Глава 6. Идентификация микроорганизмов

______________________________

______________________________________________

Идентификация микроорганизмов являются целью определения принадлежности отдельных их популяций к тем или иным видам, родам семействам и т.д. Процесс идентификации организмов является одним из самых важных и трудоемких этапов проведения биологических исследований.

Методы идентификации различных микроорганизмов разрабатывались и совершенствовались микробиологами и бактериологами на протяжении многих лет, и сегодня эти методы активно используются в науке, медицине, фармацевтике и даже в промышленном производстве (в том числе и продуктов питания).

Разработанные ранее методы представляют собой основу для исследователей и являются базисом для большого количества методик, которые позволяют определять такие свойства бактерий, как:

• морфологические (особенности и индивидуальные свойства строения клеток);
• культуральные свойства (питание, дыхание, условия для роста бактериальной культуры);
• ферментативные (биохимические свойства, связанные со способностью бактериальной культуры расщеплять сахара, белки, разрушать эритроциты);
• антигенные (свойства, связанные с особенностями антигенов чистой бактериальной культуры).

Идентификация любых бактерий с использованием метода посева на питательные среды невозможна без выделения чистой культуры. Это требование в микробиологии связано с тем, что присутствие микробов других родов и семейств во время проведения бактериологических исследований всегда существенно искажает результаты, вследствие чего исследователь производит неверные заключения.

Проблема получения чистой культуры и объективной идентификации микроорганизмов была и остается актуальной для микробиологии, микологии и вирусологии. Разработанные методы идентификации микроорганизмов делят на рутинные и современные. Предпочтение отдается методам идентификации, которые выполняются за относительно короткий срок (часы) и отличаются высокой степенью объективностью и точностью.

Изучение генотипа микроорганизмов стало возможным в результате успешного развития молекулярной биологии и привело к возникновению геносистематики. Исследование генотипа, основанное на анализе нуклеиновых кислот, в принципе дает возможность построить со временем естественную (филогенетическую) систему микроорганизмов.

Рутинные методы основаны на получение чистой культуры, изучении разнообразных ее свойств: морфологических, культуральных, биохимических, антигенных и биологических. При этом затрачивается не только множество компонентов реакций и питательных сред, но и, что очень важно при санитарно-микробиологической оценке пищевых продуктов, – времени.

При идентификации микроорганизмов, например дрожжей, используют метод нумерической таксономии. Она основана на идее считать равноценными различные фенотипические признаки, поддающиеся учету, что позволяет количественно выразить таксономические дистанции между организмами в виде отношения числа положительных признаков к общему числу изученных. Путем количественной оценки возможно большего числа (обычно не менее ста) фенотипических признаков, которые подбирают так, чтобы их варианты были альтернативными и могли обозначаться знаками «минус» или «плюс» определяется сходство между двумя исследуемыми организмами. Степень сходства устанавливается на основании количества совпадающих признаков и выражается в виде коэффициента сходства.

Значение коэффициента сходства может меняться от 0 до 1. Коэффициент 1 означает полную идентичность, а 0 - полное несходство. Оценки комбинаций признаков производят с помощью компьютера. Полученные результаты представляют в виде матрицы сходства и /или в виде дендрограммы. Нумерическая таксономия может применяться при оценке сходства между таксонами микроорганизмов только невысокого ранга (роды, виды). Она не позволяет делать непосредственные выводы относительно генетического родства микроорганизмов, однако в известной степени отражает их филогенетические свойства. Так, установлено, что фенотипические признаки бактерий, поддающиеся изучению в настоящее время, отражают от 5 до 20% свойств их генотипа.

Современные методы идентификации не требуют многочисленного квалифицированного персонала и большого количества времени. Некоторые из них не требуют получения чистых культур. Они, в свою очередь, делятся на ручные и автоматические.