2) минеральных солей
3) углеводов (+)
4) питательных сред
Ферментативную активность бактерий определяют по способности использовать определённый субстрат, прежде всего углевод, с образованием продуктов метаболизма. При ферментации или аэробном окислении углеводов образуются органические кислоты, спирты, углекислый газ и другие соединения; именно изменение этих показателей регистрируют в лабораторном тесте. Поэтому разложение углеводов служит косвенным признаком наличия у микроорганизма соответствующего набора ферментов.
Для исследования применяют дифференциально-диагностические среды с отдельными углеводами и индикаторами pH. Закисление среды изменяет её окраску, а газ выявляют по пузырькам или скоплению газа в поплавке Дарема. Например, утилизация лактозы требует наличия β-галактозидазы и других ферментов её метаболизма, тогда как расщепление сахарозы связано с активностью инвертазы. Полученный профиль ферментации используют для видовой идентификации и дифференциации близкородственных бактерий.
Агар-агар выполняет преимущественно роль уплотнителя питательной среды и обычно не является тестируемым источником углерода. Минеральные соли необходимы для роста и работы ферментных систем, но сами по себе не позволяют оценить сахаролитические свойства. Питательная среда представляет собой комплекс компонентов, поэтому без указания конкретного субстрата и индикаторной реакции не является самостоятельным критерием выявления определённого фермента.
| Углеводный субстрат | Основной тип реакции | Регистрируемый признак | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Глюкоза | Ферментация или окисление с образованием кислот | Снижение pH, изменение цвета индикатора; иногда образование газа | Оценка базовой сахаролитической активности и типа энергетического метаболизма |
| Лактоза | Гидролиз β-галактозидазой с последующим использованием моносахаридов | Закисление среды, возможное газообразование | Разделение лактозоположительных и лактозоотрицательных энтеробактерий |
| Сахароза | Расщепление инвертазой до глюкозы и фруктозы | Изменение окраски индикатора вследствие образования кислоты | Дополнительный признак при дифференциации видов и биоваров |
| Маннитол | Окисление или ферментация шестиуглеродного спирта | Закисление среды; в плотной среде — изменение цвета индикатора вокруг колоний | Используется в дифференциальных средах, в том числе для стафилококков |
| Мальтоза | Гидролиз дисахарида мальтазой с последующим метаболизмом глюкозы | Кислотообразование, реже газообразование | Составляет часть расширенного биохимического профиля культуры |
| Рафиноза | Многоэтапное расщепление олигосахарида и утилизация образующихся сахаров | Изменение pH и окраски индикатора | Применяется для уточнения видовой принадлежности при сходных базовых реакциях |
Результат оценивают только при наличии контрольной постановки и соблюдении стандартных условий инкубации, поскольку температура, срок наблюдения и состав среды влияют на экспрессию ферментов. Отрицательная реакция не всегда означает полное отсутствие фермента: возможны слабая активность, недостаточная плотность инокулюма или неподходящие условия культивирования. В современной бактериологии углеводные тесты входят в панели идентификации и дополняются MALDI-TOF-масс-спектрометрией, иммунологическими и молекулярно-генетическими методами. Тем не менее фенотипический профиль утилизации углеводов сохраняет значение для первичной идентификации и контроля достоверности результата.