DE2417184B2 - Identifizierung eines Mikroorganismenstammes - Google Patents
Identifizierung eines MikroorganismenstammesInfo
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Description
Die Identifizierung von Mikroorganismen beruht auf verschiedenen Charakteristiken dieser Organismen:
Reaktion gegenüber gewissen biochemischen Produkten, serologisches Verhalten, Lysotyp, Bacteriophage,
Morphologie, Physiologie, Zellanordnung usw.
Bei den üblichen klinischen Laboratoriumsuntersuchungen bilden die biochemischen Reaktionen die
hauptsächliche Ausgangsbasis für die Klassifizierung hinsichtlich Gattung und Art in der Familie der
Enterobakterien. Über das Verhalten bakterieller Organismen gegenüber bestimmten Biochemikalien
wurde von verschiedenen Forschern berichtet; siehe z. B. E d w a r d s, P. R. und E w i π g, W. H., Identification
of Enterobacteriaceae, Third edition. Burgess Publishing Company, Minneapolis, Minnesota, 1972; Le
Minor, L., Le diagnostic de laboratoire des bacilles a
gram ncgatifs Enterobacteries, Tome 1,4C edition, 1972,
Editions de la Tourelle, St. Mande — 94, France; Cowan, S.T. und Steel, K.J., Manual for the
Identification of medical bacteria, Cambridge at the University Press, 1970; K a u f f m a n , F., The bacteriology
of Enterobacteriaceae, Second edition, 1969, The Williams & Wilkins Company, Baltimore, Maryland.
Einige dieser Reaktionen sind eindeutig, die meisten sind positiv oder negativ, während einige andere
schwanken. Die Zahl der positiven oder negativen Reaktionen stehen, beruhend auf einer großen Zahl von
Organismen, fest und hierüber ist berichtet. Es wurden verschiedene Schemas entwickelt, um die Ergebnisse
das vorherbestimmte Format einträgt,
g) die Verfahrensschrittc d), c) und f) wenigstens einmal wiederholt, wenn zusätzliche Daten
erwünscht sind,
h) die eingetragenen Daten der getroffenen Feststellungen und der wiederholten Feststellungen
in dem vorherbestimmten Format mit den anderen Daten vergleicht, die in dem vorherbestimmten Format dargestellt sind und
die dem Vorkommen einer Änderung eines bekannten Mikroorganismenstammes während der vorherbestimmten chemischen Tests entsprechen
und den Versuchen, denen der zu analysierende Mikroorganismus unterworfen war, wobei man
i) die getroffenen Feststellungen in wenigstens einer Gruppe anordnet, die eine Mehrzahl von
Feststellungen aufweist,
k) die Feststellung in einen Punktwert umformt, wobei der Punktwert jeder Feststellung verschieden
ist, je nachdem, ob die Probe reagiert hat oder nicht,
1) die Punktwerte jeder Gruppe zur Bildung eines Zwischeowertes umwandeil, der eine Funktion
aller Punktwerte der Gruppe ist, und
m) die Zwischenwerte aller Gruppen zu einem Endwert vereinigt, der kennzeichnend für jede verschiedene Kombination von Zwischenwerten ist, wobei der Endwert die Identifizierung des zu analysierenden Mikroorganismus anzeigt.
m) die Zwischenwerte aller Gruppen zu einem Endwert vereinigt, der kennzeichnend für jede verschiedene Kombination von Zwischenwerten ist, wobei der Endwert die Identifizierung des zu analysierenden Mikroorganismus anzeigt.
biochemischer Reaktionen auszufegen.
Wegen der Schwierigkeit, die erhaltenen Daten auszulegen, wird heute weitgehend eine in Form von
Strömungsdiagrammen vorliegende Folgemethode zweiteiliger Zeichenerklärungen benutzt. Diese Strömungsdiagramme
stützen die Auswahl jedes folgenden biochemischen Testes auf die Ergebnisse des vorhergehenden.
Diese Art der Prüfung ist, wenn sie auch praktisch durchgeführt wird, eine Vereinfachung, die im
Falle weniger bekannter Bioiypcn zu einer Fehlidentifizierung
führen kann.
Die Anwendung einer Computer-Technologie in den klinischen Laboratorien hat einen neuen Weg eröffnet,
einen Organismus bei der gleichzeitigen Prüfung mit einer großen Zahl von Biochemikalien zu identifizieren.
Das Computer-Gedächtnis kann für jede biochemische Substanz die mögliche Reaktion stapeln, und wenn ein
Vergleich mit einer Unbekannten erfolgt, kann der Computer eine Diagnose geben, die auf Wahrscheinlichkeit
beruht. Der Mindestgrad der Wahrscheinlichkeit kann dazu führen, daß die gegebene Antwort angenommen
wird. Dieses Vorgehen setzt ein riesiges Gedächtnis voraus, das die Anwendung eines Computers
bedingt, und hat den Nachteil, Kombinationen von Reaktionen zu beschreiben, die mathematisch möglich
sind, aber in Organismen niemals vorgefunden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren prüft ebenfalls die Organismen gleichzeitig mit einer großen Zahl biochemischer
Charaktere, aber sie beschreibt nur Kombina-
iionen, die höchstwahrscheinlich mit tatsächlichen Organismen auftreten. Für zwanzig biochemische
Reaktionen würde ein Computer z. B. 1 048 576 Kombinationen ermöglichen. Andererseits würde die
Technik der üblichen Fließdiagramme nur weniger als hundert Kombinationen ergeben. Das erfindungsgemä-De
Verfahren ergibt etwa 1500 Kombinationen, die eine wesentlich realistischere Zahl von Kombinationen ist,
wenn man die mögliche Zahl von Biotypen berücksichtigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht dem Gebraucher, die Ergebnisse der biochemischen Tests in
eine Profiierkennungszah! überzuführen, die zur Identifizierung des Mikroorganismus durch Einsicht in ein
Profilregister verwendet wird. In dem Prolllregister sind
Methoden vorgesehen, die auch seltene Stämme von Bakterien zu beurteilen vermögen, wie auch dazu helfen,
Fehler in der Interpretation der biochemischen Testergebnisse zu korrigieren.
Die Identifizierung kann ferner durch die Anwendung eines Kodierers weiter vereinfacht werden, um die
Profüerkennungszahl zu finden. Dies errcöglichi eine
Beschleunigung der Identifizierung.
Dem Benutzer können Irrtümer bei der überführung der biochemichen Versuchsergebnisse in die Profilerkennungsnummer
unterlaufen. Um diese Irrtümer klein zu halten, kann der Kodiercr auch mit einem
Färb-Prüfmerkmal versehen sein, das es dem Gebraucher
ermöglicht, optisch die in den Reaktionskammern
gebildeten Farben mit einer auf dem Kodierer erzeugten Farbskala zu vergleichen, die der angegebenen
Profilerkennungszahl entspricht.
Unter den Begriffen »Zahlprofil«, »Profilerkennungszahl«, »Zahl« und »Ziffer« (digit) sind sowohl numerische
als alphanumerische Darstellungen zu verstehen.
Gemäß der Profilerkennungsmethode wird der Mikroorganismus gleichzeitig mit einer großen Zahl
von biochemischen Merkmalen geprüft, wobei jedem das gleiche Gewicht beigemessen wird. Nach der
Profilerkennungsmethode wird nicht nur jedes Merkmal, sondern auch die Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen
Vorkommens oder des gegenseitigen Ausschließens biochemischer Merkmale berücksichtigt. Diese
Methode wird seit langem durch Systematiker befürwortet.
Die Klassifizierung von Mikroe "ganismen wie Bakterien
auf der Grundlage von Gesamtähnlichkeiten wird ebenfalls schon lange durch Mikrobiologen befürwortet.
Aber diese Klassifizierung hat noch keine weitgehende Anwendung für klinir'jhe Laboratoriumsuntersuchungen
gefunden, da gleichzeitig eine große Zahl biochemischer Reaktionen durchgeführt werden muß
und auch wegen der Schwierigkeit, die gewonnenen Ergebnisse auszulegen. Nach dem Verfahren der
Erfindung können einfach, schnell und wirtschaftlich eine große Zahl biochemischer Prüfungen sehr genau
durchgeführt werden.
Das System ermöglicht eine Standardisierung der Technik. Die Profilerkennungsmethode ermöglicht
gleichbleibende Auslegung. Die Methode fördert ferner das Vertrauen des Technikers hinsichtlich einer genauen
Identifizierung und ermöglicht einen schnelleren Bericht den Ärzten, was wiederum zu einer besseren
Therapie führt.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine einfache, schnelle, gut funktionierende und wirtschaftliche
Methode zum Identifizieren von Mikrooganismenstämmen zu entwickein. Eine weitere Aufgabe liegt in
der Entwicklung einer fehlerfreieren Methode für diese Identifizierung und in der Entwicklung einer übereinstimmenderen
Methode für die Erkennung von Bakterien.
) Gegenstand der Erfindung ist das im Patentanspruch
beschriebene Verfahren.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines biochemischen
Prüfstreifens mit zwanzig einzelnen Reaktionskammern,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schnittes des Prüfstreifens längs der Längsachse jeder Kammer,
Fig.3 einen vergrößerten Schnitt einer ein/einen
Reaktionskammernach 3-J in Fi g. 1,
r» Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Form des Kodierers,
r» Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Form des Kodierers,
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 5-5 der
Fig. 4,
Fig.ö eine Veranschaulichung der sieben Indikator-JIi
schlitze für die bevorzugte Form up* Kodierers,
Fig. 7 eine Darstellung der einzelnen Stufen der erfindungsgemäßen Methode.
Fig.8 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführung des Kodierers,
_>"■ Fig.9 eine Darstellung eines Indikatorschiebers für
den !Codierer der F i g. 8,
Fig. 10 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Zeitvariaiionstafel,
Fig. !!A und !!B Darstellungen der Zeitvariations-JiP
tafel, welche die Punktwerte, die Zwischenwerte und die Endwerte einschließt.
Die Erfindung betrifft eine einfache und brauchbare Methode zur Identifizierung von Mikroorganismen
einschließlich Bakterien. Die Methode weist unter f. anderem folgende Stufen auf: Kultivierung und
Isolierung des unbekannten Bakteriums auf einem selektiven Medium, Umsetzung kleiner Teile der Kultur
mit bestimmten biochemischen Prüfreagenzien. Umwandlung der Ergebnisse dieser biochemischen Tests in
to ein Zahlenprofil und dann Prüfung einer tabellarischen I iste wie eines Katalogs oder Registers numerischer
Profile (Profilregister), um das Baktcrium zu identifizieren.
Das unbekannte Baktcrium kann nach irgendeiner
r> bekannten Standardmcthodp und in e;ner de·· üblichen
Nährbrühen kultiviert werden. Die Kultivierung sollte ausreichend lange durchgeführt werden, um eine
brauchbare Konzentration des Bakteriums in dem Kulturmedium zu erzeugen. Die Verläßlichkeit der
ίο biochemischen Versuche wird dadurch erhöht, daß man das Medium eine.' längeren Zeit der Kultur überläßt.
Nach der gewünschten Kulturzeit wird eine einzelne Kolonie in etwa 2 bis 5 ml eines geeigneten Verdünnungsmittels,
das gegebenenfalls ein Nährmittel enthal-)">
ten kann, suspendiert. Die bakterielle Suspension kann dann in Mikromengen auf irgendeine geeignete Weise,
z. B. mit einer Pasteur-Pipette, in die Reaktionskammern gegeben werden.
Wenn auclt Hie biochemischen Prüfreaktionen in «ι irgendeiner geeigneten Vorrichtung und nach irgendeiner
geeigneten Methode durchgeführt werden können, werden die Prüfreaktionen doch zweckmäßig in einer
besonderen, für diesen Zweck hergestellten Platte durchgeführt. Eine solche Prüfplatte ist im Handel
br> erhältlich.
Wie aus F i g. I ersichtlich, weist die Prüfplatte 11 eine
Vielzahl kleiner, z. B. durch Zahlen gekennzeichneter Reaktionskammern 12 auf, die in Längsrichtung des
Streifens angeordnet sind. Wie aus F-" i g. 2 ersichtlich, ist
der Streifen zweckmäßigerweise in der Weise gebildet, daß man /wci verformle Kunststoffstreifen 13 und 14 so
miteinander verbindet, daß sie einzelne Abteile 15 bilden. Fig. 3 veranschaulicht die Gestalt jeder
Reaktionskammer.
Wenn die Prüfstrcifen bezogen werden, dann befindet
sich eine abgemessene Menge des Prüfreagens und mögliches Nährmittel in dem geschlossenen Ende jeder
Reaktionskammer. Am besten liegt das Reagcnzgcmisch in fester Form (entwässert) vor, da dann die
Priifpliiucn leichter gelagert und gehandhabt werden
können.
Da einige Reagen/mischungen leicht instabil v/erden,
uerden die Prüf plat ten bis zum (iebrauch am besten
kühl gelagert.
Gemäß F i g. I enthalt jede Prüfplatte 11 eine Vicl/ahl
an Mikrorciiklionskiimmcrn 12. Jede Mikroreaktionskammer
enthalt längs der Platte eine verschiedene ynrhpumimtp Reiik'.iorü-.mi.sch'.irt" .Si? c!»~ 'oder btiich"-mische
Rest gleichzeitig durchgeführt werden kann. Die Prüfplatten werden mit verschiedenen !'rufnummern
geliefert. Fine schnelle Identifikation mit einer Serie von
zehn Prülungen oder mehr und noch genauere Identifikationen sind mit Reihen von zwanzig Prüfungen
und sogar fünfzig Prüfungen durchgeführt worden.
Die Reihenfolge von zwanzig Mikrotcstcn für Fntcrobaktcricn ergaben eine Genauigkeit von etwa
88% und eine Genauigkeit von etwa 93% wurde durch Anwendung einer konzcntriertcrcn flüssigen Kultur
erreicht: dieserhalb sei verwiesen auf Washington.
J. A.. et al, Fvaluation of Accuracy of Multitest Micromethod System for Identification of Entcrobacteriaceac.
Applied Microbiology. 22, 267-9 (September 1971). Auch eine 96.4prozcntigc Genauigkeit wurde
erzielt; vgl. Sm i t h, P. B.. et al, API System: a Multitiibc
Micromethod for Identification of Enterobacteriaceae. Applied Microbilogy. 24,449 - 52 (September 1972).
Wenn auch diese oder eine andere Zahl von Prüflingen gemäß dem erfindungsgeiniißen Verfahren
in Betracht kommen, wurde doch als günstig die Anwendung einer Serie von /wanzig Prüfungen
erkannt. Die folgende Beschreibung veranschaulicht die Anwendung einer 20-Prüfmethode zur Identifikation
von Enterobakterien; es sei aber nochmals darauf hingewiesen daß diese Zahl lediglich zur Veranschaulichung
de- Erfindung dient und keineswegs für jede Prüfung geeignet ist.
Es wurden folgende zwanzig Proben gewählt:
1. B-Galactosidase (ON PG)
2. Arginindihydrolase (ADH)
3. Lysindecarboxylase (LDC)
4. Ornithindecarboxylase (ODC)
5.Citrat(CIT)
5.Citrat(CIT)
6.H2S
7. Urease (URE)
8. Tryptophandeaminase (TDA)
9.Indol(IND)
9.Indol(IND)
lO.Acetoin(VP)
11. Gelatin (GEL)
11. Gelatin (GEL)
und folgende Fermentationsproben:
12.Glucose(GLU)
13. Mannitol (MAN)
14. Inositol (INO)
15. Sorbitol (SOR)
16. Rhamnose(RHA)
17. Saccharose (SAC)
l8.Mclibiosc(MEI.)
l8.Mclibiosc(MEI.)
19. Amygdalin (AMY)
20. Arabinosc (ARA)
Prüfstrcifen, welche die zur Durchführung der
vorstehend angegebenen zwanzig biologischen Prüfungen erforderlichen Reagenzien und Nährmittel enthalten,
werden vom Handel geliefert, worauf im folgenden mit API Enteric System Bezug genommen wird.
Im Handel sind auch Prüfstreifcn erhältlich, die
Materialien zur Durchführung von lediglich zehn der vorgenannten biochemischen feste enthalten. Diese
/elin biochemischen IcMe können schnelle l'rüfcrgebnissc
ermöglichen, wenn auch die Genauigkeit im Vergleich mit den /wan/ig Prüf testen Dngcnauigkciten
vorkommen.
Auch für anaerobe Bakterien sind Streifen zur Durchführung von /wan/ig biologischen Tests erhält-
Γ,.ι..
,ι., ι κι,.
die mit solchen Streifen durchgeführt werden können:
I ImIoI
2.1 larnstoff
3. Glycerol
4. H +JArabinose
5. D( + )Xylosc
6. (ϊ lucosc
7. Mannose
,'. Rhamnose
9. Mannitol
,'. Rhamnose
9. Mannitol
10. Sorbitol
1 I. Gelatine
12. Askiilin
iJ.Salicin
1 I. Gelatine
12. Askiilin
iJ.Salicin
14. Cellobiose
15. Maltose
16. Lactose
17. Saccharose
18. Trchalose
19. Mele/itose
20. Raffinose
Die vorstehend angegebenen drei Sät/e verfügbarer Prüfstreifcn dienen nur zur Veranschaulichung. Es
können auch andere Zusammenstellungen zur Durchführung von z. B. biochemischen und chemischen
enzymatischen Prüfungen verwendet werden. Die Zahl der Prüfsubstanzen in einem Satz ist nicht kritisch; es sei
jedoch darauf hingewiesen, daß eine ausreichende Zahl zur Erzielung einer brauchbaren Genauigkeit erforderlich
ist.
Die Reihenfolge der Prüfungen auf dem Test .reifen ist ohne Belang, da alle Prüfungen gleichzeitig
durchgeführt werden und allen Ergebnissen für die Endidentifizierung gleiches Gewicht beigemessen wird.
Wenn auch die Reihenfolge der Prüfungen auf dem Teststreifen unbeachtlich ist, so ist doch eine einmal
gewählte Reihenfolge wichtig, um übereinstimmende Ergebnisse zu erzielen. In jedem Fall hängt das
Profilregister von der Anordnung der Prüfungen auf dem Streifen ab.
Die Beschreibung der Methoden dieser Erfindung wird nachstehend anhand des API Enteric Systems
beschrieben, was aber nur zum Zweck der Veranschaulichung der Methoden der Erfindung dient, da andere
Reihen dieser chemischen Prüfungen ebenfalls möglich sind.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, wird jede Reaktionskam-
mer 12 mit der bakteriellen Suspension durch das offene
Ende 17 jeder Reaktionskammer gefüllt. Es wird kein Versuch unternommen, den Inhalt zu bewegen oder
sonst zu verteilen. Die Prüfplatte wird dann in eine Inkubationskammer gegeben und die Inkubation etwa
achtzehn bis vicrundzwanzig Stunden bei einer Temperatur von etwa 35 bis -10"C durchgeführt. Die
Inkubationskammer kann dicht passend mit der Prü/ylatte sein und Wasser enthalten, um eine
Verdampfung aus den Reaktionskammern zu verringern.
Wenn der Prüfstreifcn für anaert/oc Bakterien
verwendet wird, ist dafür Sorge zu tragen, daß die in der
in der Zeichnung nicht dargestellten Inkubationskammcr
enthaltene Luft durch eine geeignete, niehloxiclicnude
Atmosphäre ersetzt wird. Der Prüfstreifcn wird dann in eine solche Inkubationskammer gegeben, die
Kiimniei verschlossen, die Luft durch ein nichtoxidiercndes
Gas ersetzt und 'lic Prüfung durchgeführt. In diesem iiili ueMciit die iiikuijiiiKiiiskaii'ii'iici /.wcekinii
ßig aus einem durchsichtigen Material, um die Prüfung der sich ergebenden Reaktion zu erleichtern, ohne daß Luft in das System eingeführt wird.
ßig aus einem durchsichtigen Material, um die Prüfung der sich ergebenden Reaktion zu erleichtern, ohne daß Luft in das System eingeführt wird.
l-'ür jede Prüfung wird das Vorliegen oder das Fehlen
einer Reaktion festgestellt. In der unten für Enterobakterien
abgegebenen Tabelle bedeutet »positiv«, daß in der mit der Prüfnummer angegebenen Kammer eine
Reaktion stattgefunden hat, während »negativ« auf das Fehlen irgendeiner Reaktion hinweist.
Wenn auch die Anordnung nach Gruppen von je drei Prüfungen nicht wesentlich ist, sollte doch die Zahl
innerhalb der Gruppe so gewählt werden, daß sowohl Einfachheit wie Wirksamkeit auf ein höchstes Maß
gebracht werden. Wenn beispielsweise die Prüfungen in Gruppen von je vier Prüfungen eingeteilt werden, dann
würde sich dadurch für das numerische Profil eine für den Ungeübten schwerer verständliche hexadezimale
Schreibung ergeben oder mehr als eine einzelne Ziffer zur Folge haben. Größere Gruppierungen wären
töricht. Wenn kleinere Gruppierungen gewählt werden, dann sind mehrere Ziffern als bei einer Gruppierung je
drei erforderlich. Die Gruppierung von je drei Prüfungen bei der Methode der Erfindung ermöglicht
die Umwandlung der Prüfcrgebnissc in einen einzigen Punktwert wie eine einzelne Ziffer. Ein Punktwert kann
jedem Versuch einer Gruppe zugeordnet werden. Die Wahl sollte so getroffen weiden, daß die Summe jeder
Kombination von Punktwerten einmalig und am besten eine einzige Ziffci lsi. Wenn nuiii /.. 15. den ruiikiwui i
Null allen negativen Ergebnissen und die Punktwerte 1, 3 bzw. 5 den positiven Ergebnissen jedes der drei
Versuche zuweist, so erhält man einen einfachen Satz solcher Summen.
Wenn auch irgendein solcher Salz von Punktwerten genügt, so werden doch am günstigsten die folgenden
Punktwertc zugewiesen. Diese einundzwanzig Versuche des API Enteric Systems plus des Oxidasc-Versuches
werden in sieben Gruppen von drei unterteilt:
Vcr :ich
Positiv
Negativ
I. ONPCifLactose) | gelb | klar |
2. Arginin | rot | gelb |
3. Lysin | rot | gelb |
4. Ornithin | rot | gelb |
5. Citrat | blau | grün |
6. I I;.S | schwarz | klar |
7. Harnstoff | rot | gelb |
8. Tryptophan | braun | gelb |
9. Indol | rot | gelb |
10. Voges-Proskauer | rot | hellrosarot |
11. Gelatine | Diffusion | keine Diffusion |
12. Glucose | gelb | blaugrün |
1 5. Mannitol | gelb | blaugrün |
14. Inositol | gelb | blaugrün |
15. Sorbitol | gelb | blaugrün |
16. Rhamnose | gelb | blaugrün |
17. Saccharose | gelb | blaugrün |
18. Melibiose | gelb | blaugrün |
19. Amygdalin | gelb | blaugrün |
20. Arabino.se | gelb | blaugrün |
Man kann auch eine Oxidase (OXI)-Prüfung als zusätzlichen Test durchführen. Diese Prüfung kann
entweder in der Kammer 1 (ONPG) oder 6 (H2S)
durchgeführt werden, wenn der eine oder andere negativ verläuft Diese Prüfung wird im folgenden als <,o
Prüfung Nr. 21 aufgeführt
Gemäß Fig.7, welche einen Überblick über die
Methode der Erfindung gibt, sind die Versuchsergebnisse in einer Vielzahl von Gruppen angeordnet. Es wurde
gefunden, daß die Anordnung der Versuche in Gruppen b5
von drei günstig ist Die vorstehend angegebenen einundzwanzig Versuche ergeben demnach sieben
Gruppen von je drei Prüfungen.
ONPCi | ODC | URE | VP | L | MAN | RIIA | AMY |
ADII | CIT | TDA | GE | L' | INO | SAC | ARA |
LDC | 11,S | IND | CiL | SOR | MFL | OXI | |
Nachdem die Ergebnisse aufgenommen worden sind, wird ein Punktwert jedem positiven Ergebnis zugeordnet:
Ein Punktwert von EINS für das erste biochemische Produkt jeder Gruppe von drei (d. h., ONPG.
ODC. URE...)
Ein Punktwert von ZWEI für das zeile biochemische Produkt jeder Gruppe von drei (d.h. ADH.
CIT, TDA...)
Ein Punktwert von VIER für das dritte biochemische Produkt jeder Gruppe von drei (d.h. LDC,
H2S, IND...)
Alle negativen Versuche ergeben Null, so daß sich das folgende für jede Kombination der Resultate ergibt:
Versuchsergebnisse | Summe |
Alle negativ | O |
1 positiv, 2,3 negativ | 1 |
2 positiv, 1,3 negativ | 2 |
1,2 positiv, 3 negativ | 3 |
3 positiv, 1,2 negativ | 4 |
1,3 positiv, 2 negativ | 5 |
2,3 positiv, 1 negativ | 6 |
Alle positiv | 7 |
Jede Ziffer der Sieben-Ziffer-Zahl wird dadurch erhalten, daß man den Punktwert der positiven
Reaktion jeder Gruppe von drei zusammenzählt
Beispiel: 5044 552 = H. coli
ONPG AI)II IJ)C ODC CIT MxS URE TI)A INI) VP
GEL GLU
!) | O | J) | O | O | ^A | AMY | O | OXI |
ο - | 4""" | - | ||||||
MAN | INO | SOR | RIIA | SAC | MEL | O | ARA | O |
t | - | 1- | + | - | i- | l· | ||
I | O | 4 | I | O | 4 | 2 | ||
Cj | 2 | |||||||
Rs sei darauf hingewiesen, daß jede Zahl nur einer
Kombination entspricht und ti a U inlolgedessen für ]ede
Sieben-Ziffer-Zahl lediglich ein entsprechendes Profil vorliegt.
Diese Auswahl von Punktwerlcn führt zu einer Umwandlung der binären Ergebnisse (positiv oder
negativ) jeden Versuchs /ti einer einzigen Octalziffcr.
Infolgedessen ergibt die Gruppierung von diesen einundzwanzig Versuchen indem API Enteric System in
Gruppen von drei sieben einzelne Octalziffern, die alle einundzwanzig Prüfungen charakterisieren. Der Benutzer
kennzeichnet demnach jeden Versuch als positiv oder negativ und weist den Punktwert für jeden Versuch
in der Gruppe zu. Dann werden die Punktwerte für jeden Versuch in der Gruppe addiert und so eine
Ein-Ziffcr-Zahl gebildet. Wenn /. tt. in Gruppe 4 der
Versuch I? positiv, 11 negat'v und 12 positiv ist,dann hat
der Versuch IO den Punktwert 1, Versuch Il den Punklwert 0 und Versuch 12 den Punktwert 4. Zählt man
die Punktwerte zusammen, so erhält man als Punktwert 5 für die Prüfgruppc Nr. 4.
Die Ziffern, welche die Summe der Zahlenwcrtc jeder Prüfgruppc darstellen, werden kombiniert und so eine
Sieben-Ziffer-Octalzahl erhalten. Sieben Ziffern werden nacheinander geschrieben. Die Ziffer der Prüfgruppe 1
ist die Ziffer der höchsten Ordnung, die Ziffer der Testgruppe 2 folgt usw., und die Ziffer der Testgruppe 7
wird die Ziffer der niedrigsten Ordnung. Es können natürlich auch ähnliche vorbestimmte Methoden der
Kombination dieser Ziffern genügen. Die auf diese Weise gebildete Sieben-Ziffer-Zahl ist die Profilkennzahl.
Ein Profilregister 18 (Fig. 7) mit nacheinander aufgeführten Profilkennzahlen wird dann geprüft und
das Bakterium identifiziert. Wenn z. B. die Versuche 1,9, 12, 13, 18 und 20 positiv und die restlichen Versuche
negativ sind, erfolgt die Identifizierung in folgender Weise:
Gruppe 1, deren erster Versuch positiv und deren zweiter und dritter negativ sind, erhält einen
Punktwert von 1;
Gruppe 2, die negativ ist, erhält einen Punktwert vonO;
Gruppe 3, deren dritter Versuch positiv und die anderen negativ sind, erhält einen Punktwert von 4;
Gruppe 4, deren dritter Versuch ebenfalls positiv ist, die anderen aber negativ, erhält ebenfalls einen
Punktwert von 4*
Gruppe 5, von der lediglich der rste Versuch
positiv ist, erhält einen Punktwert von 1;
Gruppe b. von der lediglich der dritte Versuch positiv ist,erhält einen l'unktwert von 4;
Gruppe 7. deren zweiter Versuch positiv ist. die anderen Versuche aber negativ, erhält einen Punktwert von 2.
Gruppe 7. deren zweiter Versuch positiv ist. die anderen Versuche aber negativ, erhält einen Punktwert von 2.
Wenn man alle Ziffern kombiniert, ergibt sich die Profilkennzahl 1044142. Nach dem Profilregister entspricht
diese Kennzahl dem Bakterium F.. CoIi.
Ein Profilregister voridentifizierter Profile wurde aufgestellt. Diese Aufstellung erfolgte zunächst auf
einer theoretischen Basis und wurde dann mit mehr als 25 000 Ergebnissen verglichen, die unter Anwendung
der API-20-Enteric-Vorrichlung erhalten wurden.
Aber zunächst wurde ein theoretisches Register aufgestellt, das auf Prozentzahl-Daten beruhte, die in
älteren technischen Veröffentlichungen aufgegeben waren. Es wurden so'che Reaktionen als veränderlich
angesehen, wenn die Prozentzahl 95 positive oder weniger Reaktionen ergab. Profilkennzahlen wurden
unter Berücksichtigung aller möglichen Kombinationen aufgestellt, die durch Permutation der veränderlichen
Reaktionen erhalten worden waren. Wenn z. B. drei Reaktionen veränderlich waren, wurden „cht Profilzahlen
aufgestellt. Für die ersten veränderlichen Reaktionen wurden 256 Profilzahlen festgesetzt. Der Zweck
dieses theoretischen Registers war die Möglichkeit zu ermitteln, ob eine Profilzahl mehr als einem Organismus
entspricht. Da aber zwanzig Biochemikalien gleichzeitig berücksichtigt wurden, wurden nur sehr wenige solcher
Fälle festgestellt.
Die nach diesem System hauptsächlich aus klinischen Laboratorien erhaltenen Ergebnisse wurden gesammelt.
Die Ergebnisse kamen hauptsächlich aus den Vereinigten Staaten, Kanada, Frankreich, England und Deutschland.
Soweit wie möglich wurden die Ergebnisse von verschiedenen geographischen Gebieten gesammelt.
Zum Beispiel Ergebnisse aus den USA wurden aus den folgenden Staaten erhalten: Californien, Georgia,
Louisiana, Maine, Michigan, Minnesota, Nebraska, New Jersey,Texas und Washington, D. C.
Wenn mehr als eine Profilzahl für einen Organismus eingetragen war, wurden theoretische Ergebnisse zu
Rate gezogen, und, wenn möglich, wurde der Organismus dem A PJ-50-Prüfsystem unterzogen, der ein auf 50
Biochemikalien beruhendes Profil ergab.
Wenn Organismen auf der Grundlage von zwanzig Biochemikalien nicht auseinander gehalten werden
konnten, wurde darauf hingewiesen, daß weitere Versuche zur Bestimmung dieser Organismen erforder-
lid; sind.
Das Profilregister wird in folgsnder Weise benutzt:
Wenn eine Profilzahl aufgezeichnet ist, und zwar entweder unter Anwendung der mathematischen Umwandlungsmethode oder mittels der Kodierungsvorrichtung 22 (Fig. 4), die noch weiter unten besprochen wird, wird die Zahl in dem Profilregister gesucht.
Wenn eine Profilzahl aufgezeichnet ist, und zwar entweder unter Anwendung der mathematischen Umwandlungsmethode oder mittels der Kodierungsvorrichtung 22 (Fig. 4), die noch weiter unten besprochen wird, wird die Zahl in dem Profilregister gesucht.
1. Wenn eine Zahl eines unbekannten Bakteriums einer Zahl des Profilregisters entspricht, dann besteht
die äußerst hohe Wahrscheinlichkeit, daß die Bezeichnung dieses Organismus die durch das Profilregister
angegebene ist. Die drei letzten Ziffern der Profilzahl können entweder in kleinen oder großen Typen oder in
großen unterstrichenen Typen erscheinen. Die unterstrichenen großen Typen weisen auf einen sehr
allgemeinen Biotyp hin. Die große Type, ohne Unterstreichung, weist auf einen allgemeinen Biotyp hin
und die kleine Type zeigt einen seltenen Biolyp an.
Beispiel: 5 ,44 552
E. Coli — sehr allgei.ieiner Biotyp
5 144 550
5 144 550
— E. Coli — üblicher Biotyp
5 004 552
5 004 552
- E.Coli - seltener Biotyp(IND -)
2. Wenn eine Zahl sich auf eine andere Zahl bezieht,
ist daraus zu schließen, daß ein biochemischer Versuch
mißgedeutet worden ist. Der Benutzer sollte dann auf die richtige Zahl für eine geeignete Identifizierung
Bezug nehmen und hinsichtlich der mißverstandenen Ergebnisse Farbinterpretation heranziehen.
Beispiel: 7 304 733 - siehe 5 304 733
Die Abweichung liegt lediglich in der ersten Zahl:
112 4 Γ 0 4
+ θ + +■ θ +
ONPCi ADII LDC ONPCi AI)II LDC
Dies weist darauf hin. daß das orangenfarbige Arginin als negativ für S liquefaciens interpretiert hätte werden
sollen.
3. Wenn die erhaltene Zahl nicht in dem Register steht, sollte die Zahl zunächst mathematisch wie auch
mittels des Kodierers geprüft werden. Wenn die Zahl immer noch nicht in dem Register steht, bedeutet dies,
daß der Stamm ein sehr seltener Biotyp ist, der in dem Register noch nicht aufgeführt ist, oder daß bei dem
Laboratoriumsversuch ein Irrtum unterlaufen ist. In diesem Fall sollte eine Diagnose durch Eüminierung in
Betracht gezogen werden, und wenn kein überzeugender Beweis erzielt wird, muß ein neuer Teststreifenversuch
durchgeführt werden, und zwar nach einer neuen Isolation; die Ergebnisse sind dann zu vergleichen.
Wenn die auf diese Weise erhaltene Zahl die gleiche wie die ursprünglich erhaltene ist, die in kein vorgesetztes
Muster paßt, so sollte dieser Organismus zur weiteren Identifikation an Spezialisten weitergegeben werden.
Wenn ein Organismus nicht das erwartete Profil hat, kann eine Diagnose durch Eliminierung in Betracht
gezogen werden. Zu ciesern Zweck versucht man, das unbekannte Profil mit jedem der Spezies der Familie
Enterobacteriaceae in Vergleich zu setzen und den Grund zu erkennen, warum dieses unbekannte Profil
nicht sukzessiv jedes von diesen sein kann.
Das unten erörterte Selektionssystem wurde auf die durch das Studium von mehr als 25 000 Organismen für
die Aufsteilung des Profilregisters gesammelte Erfahrung gestützt. Die für jeden Organismus in schwarz
angegebenen Zahlen sind solche, die den ganz allgemeinen Biotypen entsprechen. Di; schwarzen
Zahlen in jeder Spalte stellen etwa 90% der für diese Spezies angetroffenen Organismen dar. Die in blau
eingetragenen Zahlen sind solche, die sehr selten angetroffene Biotypen darstellen. Diese blauen Zahlen
geben Prozentgehalte des Vorkommens von im allgemeinen I bis 5% wieder.
Beispiel: 0 054 210
— Dieses Profil wird nicht in dem Profilregister
gefunden. Die Anwendung des Selcktors ermöglicht die folgende Deduktion und
Eliminierung:
a) Wegen seiner zwei ersten Ziffern. »0 0«. sollte ilipiipr I IrihpL·iinni ρ nicht *.pin ^i ςηηηρι *s;llrrmnpll:i
a) Wegen seiner zwei ersten Ziffern. »0 0«. sollte ilipiipr I IrihpL·iinni ρ nicht *.pin ^i ςηηηρι *s;llrrmnpll:i
P. mirabilis. P. morganii. KES Gruppe Citrobactcr. Was wir hiermit tatsächlich ausdrücken wollen, ist.
daß die vorerwähnten Organismen wenigstens eine positive Reaktion innerhalb der ersten sechs
biochemischen Versuche gemäß dem API-20-Enteric-System haben müssen. Durch Eliminiening
kann es sich infolgedessen nur handeln um: E. coli. Shigcila. P. vulgaris. P. rettgeri. Providcncia, Pectobacterium,
Y. enterocolitica.
b) Wegen seiner dritten Ziffer. »5«, kann das
Unbekannte nicht E. coli. Shigcila. Providencia sein. Durch Eliminierung ergibt sich, daß es nur
P. vulgaris. P. rettgeri. Pectobacterium oder Y. enterocolitica sein kann.
c) Die vierte Ziffer. »4«. hilft nicht, irgendeinen dieser
vier Organismen zu eliminieren.
d) Die letzten drei Ziffern. »2 I 0«. eliminieren Pectobacterium und Y. enterocolitica.
Das unbekannte Baktcrium kann daher theoretisch entweder P. vulgaris ode. ein P. rettgeri sein.
Wir können jetzt die höchste Wahrscheinlichkeit für jeden dieser Organismen durch Zählen der schwarzen
und blauen Zahlen betrachten:
P. vulgaris
P. rettgeri
P. rettgeri
3 schwarz
5 schwarz
5 schwarz
4 blau 2 blau
Die höchste Wahrscheinlichkeit ist die. daß der Organismus ein P. rettgeri ist. der durch Prüfung des
Ergebnisses mit der API Per Cent Chart verifiziert werden kann.
Der in Fig.4 dargestellte Apparat ist eine günstige
Form eines Kodierers, der eine teilweise Automatisierung der vorstehenden Methode ermöglicht. Der
Kodierer erlaubt die Überführung positiver und negativer Resultate in die Profilkennzahl.
Günstige Ausführungen des Kodierers weisen, wie in den Fig.4, 5 und 8 der Zeichnung dargestellt, einen
Socke! 22a auf, der fest an dr =i Seiten mit einer Abdeckung 226 verbunden ist, derart, daß eine schmale,
flache, längliche Kammer 22c vorliegt, die durch diese drei Bauteile begrenzt ist. Der Sockei kann aus
irgendeinem geeigneten Material wie Acrylharz (Plexiglas) bestehen; er muß indes ausreichend stark und am
besten opaque sein. In der Kammer sind mehrere Rippen 22dfest angeordnet, um eine Vielzahl von gleich
großen Kammern zu bilden. Für die Durchführung der oben angegebenen Methode ist es günstig, wenn
Rippen, Sockel und Abdeckungen sieben einzelne
Kammern bilden, wie in F i g. 4 dargestellt. Der in F i g. 8 gezeigte Kodierer hat fünf einzelne Ka.nmern, die eine
zweckmäßige Ausführung des Kodierers sind, wenn die weiter unten beschriebene Fünfzig-Prüfmethode durchgeführt
wird.
Schieber 23 sind in den Kammern 22c angeordnet;
diese Schieber haben zwickmäßig eine solche Größe, daß sie eng in den Kammern liegen, so daß sie durch
Reibung gehalten werden, sollte z. B. der Kodierer mit seinem offenen Ende nach unten gehalten werden. Jeder
Schieber kann andererseits leicht mittels eines Bleistiftes 24 od. dgl. herausgezogen werden, der in die dafür
vorgesehenen Öffnungen 23a (Fig.6) eingeführt wird. Die Zahl der Kammern und die Zahl der Schieber
richtet sich nach dem System, welches angewendet wird. Die sieben Schieber des Kodierers entsprechen den
sieben oben für das erfindungsgemäße Verfahren erläuterten Prüfgruppen. Wenn auch die Schieber
gleiche Abmessungen haben, kann doch jeder Schieber eine verschiedene Markierung entsprechend der.i
besonderen biochemischen Test, dem der Schieber dient, aufweisen.
F i g. 6 ist eine Darstellung der sieben Schieber, welche den einundzwanzig Prüfungen des vorstehend
beschriebenen API Enteric Systems entsprechen. Jeder Schieber hat eine länglich-rechteckige Oberfläche mit
einer Stärke, die den zugehörigen Kammern entspricht.
Die Schieber 23 sind mit mehreren Einschnitten 23 \ ersehen, damit die Schieber durch einen Stift od. dgl.
geführt werden können. Die Einschnitte sind in drei gleich weit voneinander verlaufenden Reihen vorgesehen.
Die drei Reihen stellen die drei Prüfungen jeder Gruppe dar. Wenn eine andere Gruppierung angewendet
werden soll, muß eine geeignete Abänderung des Schiebers erfolgen. Auf jedem Schieber sind die
möglichen Ziffern 236 aufgedruckt, welche die Summe der möglichen Punktwerte für jeden Versuch darstellen.
Wenn der Kodierer für die beschriebenen Versuche verwendet wird, belaufen sich die Ziffern auf 0 bis 7. Die
Ziffern sind auf den Schiebern in solcher Ordnung vorgesehen, daß die zutreffende Ziffer zum Vorschein
kommt, wenn der Schieber gemäß den nachstehenden Angaben geführt wird. Die Ziffern sind für das Enteric
System unmittelbar aufeinanderfolgend aufgeführt, wobei das Lesen vom unteren Ende des Schiebers, wie
aus F i g. 6 ersichtlich, erfolgt.
Die in Fig. 4 gezeigte Abdeckung 226 enthäl; eine Reihe von drei Schlitzen 25, 26 und 27, die jedem
Schieber 23 entsprechen. Über jedem Schieber liegt ferner ein Fenster 28. Die Länge der Schlitze entspricht
linear den Punktwerten, die für jede der drei Prüfungen der Gruppe vorgesehen sind. Bei dem hier beschriebenen
System haben die Schlitze 25, 26 und 27 im allgemeinen Längen im Verhältnis von I :2:4. Die
Schlitze 25, 26 und 27 und das Fenster 28 sind derart angeordnet, daß, wenn sich der Schieber in dem
Kodierer 22 befindet, die Einschnitte in dem Schieber durch die Schlitze zugänglich sind und eine auf dem
Schieber aufgedruckte Ziffer durch das Fenster sichtbar ist.
Die Abdeckung 226 kann auch weitere Fenster 29 aufweisen, die so angeordnet sind, daß drei Fenster
jedem Schieber entsprechen. Die Zahl solcher Fenster ist die gleiche wie die Zahl der auszuführenden
Versuche. Jeder Schieber weist drei Reihen 30,31 und 32
mit acht begrenzten Flächen 30a bis 30Λ, 31a bis 31Λ
bzw. 32a bis 32Λ auf, jede dient für die Farbkodierung. Wenn der Schieber in den Apparat eingeführt wird, ist
eine Farbflache jeder Reihe auf dem Schieber durch das entsprechende Fenster 29 in der Abdeckung sichtbar.
Die gefärbten Flächen können in folgender Weise bestimmt sein:
Die geiärbte Reihe 30 bezieht sich auf den erster
Versuch der Prüfgruppe und die Farbflächen 30a, 30c 3Oe und 30^(VOn unten) der Reihe weisen die negative
Färbung dieses Versuchs auf, während die Flächen 306 30a,30/'und30/i die positive Reaktionsfärbung erhalten.
Die Reihe 31 bezieht sich auf den zweiten Versuch dei
Gruppe. Die Flächen 31a, 316, 31e und 31/sind mit dei
negativen Farbe bedruckt und die Flächen 31c, 31c/unc 31^ und 31Λ haben die Färbung, welche dem positiver
Ergebnis entspricht.
Die Reihe 32 bezieht sich auf die dritte Prüfung dei
Gruppe. Die Flächen 32a, 326, 32c und 32c/ haben eine
d',-m negativen Ergebnis entsprechende Färbung, unc die Flächen 32e, 32f, 32g und 32Λ haben die positive
Färbung.
Jede biochemische Reaktion entspricht einem Schiit?
(25, 26 oder 27) und einem Fenster 29 auf der Abdeckung 22b (Fig.4). Jede Gruppe der drei
Reaktionen entspricht einem Schieber 23 und einem Fenster 28. Das Operationsprinzip des Kodierers 22
besteht darin, daß die leitenden Teile nur bewegi werden, wenn die Reaktionen positiv sind. Vor der
Bsnutzung werden alle Schieber völlig in den Kodierei
eingeschoben. Dann sind die in jedem Fenster 2f sichtbaren Ziffern 236 Null. In gleicher Weise müsser
die in den Fenstern 29 sichtbaren Färbungen für jede Reaktion ein negatives Ergebnis anzeigen. Die Abdckkung
226 identifiziert jedes längliche Loch 25,26 und 27 und jedes Fenster 29 mit dem Versuch, dem es
entspricht. Wie aus Fig.4 ersichtlich, sind diese vor
links nach rechts zahlenmäßig angeordnet.
Die Reaktionen sind von links nach rechts protokolliert. Wenn eine Reaktion positiv ist, wird ein Stift in der
oberen Teil des Schlitzes eingeführt und bis zum äußersten Ende des Schlitzes geführt und dabei der
Schieber bewegt. Wenn eine Reaktion negativ ist, bleibl der Schieber liegen. Nachdem jede Reaktion protokolliert
ist, soll eine Farbe, die der mit dem API-Streifer erhaltenen positiven Reaktion entspricht, in der
entsprechenden Öffnung erscheinen.
Wenn für jede Gruppe der drei Chemikalien die erforderlichen Feststellungen getroffen worden sind
zeigt die Öffnung auf dem unteren Teil, der den dre Biochemikalien entspricht, die zutreffende Zahl, die eine
der sieben Ziffern-Nummern ist. Nach Beendigung der einundzwanzig biochemischen Reaktionen zeigt der
Kodierer dem Benutzer die in den sieben Fenstern 2f sichtbare Sieben-Ziffer-Zahl. Der Kodiercr hat cir
eingebautes Überprüfungssystem, das es ermöglicht, die auf dem Prüfstreifen 11 erhaltenen Farbmuster mit der
Farbmustern zu vergleichen, die auf dem Kodierer 22 erhalten werden, nachdem die Schieber entsprechend
den Anweisungen geführt worden sind. Die Farben sind in dem Fenster 29 sichtbar.
Wenn eine Reaktion nicht zutreffend aufgeschrieber ist, dann werden die drei dem Schieber entsprechender
Reaktionen, bei welchen der Irrtum vorkam, in die ursprüngliche Lage zurückgebracht und die dre
Reaktionen richtig aufgeschrieben. Wenn beispielsweise über die Umsetzung ADH irrtümlich berichtet ist, wire
empfohlen, daß der erste Schieber, der der Reaktior ONPG, ADH, LDC entspricht, in seine ursprüngliche
Lage gebracht wird.
Wenn die Protokollierung beendet ist, sollte dei
API-Kodierer dadurch in seine ursprüngliche Stellung gebracht werden, daß man den Kodierer vertikal
aufrichtet und nach unten stößt, um die Schieber wieder zurückzuführen.
Wie bereits angegeben, kann die erfindungsgemäße Methode zur Auswertung der Ergebnisse einer beliebigen
Zahl von Versuchen dienen. Es wurde gefunden, daß ein besonders genaues Prüfergebnis erzielt werden
kann, wenn man eine Reihe von fünfzig Versuchen anwendet.
In der folgenden, lediglich der Veranschaulichung dienenden Beschreibung wird die Anwendung einer
Fünfzig-Testmethode für die Identifizierung von Enterobacteriaceae beschrieben.
Die erforderlichen Prüfstreifen sind unter der Bezeichnung API 50 Research System erhältlich.
Die folgende Beschreibung veranschaulicht die Methode der Erfindung unter Anwendung des API 50
Research Systems. Es sei indes darauf hingewiesen, daß auch irgendeine entsprechende Reihe von Versuchen
angewendet werden können.
Es ist nicht erforderlich, daß der Gebraucher einen handelsüblichen Prüfstreifen verwendet. Ziel der Erfindung
ist auch, eine Methode zur Umwandlung von Prüfergebnissen in ein zahlenmäßiges Profil zu beschreiben.
Es ist durchaus möglich, euch einen nicht handelsüblichen Prüfstreifen zu benutzen und einzelne
Prüfungen getrennt in Kulturenröhren od. dgl. durchzuführen. Durch dieses letztere Verfahren wird indes die
Geschwindigkeit und die einfache Handhabung der Gesamtmethode verringert.
Die Anordnung der Versuche auf dem Prüfstreifen ist ohne Bedeutuiig, da alle Versuche gleichzeitig durchgeführt
und allen gleiches Gewicht bei der Bewertung der Ergebnisse eingeräumt wird. Es ist indes erforderlich, j5
nach freiem Ermessen eine gegebene Folge vorzubestimmen und bei dieser Folge zu bleiben. Die
Profilregistertabulierungen hängen von der gewählten
Reihenfolge ab.
Das API 50 Research System verwendet die
folgenden fünfzig
Reihenfolge:
Reihenfolge:
Versuche in der angegebenen
1. Phenolrot-Kontrollrohr
2. Glycerol
3. Erythoritol
4. d( —)Arabinose
5. L( + )Arabinose
6. Ribose
7.d( + )Xylose
8.L(-)Xylose
9.Adonit
7.d( + )Xylose
8.L(-)Xylose
9.Adonit
10. Methylxylosid
1 '.Galactose
12.d( + )Glucose
1 '.Galactose
12.d( + )Glucose
13. d( + JLävulose (Fruktose)
14. d( + )Mannose
15. L(-)Sorbose
16. Rhamnosc
17. Dulcit
18. meso-Inosit
19. Mannitol
20. Sorbitol
21. Methyl-d-mannosid
22. Methyl-d-glucosid
23. N-Acetyl-glucosamid
24. Amygdalin
25. Arbutin
45
>o
26. Äskulin
27, Salicin
28.d( + )CelIobiose
29. Maltose
30. Laktose
31.d(+)Melibiose
31.d(+)Melibiose
32. Saccharose (Sucrose)
33.d(-)Trehalose
34. Inulin
33.d(-)Trehalose
34. Inulin
35.d(+)MeIizitose
36.d(+)Raffinose
36.d(+)Raffinose
37. Dextrin
38. Amylose
39. Stärke
40. Glvcogen
41.ONPG
41.ONPG
42. Arginin
43. Lysin
44. Ornithin
45.Citrat
46.Thiosulfat
45.Citrat
46.Thiosulfat
47. Harnstoff
48. Tryptophan
49. Tryptophan-pepton
50. Brenztraubensäure
Die Reaktionskammern 21 bis 24, 25 bis 40, 42 bis 44 und 47 enthalten auch Phenolrot als Indikator. Das in
der Reaktionskammer 25 vorliegende Material enthält eine Mischung von Phenolrot und Ferrichlorid, Kammer
26 enthält Ferrichlorid als Indikatoren. Die Reaktionskammern 41, 45 bis 46 und 48 bis 50 enthalten keinen
Indikator.
Die oben beschriebenen Prüfstreifen sind besonders zur Bestimmung von Enterobaceriaceae geeignet. Die
ersten vierzig Untersuchungen sind Kohlenhydratfermentationen. Die gleichen Prüfstreifen können auch für
die Identifizierung bakterieller Familien verwendet werden, für welche ein Kohlehydratstoffwechsel wichtig
ist, wie Streptococcus, Staphylococcus, Pasteurelleae, Vibrionaceaeund einige Pseudomanadaceae.
Die Versuche 41 bis 50 entsprechen den Versuchen 1 bis 10 des oben beschriebenen API Enteric Systems.
Die Prüfstreifen für das API Research System weisen in den Reaktionskammern 41 bis 50 Nährstoffe auf. Kein
Nährstoff ist in den Reaktionskammern 1 bis 40, wodurch eine größere Verwendbarkeit der Teststreifen
möglich ist. Der Gebraucher kann verschiedene Nährmedien, je nach dem besonderen zu prüfenden
Bakterium, verwenden.
Das Bakterium kann nach irgendeinem bekannten Verfahren gezüchtet werden; es wird auf einer
Agarplatte gezüchtet und schmale Abschnitte können zur Suspension mittels einer Drahtschleife ausgewählt
werden. Wenn die Züchtung in einem flüssigen Medium erfolgt, dann wird die Flüssigkeit zweckmäßig suspendiert,
um eine konzentriertere Kultur zu erhalten. In jedem Fall ist es erforderlich, die sich stark vermehrenden
Bakterien in einer ausgesprochenen Wachstumsphase zu verwenden.
Die Probe der Bakterienkultur wird dann in einem geeigneten Medium suspendiert. Es müssen zwei
verschiedene Suspensionsmedien zur Verwendung mit dem Prüfungsstreifen bereitet werden.
Die erste Suspension wird zur Verwendung in den Prüfkammern 1 bis 40 vorbereitet. Diese Kulturen
enthalten kein Kulturmedium, weshalb die in diesen Kammern zu verwendende BaklcricnsusDension das
Kulturmedium aufweisen muß. Auf diese Weise hat das System eine größere Anpassungsfähigkeit, wenn man
verschiedene Typen von Bakterien anwendet, indem man die Verwendung voneinander abweichender
Kulturmedien zuläßt, je nach der vermuteten Identität des unbekannten Bakteriums.
Das gewählte Kulturmedium muß reich genug sein, um ein schnelles Wachstum der Bakterien zu fördern. Es
sollte keine fermentativen Substanzen enthalten und am besten ein pH von 7,4 haben. Es können klassische
Kulturmedien verwendet werden. Wenn z. B. angenommen wird, daß das Bakterium zum Stamm der
Enterobacteriaceae gehört, kann eine übliche Peptonbrühe verwendet werden. Am besten wird eine an
Hefeextrakt angereicherte Peptonbrühe verwendet, wenn angenommen wird, daß das unbekannte Bakterium
schwieriger zu züchten ist, wie ein Streptococcus.
Die Suspension der Bakterienkultur sollte ausreichend dicht sein, um eine Vervielfältigung zu ermöglichen,
aber i'.ich nicht übertrieben dicht. Die optische
Dichte sollte im allgemeinen die gleiche sein wie die Röhre 1 der Standard McFarland optische Dichteskala.
Die McFarland Skala wird bekanntlich in der Weise vorbereitet, daß man verschiedene Mengen von 1%
Bariumchlorid und 1% Schwefelsäure in zehn gleiche Röhren füllt. Es werden z.B. zehn 16-mm-Teströhren
verwendet. Diese Röhren sind zweckmäßigerweise so graduiert, daß sie 10 ml enthalten. 0,1 ml der Bariumchloridlösung
wird in die erste Röhre gefüllt, 0,2 ml in die zweite Röhre und jeweils 0,1 ml mehr bis zur
zehnten Röhre. Jede Röhre wird dann bis zu der 10-ml-Graduierung mit der Schwefelsäure gefüllt, die
Röhren verschlossen unJ der Ir.walt tüchtig gemischt. Es ist erforderlich, die Röhre.) vor der Verwendung kräftig
zu schütteln, um das Sediment gleichmäßig in der Flüssigkeit zu verteilen. Die Bakteriensuspension und
die McFarland Standardröhren werden dann durch Augenschein verglichen.
Wenn man sowohl die Oxidation als auch die Fermentierung des Bakteriums in Gegenwart der
verschiedenen Kohlenstoffhydrate studiert, dann ist das Suspensionsmedium zweckmäßig 0,7% Agar. Die
Suspension wird durch Erwärmen des Mediums auf etwa 40°C bereitet und die bakterielle Kultur
eingeführt. Die Suspension muß dann in den Reaktionskammern,
solange sie noch lauwarm ist, vor der Gelierung geimpft werden.
Die Reaktionskammern 41 bis 50 enthalten zusätzlich zu den vorstehend angegebenen Materialien das
Kulturmedium. Hier ist nichts der zur Verwendung in diesen Kulturen vorgesehenen bakteriellen Suspension
hinzuzugeben. Zweckmäßig werden die Bakterien entweder in destilliertem Wasser oder in üblicher
Salzlösung suspendiert. Eine Suspension mit einer optischen Dichte der Röhre 1 gemäß der McFarland-Skala
ist günstig.
Die Reaktionskammern werden durch Einführen der geeigneten bakteriellen Suspension in das Innere jeder
Reaktionskammer geimpft, was z. B. mittels einer Pasteur-Pipette erfolgen kann. Mit Sorgfalt muß das
Einführen von Luftblasen in die Suspension vermieden werden.
Am besten wird jede Reaktionskammer sorgfältig gefüllt. Die Menge der einzuführenden Suspension
hängt von der vermuteten Identität des unbekannten Bakteriums ab.
Wie aus F i g. 3 der Zeichnung ersichtlich, ist jede Reaktionskammer 15 in Abschnitte unterteilt: Den
Rohrieil 15a und die Cupula i5b, die der Teil ist, der durch den Rand 17 abgeschlossen ist.
Die Reaktionskammern 1 bis 40 werden zweckmäßig mit der Bakteriellen Kultur in der folgenden Weise
gefüllt. Im allgemeinen ist es lediglich erforderlich, den Röhrenteil mit der Suspension zu füllen. Wenn jedoch
die vermutete Identität der angenommenen Bakterienfamilie eine solche ist, die entweder flüchtige Säuren
oder verhältnismäßig kleine Mengen Säuren bildet, wie
ίο Streptococcus und Pasturella, sollten die Kammern
durch Füllen der Cupula mit sterilem Paraffinöl versiegelt werden. Wenn man annimmt, daß das
Bakterium sowohl wächst als auch Säure bildet, dann werden sowohl der Röhrenteil als auch die Cupula mit
κ der Suspension gefüllt. Für ein solches Bakterium ist
Agar das bevorzugte Kulturmedium.
Die Reaktionskammern 41 bis 50 werden unbeachtet der vermuteten Identität des Bakteriums in folgender
Weise gefüllt
Von den Reaktionskammern 41 bis 44 und 46 bis 49 wird nur der Röhrentei! gefüllt Sowohl der Röhrenteil
wie die Cupula der Kammern 45 und 50 sind gefüllt Die Reaktionskammern 42 bis 44 und 47 sollen durch Füllen
der Cupula mit sterilem Paraffinöl verschlossen werden.
Die geimpfte Prüfpalette wird dann in der gleichen Weise wie für das API Enteric System beschrieben im
Brutschrank geha^n. Die Prüfplatte wird zweckmäßig
mindestens achtzehn Stunden inkubiert, ehe eine Bestimmung der Ergebnisse erfolgt.
jo Nach der geeigneten Inkubationszeit erfolgt eine Bestimmung, gleichgültig ob das Bakterium mit jedem
Prüfreagenz reagiert hat oder nicht.
Bevor diese Bestimmung durchgeführt wird, werden einige Tropfen Ferrichlorid in die Kammer 48 und
r, mehrere Tropfen einer Kaliumhydroxid- und a-Naphthollösung
in die Kammer 50 gegeben.
Die Feststellungen, ob eine Reaktion eingetreten ist, erfolgen durch Augenschein, indem die Färbung des
Materials in einer Weise geprüft wird, die der für das API Enteric System besprochenen entspricht.
