АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ БАКТЕРИЙ
Системы распознавания с использованием специальных приборов позволяют за сравнительно короткое время определить вид микроорганизма а также его чувствительность/устойчивость к антимикробным препаратам.
Наибольшей популярностью пользуются автоматические системы идентификации микроорганизмов типа Microscan и Vitek.
Системы Microscan. Данная система идентификации бактерий основана на явлениях турбидиметрии, колориметрии и флуоресценсии методы. Диагностическая система включает ряд пластиковых планшетов, в которые помещены биохимически активные субстраты.В основу распознавания грамотрицательных бактерий положены свойства свойств комплекса антиген+антитело испускать «холодное» свечение за счет искусственной адсорбции на антителах светящихся в лучах УФИ специальных белков – флуорохромов. Время анализа – 2 часа.Гемофилов, анаэробов и дрожжей идентифицируют методом, основанном на иммунохроматографии. Концентрацию антибиотиков определяют с учетом оптической плотности исследуемого субстрата. Система оборудована компъютером и программным обеспечением.
Системы Vitek. В этой системе используют планшеты.Суспензию бактерий определенной концентрациивносятвлунки. Распознавание микроорганизмов основано на турбидометрии раствора в лунке. Время анализа от 4-8 до 18 ч. Система оборудована компъютером и программным обеспечением.
Биосенсоры - оптоволоконные методы. Оптическим волокном называют волновод, выполненный из стекла или полимеров, проводящий свет за счет полного внутреннего отражения. В оптоволоконном биосенсоре используют оптический или электронный преобразователь для улавливания биологической реакции и преобразования ее в различимый оптический сигнал.
|
|
|
Оптоволоконный биосенор представляет собой клиновидный оптиковолоконный зонд, покрытый изнутри специфическими антителами. Свет полупроводникового лазера проходит через всю систему оптических волокон и выходит на ее конце в виде исчезающей волны. Когда с антителами на конце связывается флуоресцентно меченный антиген, исчезающая волна взаимодействует с ним, испуская флуоресцентный сигнал во всех направлениях, в том числе и внутрь световода — к сенсорной системе. В качестве флуоресцентной метки используют флуорецентные красители, такие как Су5.
В оптоволоконной системе поверхностного плазмонного резонанса антитела закреплены на поверхности тонкой металлической пленки, расположенной на отражающей поверхности оптически прозрачного стеклянного световода. Когда сквозь волновод проходит видимый или инфракрасный свет, он отражается от металлической пленки. Взаимодействие отраженного света с электронами на поверхности металла и резонансный эффект вызывают сильное поглощение; поглощение тем сильнее, чем выше концентрация комплексов «антиген-антитело» на поверхности металлической пленки. Чем больше образовалось комплексов, тем длиннее поглощаемые волны.
|
|
|
Оптоволоконный биосенсор применяли для установления наличия Е. coli 0157:Н7 в говяжьем фарше. При использовании двух световодов была достигнута пороговая чувствительность в 9х10 и 5,2х10 КОЕ/г. Результаты были получены в течение 25 мин с момента подготовки образца. При анализе использовали два типа антител и флуоресцентный краситель Су5. Эта же система использовалась для определения L. monocytogenes; инокулят имел концентрацию менее 10 КОЕ/мл и подвергался 20-часовому обогащению, Результаты с биосенсора были получены за 20-45 мин.
Оптоволоконный биосенсор использовали для определения стафилококкового энтеротоксина В в мясе и молоке. Результаты получали в течение 5 мин при использовании одного антитела, и в течение 8 мин — при использовании двух. Пороговая чувствительность составила 10 нг/мл.
Метод микрокалориметрии. Метод основан на измерении энтальпии, которая изменяется вследствие метаболической активности растущих на ней микроорганизмов, так как производство тепла тесно связано с физиологической активностью клетки. Исследовании проводится микрокалориметрах дискретных или проточных.
|
|
|
Изменения температуры, измеряемые в биологических установках, происходят в результате катаболической активности клеток. Чаще всего в пищевой микробиологии применяют установку, обладающую чувствительностью в 0,01 кал/час при объеме пробы в 10 мл. Результаты микрокалориметрии зависят от вида микроорганизма, размера инокулята, субстратов и других параметров. Ученые успешно идентифицировали при помощи этого метода промышленные штаммы дрожжей и проточная микрокалориметрия для этой цели успешно применяется.
В процессе измерений микрокалориметр находится в проточном калориметрическом сосуде. При использовании специальной среды, содержащей семь сахаров, были построены термограммы для девяти молочнокислых бактерий (родов Enterococcus, Leuconostoc и Lactobacillus), которые различаются между собой в степени, достаточной для того, чтобы рекомендовать этот метод для их идентификации. Все культуры выращивались при 37 °С (кроме культуры «S. cremoris», выращивавшейся при температуре в 30 °С), результаты были получены в течение 24 ч.
|
|
|
Метод использовали при определении бактериального заражения консервированных продуктов для разделения видов рода Enterobacteriaceae, для определения наличия S. aureus и для определения бактериального заражения говяжьего фарша. При определении присутствия S. aureus результаты при изначальной концентрации 1 -10 клеток на миллилитр были получены за 2 ч. При изначальной концентрации в 2 клетки/мл для получения результатов потребовалось 12-13 ч. Проточная калориметрия использовалась для определения жизнеспособности восстановленых замороженных клеток S. cerevisiae в течение 3 ч после оттаивания. При использовании метода для анализа мясного фарша пик производства тепла фи5ксируется через 24 ч после начала измерения при концентрации бактерий в 1–10 КОЕ/г. Результаты микрокалориметрии хорошо коррелируют с результатами прямого подсчета колоний. При концентрации организмов в 10 КОЕ/г измеримая скорость производства тепла достигается через 6 ч и достигает пика через 10 ч после начала измерения
Контрольные вопросы
1. Назовите условия идентификации микроорганизмов, её цель и какие свойства микробной культуры определяют при идентификации?
2. Кратко охарактеризуйте рутинные и современные методы идентификации.
3. В чем сущность метода нумерической таксономии?
4. Опишите сущность систем Enterotube и индикаторных бумажек (СИБ), наборов мультимикротестов.
5. Опишите сущность серологических методов идентификации бактерий, метода иммуномагнитного разделения, хроматографического метода.
6. Кратко опишите метод сравнения геномов по составу основания ДНК.
7. Опишите сущность метода гибридизации нуклеиновых кислот и
метода генных зондов.
8. Подробно опишите методику полимеразнаой цепнаой реакции (ПЦР).
9. Опишите автоматические системы идентификации бактерий: системы Microscan, системы Vitek, биосенсоры - оптоволоконные методы, метод микрокалориметрии.
ЧАСТЬ III . МИКРОБИОТА ПОРЧИ
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 307; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!