: میکروارگانیزمها وقتی گلوکز را تخمیر می کنند محصولات بی ارزش (waste) مختلفی تولید می کنند. محصولات فرعی آزاد شده (جعبه های سایه دار) اغلب مشخصه های میکروارگانیزمها بوده و می توانند جهت تشخیص استفاده شوند.

 

هر کدام از این آزمایش ها در تشخیص باکتری ها مهم هستند:

  1. تخمیر اسید لاکتیک. باکتریهای لاکتیک اسید (استرپتوکوکوس، لاکتوباسیلوس.)
  2. تخمیر الکلی. زیموموناس ، ساکارومایسس.
  3. تخمیر پروپیونیک اسید. باکتری های پروپیونیک اسید(پروپیونی باکتریوم
  4. تخمیر ۲و۳بوتاندیول. انتروباکتر، سراشیا ، باسیلوس
  5. تخمیر مخلوط اسید باکتری های روده ای(اشریشیا، انتروباکتر، سالمونلا ، پروتئوس)
  6. تخمیر بوتیریک اسید. کلستریدیوم.
تخمیر کربوهیدرات

(a) احتمالات مختلف تخمیر کربوهیدرات ها توسط میکروارگانیزمها، از فنل رد به عنوان معرف استفاده شده است(b) لوله سمت چپ کنترل است. لوله بعدی نشان دهنده تخمیر الکلی است که حباب گاز در بالای لوله دورهام مشخص است.لوله سوم از چپ بدون تخمیر کربوهیدرات (منفی) است. لوله سمت راست نشان دهنده تولید اسید و گاز است.

 

برای خرید کیت استخراج DNA از انواع نمونه ها و محصولات مولکولی کلیک کنید.

آزمایش ONPG

تخمیر کربوهیدرات با استفاده از قرص های تخمیر سریع KEY

تغییر رنگ از قرمز (لوله سمت راست) به زرد (لوله چپ) نشانگر تولید اسید است. ممکن است بعد از ۳۰ دقیقه ظاهر و در طول ۶ ساعت کامل گردد اما لوله ها را باید تا ۴۸ ساعت نگهداشت. تولید گاز با ظهور حباب هایی نزدیک ته لوله مشخص می گردد. هر دو لوله از نظر تولید گاز منفی هستند.

آزمایش ONPG

آزمایش ONPGبا استفاده از قرص .KEY

 

یک واکنش مثبت ONPG می تواند بعد از ۳۰ دقیقه با ظاهر شدن رنگ زرد مشخص گردد(لوله سمت چپ). تست مثبت ONPG نشان دهنده این است که باکتری مورد آزمایش دارای آنزیم بتاگالاکتوزیداز است که می تواند لاکتوز را تخمیر کند و ممکن است به عنوان تخمیر کننده لاکتوز رده بندی شده باشد. لوله سمت راست رنگ را تغییر نداده بنابراین ONPG منفی است.

امیدواریم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. همچنین اگر به ادامه این مبحث علاقمندید در مقاله بعد به روش لوله دورهام خواهیم پرداخت.

برای آموزش های حضوری و کارآموزی میکروبیولوژی و مولکولی یعنی انجام دادن تمام تکنیک ها توسط خودتان میتوانید با ما تماس بگیرید.

۰۹۱۰۱۴۳۸۰۵۱
۰۲۱۴۰۴۴۳۶-۷

برای خرید کیت استخراج DNA از انواع نمونه ها و محصولات مولکولی کلیک کنید.

امیدواریم این مقاله برای شما مفید بوده، همچنین میتوانید پروتکل بررسی تخمیر با استفاده از لوله دورهام را در مقاله بعدی مطالعه کنید و اگر به این مبحث علاقمند هستید میتوانید از این لینک به زبان انگلیسی مطالعه کنید. برای 

همچنین این شرکت دانش بنیان تولید کننده انواع سیستم تصفیه آب صنعتی بر پایه بیوفیلتر میباشد.

نوشته‌های مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *