آزمایش بررسی حرکت باکتری | Bacterial movement test | محیط SIM | محیط Sulfide-Indole-Motility

آزمایش بررسی حرکت باکتری برای مشاهده تحرک باکتری ها طراحی شده‌ است. این آزمایش می تواند به شناسایی گونه های مختلف باکتری بر اساس الگوهای حرکتی منحصر به فردشان کمک کنند.

باکتری ها موجودات تک سلولی هستند که توانایی حرکت دارند، اگرچه مکانیسم حرکت باکتری ها با موجودات بزرگتر مانند حیوانات و گیاهان کاملاً متفاوت است. حرکت باکتری ها را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: تحرک (Motility) و تاکسی (Taxis)

تحرک (Motility) به توانایی باکتری ها برای حرکت خود به خود، بدون هیچ گونه محرک خارجی اشاره دارد. چندین راه وجود دارد که باکتری ها می توانند حرکت کنند، از جمله:

• تاژک (Flagella): بسیاری از انواع باکتری ها ساختارهای شلاق مانندی به نام تاژک دارند که برای حرکت استفاده می کنند. این تاژک ها مانند پروانه ها می چرخند و باعث می شوند که باکتری به سمت جلو حرکت کند.

• سر خوردن (Gliding): برخی از باکتری ها می توانند در امتداد سطوح سر بخورند و از نوعی ماده لزج برای به جلو راندن خود استفاده می کنند.

• انقباض (Twitching): انواع خاصی از باکتری ها از ساختارهای مو مانندی به نام پیلی استفاده می کنند تا خود را در امتداد سطوح “منقبض” کنند.

تاکسی (Taxis) به توانایی باکتری ها برای حرکت در پاسخ به محرک های خارجی مانند نور، مواد شیمیایی یا گرادیان دما اشاره دارد. دو نوع اصلی تاکسی وجود دارد:

• کموتاکسی (Chemotaxis): باکتری ها می توانند به سمت مواد شیمیایی خاص در محیط خود حرکت کنند یا از آنها دور شوند. این به آنها اجازه می دهد تا مواد مغذی را پیدا کنند یا از مواد سمی اجتناب کنند.

• فوتوتاکسی (Phototaxis): برخی از باکتری ها می توانند به سمت نور حرکت کنند یا از آن دور شوند. این به آنها اجازه می دهد تا شرایط نوری بهینه را برای فتوسنتز پیدا کنند یا از سطوح آسیب رساندن اشعه ماوراء بنفش جلوگیری کنند.

به طور کلی، حرکت باکتری ها پدیده ای جذاب و پیچیده است که نقش مهمی در بقا و موفقیت این میکروارگانیسم ها دارد.

آزمایش بررسی حرکت باکتری

هدف از آزمایش بررسی حرکت باکتری:

هدف از بررسی حرکت باکتری ها با استفاده از محیط SIM (Sulfide-Indole-Motility)، ارزیابی تحرک باکتری ها در این نوع محیط است. محیط SIM نوعی محیط کشت مبتنی بر آگار است که معمولاً در میکروبیولوژی برای آزمایش تحرک باکتری ها به همراه عوامل دیگری مانند تولید سولفید هیدروژن و تولید ایندول استفاده می شود.

اساس آزمایش بررسی حرکت باکتری:

این آزمایش جهت افتراق ارگانیسم های متحرک از غیر متحرک به کار می رود. باکتری ها توسط فلاژل حرکت می کنند. فلاژل اغلب در باسیل ها دیده می شود، هر چند که تعداد اندکی از کوکسی ها نیز متحرکند. گاه باکتری های متحرک واریانت های غیر متحرک ایجاد می کنند که ممکن است در نهایت به فرم متحرک بر گردند. ارگانیسم های غیر متحرک فلاژل ندارند.

نمونه اولیه:

کشت خالص 18 تا 24 ساعته

مواد و تجهیزات مورد نیاز برای آزمایش بررسی حرکت باکتری:

• اسلاید (لام)
• لامل
• خمیر هماتوکریت
• سرم فیزیولوژی

جهت بررسی حرکت در محیط نیمه جامد از لوله حاوی محیط SIM یا  Motility test medium (Semisolid) یا محیط های مشابه می توان استفاده نمود.

مراحل انجام کار:

روش قطره معلق:

• یک قطره سرم فیزیولوژی یا آب مقطر روی لامل قرار دهید.
• با استفاده از آنس از رأس کلنی های تازه باکتری، مقدار اندکی برداشته با قطره فوق مخلوط نمایید.
• با استفاده از خمیر هماتوکریت یا پنبه، حلقه ای به ضخامت تقریبی 2 میلی متر و به قطر تقریبی 1 الی 1/5 سانتی متر روی لام درست کنید.
• لامل حاوی سوسپانسیون میکروبی را به شکلی که با خمیر یا پنبه تماس پیدا نکند (به سرعت) روی لام برگردانید.
• نمونه فوق را زیر میکروسکوپ با عدسی 40 مشاهده نمایید.

