카탈라아제 테스트 : 이론적 근거, 기술 및 용도 - 생물학 - 2026

카탈라제 시험 을 가지고 그 세균의 효소 카탈라제의 존재를 나타 내기 위해 세균학 실험실에서 사용되는 방법이다. 그람 염색과 함께 새로 분리 된 미생물에 대해 수행해야하는 주요 검사입니다. 이 테스트는 미생물학자가 문제의 미생물을 확실하게 식별하기 위해 따라야 할 단계를 안내합니다.

일반적으로 사이토 크롬을 포함하는 박테리아는 효소 카탈라아제를 보유하고 있으며 이는 통성 호기성 및 혐기성 박테리아가 보유해야 함을 의미합니다. 그러나 통성 혐기성 미생물 임에도 불구하고 효소 카탈라아제가없는 Streptococcus와 같은 예외가 있습니다.

카탈라아제 테스트를 실행하여 긍정적 인 반응을 보여줍니다. 출처 : 기계 판독 가능 작성자가 제공되지 않았습니다. Nase가 가정했습니다 (저작권 주장에 근거).

이것이 카탈라아제 검사가 주로 포도상 구균과 Micrococaceae 계통 (모두 카탈라아제 양성)과 Streptococaceae 계통 (카탈라아제 음성)을 구별하는 데 사용되는 이유입니다.

마찬가지로 Bacillus 속 (catalase positive)은 다른 것들 중에서 Clostridium 속 (catalase negative)과 구별됩니다.

기초

Catalase는 hydroperoxidase로 분류되는 효소로 과산화수소 (H ₂ O ₂ ) 를 기질로 사용 합니다.

그것은 또한 oxidreductase로 간주되는데, 그것이 참여하는 반응에는 전자 공여체 (환원 물질) 역할을하는 요소가 있고 다른 하나는 전자 수용체 (산화 물질) 역할을하는 요소가 있기 때문입니다.

카탈라아제는 4 개의 3가 철 원자 (Fe ⁺⁺⁺ )를 가진 프로 세릭 그룹을 포함하는 단백질이므로 동종 단백질입니다 . 제 2 철 이온은 반응 중에 산화 된 상태로 남아 있습니다.

카탈라아제는 박테리아에 독성이있는 박테리아 대사 과정에서 생성되는 물질을 제거하는 기능이기 때문에 해독 효소라고 할 수 있습니다. 이 물질 중에는 과산화수소가 있습니다.

과산화수소는 호기성으로 당이 분해되어 생성됩니다. 이 프로세스는 다음과 같이 발생합니다.

슈퍼 옥사이드 이온 (O ₂ ^- ) (자유 라디칼)를 행함으로써 호기성 포도당의 동화 작용의 최종 생성물로서 형성된다. 이것은 독성이 있으며 기체 산소와 과산화수소로 변환하는 효소 superoxide dismutase에 의해 제거됩니다.

과산화수소는 또한 박테리아에 독성이 있으므로 제거해야합니다. 효소 카탈라아제는 과산화수소를 물과 산소로 분해합니다.

카탈라아제는 알코올, 알데히드, 산, 방향족 아민 및 페놀과 같은 과산화수소 이외의 기질에 작용할 수 있습니다. 그러나 과산화수소는 메틸 및 에틸 알코올과 같은 다른 독성 화합물을 산화시키기 위해 카탈라아제에 의해 사용될 수도 있습니다.

마찬가지로 카탈라아제는 식세포에 존재하여 과산화수소의 독성 작용으로부터 보호합니다.

카탈라아제 테스트를위한 일상적인 기법

-슬라이드 방식

기재

3 % 과산화수소 (10 부피).

현미경 슬라이드

일회용 플라스틱 손잡이 또는 나무 이쑤시개.

방법

한천을 건드리지 않고 연구하기에 충분한 식민지를 섭취하십시오. 콜로니는 신선해야합니다. 즉, 18 ~ 24 시간 배양해야합니다.

건조 슬라이드에 콜로니를 배치하고 3 % 과산화수소 방울을 추가하는 ( 30 % H ₂ O _2가 또한 사용될 수있다 ). 기포가 방출되는지 여부를 즉시 관찰하십시오.

해석

긍정적 인 반응 : 기포의 형성 (강한 버블 링)에 의해 입증 된 가스의 발생.

부정적인 반응 : 기포 형성 없음.

-순수 배양의 직접적인 방법

3 % H ₂ O ₂ 1ml를 혈액이 포함되지 않은 순수한 접시 또는 쐐기 배양액 (바람직하게는 영양 한천)에 놓습니다. 기포 형성 여부를 즉시 관찰하십시오. 30 % H ₂ O ₂ 도 사용할 수 있습니다 .

porta 객체 메소드와 동일하게 해석됩니다.

-모세관 또는 Fung 및 Petrishko를 사용한 방법

67mm 모세관을 모세관에 의해 3 % 과산화수소로 20mm 높이까지 채 웁니다.

3 % H ₂ O _2로 채워진 모세관으로 연구 할 분리 된 콜로니를 터치합니다 _. 모세관이 약 10 초 안에 거품으로 채워지는지 관찰합니다. 이 방법을 사용하면 교차 반응을 반 정량 할 수 있습니다.

십자가가 없으면 기포가 없습니다 (부정적인 반응).

+ ---- 거품이 거의 없습니다 (약하거나 지연된 반응).

++ --– 풍부한 거품 (중간 반응).

+++-거품이 반대쪽 끝에 도달합니다 (강한 반응).

-의심스러운 카탈라제 테스트를위한 테일러 및 아찬 자르 방법

깨끗하고 건조한 슬라이드에 분리 된 콜로니를 놓고 0.5 % H ₂ O ₂ 방울을 놓고 커버 슬립으로 덮습니다. 갇힌 기포의 형성 여부를 관찰하십시오.

해석 : 거품의 존재는 긍정적 인 반응을 나타냅니다. 거품이 없으며 부정적인 반응으로 해석됩니다.

Mycobacterium 종에 대한 카탈라아제 검사

이 기술은 pH와 온도를 제어하여 수행해야합니다. 다른 Mycobacterium 종의 조작은 위험하기 때문에 층류 후드 아래에서 수행되어야합니다.

-기재

과산화수소 30 % 또는 110 부피 (수퍼 옥살).

인산염 완충액 pH 7

10 % 트윈 80

3 ~ 4 주 동안 Mycobacterium wedge 배양

-예비

인산염 완충액 pH 7

무게를 측정하려면 :

1.361g의 무수 모노 포타슘 포스페이트 (KH ₂ PO ₄ ).

1.420g의 무수이 나트륨 (Na2HPO3) 인산염.

약간의 멸균 증류수에 두 염을 녹이고 물로 최대 1000ml를 만듭니다.

10 % 트윈 80

상업적으로 농축 된 Tween 80에 1:10으로 희석하여 다음과 같이 진행하십시오.

Tween 80 1ml를 약간의 증류수에 넣고 녹인 다음 물로 10ml가되도록합니다.

최종 시약

일정량의 인산염 완충액을 10 % Tween 80 (동일 부분)의 양과 혼합합니다. 준비 할 양을 실험실에서 정의하십시오.

-방법

멸균 스크류 캡 테스트 튜브 (베이클라이트)에 5ml의 인산염 버퍼를 놓습니다.

접종 루프를 사용하여 웨지에 시드 된 마이 코박 테 리움 성장의 충분한 콜로니를 취하고 인산염 완충액에 용해시킵니다.

나사산을 과도하게 조이지 않고 튜브를 덮으십시오. 68 ° C의 수조에 20-30 분 동안 두십시오. 꺼내서 22-25 ° C로 식히십시오.

최종 시약 (혼합물) 0.5ml를 측정하고 차가운 용액이 담긴 튜브에 추가합니다. 기포의 형성 여부를 관찰하십시오.

이전 기술과 동일하게 해석됩니다.

사용하다

농축 배지에서 콜로니 성장이 얻어지면 얻은 콜로니에 대해 그람 염색 및 카탈라제 검사를 수행해야합니다. 이것은 확실한 식별을 위해 따라야 할 절차에 대해 미생물학자를 안내 할 것입니다.

출처 : 저자 MSc 작성. 마리 엘사 길

QA

과산화수소 시약의 우수한 성능을 평가하려면 새로 배양 된 대조군 균주, 예를 들어 양성 대조군으로는 황색 포도상 구균, 음성 대조군으로는 Streptococcus sp 균주를 사용하십시오.

양성 대조군 역할을하는 또 다른 대안은 혈액 한천에 과산화수소 한 방울을 떨어 뜨리는 것입니다. 적혈구에는 카탈라아제가 있으므로 시약 상태가 양호하면 거품이 일어납니다.

초콜릿 한천을 음성 대조군으로 사용할 수 있습니다. 여기에서 적혈구는 이미 용해되었으며 테스트는 음성입니다.

한계

-테스트에 오래된 문화권을 사용하지 마십시오. 이는 위음성의 원인이 될 수 있습니다.

-한천을 만지지 않도록주의하는 경우, 혈액 한천의 배양 물에서 콜로니를 취하지 마십시오. 이 절차는 적혈구에 카탈라아제가 포함되어 있기 때문에 위양성으로 이어질 수 있습니다.

-백금 손잡이로 집락을 채취하는 경우에는 위양성을 유발할 수 있으므로 절차의 순서를 바꾸지 마십시오. 이는 백금이 과산화수소와 반응하여 버블 링을 일으킬 수 있기 때문입니다.

-과산화수소 시약은 시간이 지남에 따라 매우 불안정하고 분해되는 경향이 있으므로 오래된 과산화수소 시약은 사용하지 마십시오.

-과산화수소 시약을 빛으로부터 보호하고 손상을 방지하기 위해 냉장 보관하십시오.

-사용할 때마다 과산화수소 시약의 품질 관리를 수행하십시오.

만약 있다고 고려 -Take 30 % H ₂ O ₂ 를 사용, 반응을 수행하여보다 강한 3 % H ₂ O ₂ .

참고 문헌

1. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). 미생물 진단. 5 판. 에디토리얼 Panamericana SA Argentina.
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5. Vadequímica Laboratories. 과산화물. 볼륨과 백분율 간의 동등성. 사용 가능 : vadequimica.com