Биохимические особенности рода proteus о. А. Лукин уо «Витебская ордена «Знак Почета»

УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия

ветеринарной медицины, г. Витебск, Республика Беларусь
(Поступила в редакцию 27.05.2010 г.)
Аннотация. В настоящей статье описаны основные биохимические и ферментативные исследования рода Proteus, а также идентификационные отличия двух видов данного рода (Proteus mirabilis и Proteus vulgaris).

Summary. In persisting article is described main biochemical and ферментативные of the study of the sort Proteus, as well as identification differences two types given sort (Proteus mirabilis and Proteus vulgaris).
Введение. В настоящее время наиболее распространенными возбудителями желудочно-кишечных болезней являются энтеробактерии, среди которых встречаются сапрофиты – полезные симбионты человека и животных и возбудители, относящиеся к условно-патогенным микроорганизмам.

Эра уверенного разграничения патогенных и непатогенных микроорганизмов, а также паразитов, симбионтов и свободноживущих форм безвозвратно прошла [4] .

На сегодняшний день круг потенциально патогенных микробов (вчерашних сапрофитов) непрерывно расширяется, и прогнозировать, какие из них завтра пополнят быстрорастущий список «узаконенных» инфекционных агентов, становится труднее [5].

В современных условиях хозяйственного пользования существует патогенизация и распространение свободно живущих микроорганизмов. Основными значимыми факторами являются молекулярно-генетические, технологические, иммунологические и экологические.

Одной из наиболее распространенных болезней желудочно-кишечного тракта новорожденных животных и животных первых дней жизни в хозяйствах Республики Беларусь является протеоз.

Несмотря на то, что протей (как бактерия) был описан в 1885 году и отличался способностью культур менять внешнее проявление роста на агаре, вследствие чего был назван Протеус (Proteus – мифическое существо, способное менять свои обличия), многие вопросы этой патологической проблемы окончательно не изучены [1].

Бактерии рода Proteus являются грамотрицательными подвижными и факультативно-анаэробными палочками. В естественной экосистеме большинство видов протейной инфекции (род Proteus) обитают в воде, открытых водоемах, верхних слоях почвы, сточных и канализационных водах.

Среди биохимических реакций протеев (род Proteus) характерной особенностью, отличающей их от других родов энтеробактерий, является дезаминирование фенилаланина [3] .

Общими свойствами представителей рода Proteus являются положительная реакция с метиловым красным и отрицательная реакция Фогеса-Проскауэра.

При ряде идентификационных и биохимических особенностей протеев (род Proteus) особое значение имеет внутривидовая дифференциация P. vulgaris и P. mirabilis, которая базируется в основном на особенности P. vulgaris ферментировать мальтозу, продуцировать индол и неспособности декарбоксилировать орнитин [2] .

К виду P. mirabilis относят штаммы, ферментирующие мальтозу, продуцирующие индол и декарбоксилирующие орнитин.

На территории Республики Беларусь, а также на сельскохозяйственных территориях существует только два основных вида рода Proteus: P. mirabilis и P. vulgaris.

Материалом для исследования и выделения протея служили патологические пробы сердца, печени, селезенки, почек, пораженный участок тонкого отдела кишечника с содержимым, который перевязан с обоих концов лигатурой, регионарные лимфатические узлы, головной и костный мозг и пробы фекалий, которые были отобраны у новорожденных, павших животных (телята). Животные пали по причине протеоза. Диагноз в данных хозяйствах на протеоз был подтвержден лабораторными тестами и исследованиями.

Патологический материал был доставлен в лабораторию и соответствовал всем правилам транспортировки.

Первым диагностическим признаком, послужившим отнести выделенные штаммы к роду Proteus, явилась способность культур дезаминировать фенилаланин. Для определения способности бактерий дезаминировать фенилаланин использовалась специализированная коммерческая среда (среда Вильсона-Блера).

В последующем, на данную среду высевали 127 изолятов культур. Через 1-2 суток на выросшие культуры наносили 10-12 капель 10%-ного раствора хлорного железа (FeCl₃ СH₂O). Спустя 2-3 минуты из исследуемых 127 изолятов - 52 штамма окрасились в зелено-синий и зелено-голубой цвет. В остальных пробах цвет среды не изменялся. Это послужило одним из основных подтверждений, что выделенные микроорганизмы (52 штамма) относятся к роду Proteus.

Другим диагностическим признаком, послужившим основанием отнести выделенные штаммы к роду Proteus, была положительная реакция с метилротом и отрицательная реакция Фогеса-Проскауэра. Для постановки данной реакции Фогеса-Проскауэра к 2,5 см³ культур бактерий (127 изолятов) добавляли вначале 1 мл 6%-ного спиртового раствора α-нафтола, а затем 0,4 см³ 40%-ного водного раствора КОН. Пробирки тщательно встряхивали и спустя 3-5 минут учитывали результат. При наличии в культуре ацетилметилкарбинола (рН среды было ниже 5,0) она окрашивалась в розовый цвет (положительная реакция). Окраска культуры в желтый цвет свидетельствует об отрицательной реакции. При сомнительной реакции (рН выше 6,0) культура окрашивалась в светло-оранжевый цвет. Изолированные нами 52 культуры окрашивались в розовый цвет, в то время как другие культуры приобретали желтую окраску. Это послужило одним из основных подтверждений, что выделенные микроорганизмы (52 штамма) относятся к роду Proteus.

Третьим диагностическим признаком, послужившим основанием отнести выделенные штаммы к роду Proteus, была способность образовывать сероводород. Исследования проводили методом укола в столбик агара и штрихами по скошенной поверхности сред Крумвиде-Олькеницкого и Клиглера. Агар Клиглера предназначен для конкретной идентификации рода Proteus, по его способности образовывать сероводород.

Заключительную (четвертый диагностический признак) и окончательную идентификацию осуществляли по ферментативной активности культур рода Proteus (P. mirabilis и P. vulgaris). Для этого использовали классический метод инокуляции культуры в пробирки, содержащие субстраты и индикаторы. Для сравнения апробировали систему индикаторных бумажек (СИБ) и планшетную тест-систему.

Планшетная тест-система «Энтерострип», производимая Институтом эпидемиологии и микробиологии Республики Беларусь, использовалась в качестве эталонного контроля. Данная тест-система содержала 24 теста и показателя.

Результаты исследований и их обсуждение. При проведении ряда важных диагностических, ферментативных и идентификационных исследований с бактериологическим патологическим материалом (127 изолятов) из неблагополучных хозяйств Республики Беларусь в которых патологический диагноз на энтерологическое заболевание протеоз (протейная инфекция) был подтвержден лабораторными методами и значился в ветеринарной отчетности, установлено следующее:

А. При первом диагностическом исследовании, которое заключалось в способности культур рода Proteus дезаминировать фенилаланин, определилось, что из 127 изолятов 52 штамма окрашивались в зелено-синий и зелено-голубой цвет. Это послужило одним из основных подтверждений, что выделенные микроорганизмы (52 штамма) относятся к роду Proteus.

Б. При втором диагностическом исследовании, которое заключалось в положительной реакции с метилротом и отрицательной реакции с Фогесом-Проскауэром, определилось, что из 127 изолятов 52 культуры окрашивались в розовый цвет, в то время как другие культуры приобретали желтую окраску. Это послужило одним из основных подтверждений, что выделенные микроорганизмы (52 штамма) относятся к роду Proteus.

В. При третьем диагностическом исследовании, которое заключалось в образовании родом Proteus сероводорода, определилось, что из 127 изолятов 52 культуры способны образовывать сероводород. Это послужило одним из основных подтверждений, что выделенные микроорганизмы (52 штамма) относятся к роду Proteus.

Г. При четвертом (заключительном) диагностическом исследовании, которое заключалось в ферментативной и видовой активности культур рода Proteus (P. mirabilis и P. vulgaris), определилось, что из 127 изолятов 52 штамма не ферментировали лактозу, арабинозу, не обладали декарбоксилазой лизина, дегидролазой аргинина и не утилизировали малонат.

Выраженная вариабельность выделенных культур (52 штамма) проявлялась по отношению к манниту, сахарозе, адониту, глицерину, инозиту, мальтозе, салицину, мочевине, желатине, орнитину и утилизации цитрата в среде Симонса.

Так, 98,7% культур протея расщепляли глицерин, 15,7% штаммов не ферментировали ксилозу, а 93,7% – утилизировали цитрат в среде Симонса. Небольшие различия выявлены нами в некоторых других тестах (газообразование в среде с глюкозой, ферментация сахарозы, глицерина и ксилозы).

По совокупности всех изученных нами культурно-морфологических и биохимических свойств исследуемые культуры были разделены на 2 биохимических варианта, среди которых 14 (27,0%) отнесены к P. vulgaris и 38 (73,0%) к P. mirabilis.

Протеоз (род Proteus) является одной из наиболее распространенных болезней новорожденных животных и животных первых дней жизни.

Для ферментативной идентификации P. mirabilis и P. vulgaris использовался классический метод инокуляции культуры в пробирки, содержащие субстраты и индикаторы.

Изолированные штаммы протеев (род Proteus - 52 штамма - 40,9%) были подвергнуты ферментативному и идентификационному исследованиям.

Род Proteus дезаминирует фенилаланин, т.е. 52 штамма окрашивались в зелено-синий и зелено-голубой цвета.

Все изолированные штаммы протеев (род Proteus) обладали способностью давать «феномен роения» на среде Плоскирева. Они образовывали слегка выпуклые колонии с желтовато-розовым (перламутровым) оттенком.

Изолированные штаммы протеев (52 культуры) способны образовывать сероводород.

На заключительном этапе исследование определилось, что из 127 изолятов рода Proteus - 52 штамма не ферментировали лактозу, арабинозу, не обладали декарбоксилазой лизина, дегидролазой аргинина и не утилизировали малонат.

Так, 98,7% культур протея (род Proteus) расщепляли глицерин, 15,7% штаммов не ферментировали ксилозу, а 93,7% утилизировали цитрат в среде Симонса.

На основании изучения биохимических свойств 52 изолята протея (род Proteus) были отнесены:

А. 14 (27,0%) штаммов – к Proteus vulgaris.

Б. 38 (73,0%) штаммов – к Proteus mirabilis.

Одним из важных разделов диагностики энтерологического заболевания - протеоз (протейная инфекция) является его ферментативная идентификация. Это касается и возбудителей протеоза (Proteus mirabilis и Proteus vulgaris). Данные виды рода Proteus на протяжении всей истории медицинской и ветеринарной бактериологии являлись всегда объектом постоянного внимания бактериологов и микробиологов.

ЛИТЕРАТУРА

1. 
   Дорутина, В.В. Характеристика бактерий рода Proteus, выделенных из различных источников/ В.В. Дорутина // Сб. науч. тр. Ленингр. вет. ин-т. - 1989. - Вып. 101. - С. 47-50.
   
2. 
   Иванов, А.В. Применение цеолитов для профилактики расстройства пищеварения у новорожденных телят / А.В. Иванов // Ветеринария. — 2000. - № 4. — С. 45-48.
   
3. 
   Лавровская, В.М. Методические рекомендации по применению системы индикаторных бумажек (СИБ) для идентификации энтеробактерий / В.М. Лавровская, К.Я. Соколова, Н.В. Залеских – М., 1989. – С. 1-4.
   
4. 
   Литвин, В.Ю. Случайный паразитизм микроорганизмов / В.Ю. Литвин // Журн. микробиол. – 1992. - № 1. – С. 52-55.
   
5. 
   Тимаков, В.Д. Микробиология / В.Д.Тимаков, В.С.Левашев, Л.Б. Борисов // Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1983, 512 с. ил.