افتراق حرکت باکتری از حرکت براونی حائز اهمیت است. در صورت متحرک بودن باکتری، هریک از باکتری ها نسبت به باکتری های همجوار در حال تغییر موقعیت مداوم هستند و بعضا با سرعت زیاد در میدان دید میکروسکوپ حرکت می کنند. این حرکت ممکن است به شکل های مختلف از چرخش، خم و راست شدن و حرکت سریع مانند گلوله یا تیر دیده شود. در حرکت براونی، عده زیادی از باکتریها بدون چرخش و تغییر موقعیت و همگی در یک مسیر حرکت می نمایند (حرکت کاذب).

روش محیط های نیمه جامد:

جهت تلقیح ارگانیسم در محیط‌ های مربوطه (SIM یا MTM) از کشت خالص 18 تا 24 ساعته بر روی محیط KIA (محیط دوگانه قند-آهن-آگار) یا سایر محیط های مناسب استفاده شود.

با استفاده از آنس تلقیح، مرکز محیط را سوراخ کرده تا عمق یک سانتی متر فرو ببرید. محیط مربوطه را در حرارت 35 درجه سانتی گراد به مدت 24 تا 48 ساعت انکوبه کرده در صورت منفی بودن به مدت 7 روز در حرارت اتاق 21 تا 25 درجه سانتی گراد نگهداری کنید.

حرارت انکوباسیون اهمیت فوق العاده زیادی دارد. چون بسیاری از ارگانیسم های متحرک در 15 تا 25 درجه سانتی گراد متحرک بوده و در حرارت 37 درجه سانتی گراد که حرارت مطلوب رشد آنهاست غیر متحرکند. اگر به متحرک بودن ارگانیسم در حرارت پائین تر مشکوک هستید، 2 لوله را همزمان تلقیح کنید، یکی را در حرارت 35 درجه سانتی گراد و دیگری را در 21 تا 25 درجه سانتی گراد نگهداری نمائید.

در صورت متحرک بودن باکتری (حرکت مثبت) علاوه بر رشد در خط تلقیح، محیط اطراف این خط نیز رشد واضح و یا کدورت نشان میدهد.

انکوباسیون در حرارت های مختلف:

انکوباسیون در حرارت 37 درجه سانتی گراد:

• انتروباکتر (معمولا +)،  کلبسیلا (-)
• ویبریو (‌معمولا +)،  اکتینوباسیلوس (-)
• آئروموناس مدیا (-) و آئروموناس سالمونی سیدا (-) سایر گونه های آئروموناس (+) و پلزیوموناس شیگلوئیدس (+)

انکوباسیون در حرارت 25 درجه سانتی گراد  (حرارت اتاق)

• جهت کمک در افتراق بین جنس ها: لیستریامونوسیتوژن (+) کورینه باکتریوم معمولاً (-)

در صورت نیاز از املاح تترازولیوم در محیط مربوطه استفاده کنید، هر چند ممکن است این ماده رشد گروهی از ارگانیسم ها را مهار کند. نمک های تترازولیوم بی رنگ اند ولی با رشد ارگانیسم، رنگ به سلول های باکتری چسبیده و به پیگمان قرمز رنگ نامحلولی به نام فورمازان احیا می شود. رنگ قرمز صرفاً در نواحی از محیط که باکتری در آن رشد کرده ایجاد خواهد شد.

بعد از گذشت 24 ساعت انکوباسیون، میزان مثبت شدن «حرکت» بر روی محیط نیمه جامد مشابه قطره معلق خواهد بود. اما بعد از گذشت 48 ساعت، میزان مثبت شدن واکنش حرکتی در محیط نیمه جامد در 4 درصد موارد بیشتر خواهد بود.

برنامه کنترل کیفی (QC) محیط های بررسی حرکت باکتری:

• حرکت مثبت: E. coli ATCC 25922
• حرکت منفی : Staphylococcus aureus ATCC 25923

درصورت استفاده از محیط های نیمه جامد جهت کنترل منفی می توان از روش عدم تلقیح میکروب استفاده کرد.

در سایت microbiologyinfo.com در مورد حرکت باکتری ها بیشتر بخوانید:

تحرک توانایی یک موجود زنده برای حرکت به خودی خود با استفاده از تاژک‌ها منحصر به باکتری‌ها یا توسط فیبریل‌های ویژه‌ای است که نوعی حرکت حرکتی را ایجاد می‌کنند. باکتری‌های متحرک با استفاده از تاژک‌ها حرکت می‌کنند، رشته‌ای مانند زائده‌های حرکتی که از غشای پلاسمایی و دیواره سلولی یا تاژک منفرد یا چند تاژک به بیرون امتداد می‌یابند.

تحرک به مدت طولانی به عنوان یک ابزار طبقه بندی مهم و ویژگی بیولوژیکی میکروارگانیسم ها شناخته شده است. حضور تاژک‌ها عمدتاً در باسیل‌ها اتفاق می‌افتد، اما تعداد کمی کوکسی تاژکدار وجود دارد، بنابراین تحرک وسیله بسیار مهمی برای شناسایی در خانواده انتروباکتریاسه است. از روزهای اولیه در زمینه میکروبیولوژی، توانایی حرکت باکتری ها به عنوان وسیله ای برای تمایز و طبقه بندی موجودات مورد استفاده قرار گرفته است.