Prüfung | Positiv | Negativ |
1. Phenolrot | bleibt rot | |
2. Glycerol | gelb | rot |
3. Erythoritol | gelb | rot |
4. d( —JArabinose | gelb | rot |
5. L( + )Arabinose | gelb | rot |
6. Ribose | gelb | rot |
7.d( + )Xylose | gelb | rot |
8. L(-)Xylose | gelb | rot |
9. Adonit | gelb | rot |
10. Methylxylosid | gelb | rot |
I !.Galactose | gelb | rot |
12.d( + )Glucose | gelb | rot |
13. d( + )Lävulose (Fructose) | gelb | rol |
14. d( + )Mannose | gelb | rot |
15. L(-)Sorbose | gelb | rot |
16. Rhamnose | gelb | rot |
17. Dulcit | gelb | rot |
18. Meso-inosit | gelb | rot |
19. Mannitol | gelb | rot |
20. Sorbitol | gelb | rot |
21. Methyl-d-mannosid | gelb | rot |
22. Methyl-d-glucosid | gelb | rot |
23. N-Acetyl-glucosamid | gelb | rot |
24. Amygdalin | gelb | rot |
Fortsetzung
Prüfung
25. Arbutin
26. Äskulin
27. Salicin
28.d(+)CelIobiose
28.d(+)CelIobiose
29. Maltose
30. Lactose
31.d(+)Melibiose
31.d(+)Melibiose
32. Saccharose (Sucrose)
33. D(-)Trehalose
34. Inulin
35.d(+)Melizitose
36.d(+)Raffinose
36.d(+)Raffinose
37. Dextrin
38. Amylose
39. Stärke
40. Glycogen
41. ONPG
42. Arginin
43. Lysin
44. Ornithin
45. Citrat
46.Thiosulfat
46.Thiosulfat
47. Harnstoff
48. Tryptophan
49. Tryptophan-pepton
50. Brenztraubensäure
Positiv
gelbschwarz
schwarz
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
gelb
rot
rot
rot
blau
schwarz
rot
braun
roter Ring
hellrot
Negativ
rot
farblos
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
rot
farblos
rot
gelb
gelb
grün
farblos
gelb
gelb
gelber
Ring
farblos
Wenn festgestellt wird, daß eine Reaktion stattgefunden
hat, stellt sie den Wert +, und jede negative Feststellung erhält den Wert -.
Die fünfzig Versuche werden zweckmäBigerweise in Gruppen von fünf Versuchen aufgeteilt. Es werden
demnach zehn solcher Gruppen aufgestellt. Die erste Gruppe würde z. B. die folgenden fünf Ermittlungen
aufweisen:
1. Phenolrot
2. Glycerol
3. Erythritol
4. d( —)Arabinose
5. L( + )Arabinose
Für jede Gruppe bestehen zweiunddreißig mögliche Kombinationen von Ermittlungen, ob die Probe reagiert
hat oder nicht. Es wird Wann ein Satz von zweiunddreißig Ziffern oder Zwischenwerten gewählt, um jede der
zweiundd.eißig Zustände innerhalb jeder Gruppe darzustellen. Jede Ziffer stellt daher die Ergebnisse
einer Gruppe von fünf Prüfungen dar.
Die folgende Liste von Ziffern wurde gewählt. Um eine Irreleitung zu vermeiden, wurden die Buchstaben i
und ο und die Zahlen I und 0 nicht verwendet. Es krnn selbstverständlich jede Liste von Darstellungen verwendet
werden, aber eine einmal gewählte Liste muß immer verwendet werden.
Verzeichnis von zweiunddreißig Symbolen
Y + -τ + - - L. τ "Γ T
Wenn ζ. B. in der ersten Gruppe eine positive Reaktion mit Erythrito! festgestellt wird, aber keine mit
den anderen Reagenzien, dann würde die Gruppe wie folgt dargestellt:
was gemäß dem Verzeichnis den Wert »D« ergibt.
Eine entsprechende Ermittlung wird dann für jede der zehn Gruppen von Ermittlungen gemacht. Die so
ausgewählten zehn Ziffern werden zur Bildung einer Zehn-Ziffer-Zahlen-Darstellung kombiniert, die auf die
Identität des unbekannten Bakteriums hinweist. Eine gute Methode, diese zahlenmäßige Darstellung oder
de.ι Endwert zu bilden, besteht darin, die Zwischenwerte
in einer Ordnung in einer Liste aufzuführen, die derjenigen entspricht, in welcher sie entstanden sind,
wobei man mit der niedrigsten Ordnungsnummer der Versuche beginnt.
Wenn z. B. nach der Inkubation die folgenden Versuche ein positives Ergebnis aufzeigten:
2. Glycerol
6. Ribose
1 !.Galactose
12.d( + )Glucose
'3.d( + )Lävulose
14. d( + )Mannose
16. Rhamnose
1 !.Galactose
12.d( + )Glucose
'3.d( + )Lävulose
14. d( + )Mannose
16. Rhamnose
18. Meso-inosilol
19. Mannitol
20.Sorbito,'
20.Sorbito,'
23. N-Acetyl-glucosamid
24. Amygdalin
25. Arbutin
26. Äskulin
27. Salicin
28.d( + )Cellobiose
29. Maltose
30. Lactose
32. Saccharose
33.d(-)Trehalose
32. Saccharose
33.d(-)Trehalose
35.d( + )Melizitose
41.ONPG
42. Arginin
41.ONPG
42. Arginin
und die restlichen Versuche negativ waren, dann wäre
das Ergebnis folgendes:
Gruppe Ergebnisse
1 + C
3 l· + t ■ + 4
4 f - f + + 7
IO - A
und der endgültige Wert wäre:
CB47.3 9UAGA
fiin Profilregister wurde für das API 50 Research
System in der gleichen Weise wie das für das API Enteric System aufgestellt: ivenn man dieses Profilregister
für dieses System prüft, ergibt sich:
CB473 9UAG A = Streptococcus
Man muß sich vergegenwärtigen, daß die Ergebnisse der Ermittlung von der Natur des Kulturmediums
abhängen können, in dem das Bakterium suspendiert ist. Es ist demnach ein weiteres Kennzeichen des
Profilregisters, daß es dem Benutzer ermöglicht, die
richtige Identifizierung ohne Rücksicht auf das verwendete Kulturmedium zu erzielen.
Es hat sich als praktisch erwiesen, zur Identifizierung eine Farbkodierung in dem Profilregister vorzusehen.
Es können ?.. B. die folgenden Druckfarben verwendet werden:
Snspensionsmedium
T'yptocosebrühe
Hefeextraktbrühe
Nitratbrühe
Druckfarbe
schwarz
blau
grün
Wenn sich auch die Farbkodierungsmethode als praktisch erwiesen hat. kann doch das gleiche
Endergebnis auch in anderer Weise erhalten werden. 7.. B. durch üblichen Druck. Kursivschrift usw.
Die Umwandlung der Eckwerte für jede Gruppe der Ermittlungen in den Zwischenwert kann in der gleichen
Weise erfolgen, wie es für die mathematische Methode für das Beispiel des API Enteric Systems beschrieben ist.
Wenn rruin eine solche Methode mit dem API 50
Research System anwendet, werden die Feststellungen in Gruppen von je fünf Versuchen unterteilt. Jede der
fünf Versuche innerhalb einer Gruppe erhält dann einen geschätzten Punktwert. Es ist praktisch, Punktwerte für
jede Feststellung zuzuweisen, worin die erste Feststellung innerhalb einer Gruppe einen Punktwert von 1
erhält, der zweite einen Punktwert von 3, der dritte
einen Punkt wert von —4, der vierte von —8 und der fünfte von —16. Der Zwischenwert kann dann die
Summe der Punktwerte innerhalb der Gruppe sein.
Diese Methode ist unpraktisch, da der Zwischenwert fii jede Gruppe keine Einzelziffer sein kann.
Die Methode, den Zwischenwert zu bilden, wird inde angewandt, wenn man eine mechanische Kodiervorrich
tung verwendet, die der für das API Enteric Systen verwendeten entspricht.
Es könnte eine Kodiervorrichtung für das 50-Prüfsy stern gebaut werden, wenn man zehn Kammern mi
Schiebern vorsieht, von welchen jede Kammer eine einzigen Prüfgruppe entspricht. Ein solcher Kodiere
wäre allerdings unpraktisch. Es ist deshalb di< Anwendung eines Kodierers vorzuziehen, der nur fiin
Schieber hat. mit dessen Hilfe die Punktwerie der erster
fünf Gruppen der Ermittlung in die fünf Zwischenwerti umgewandelt werden und dann die Schieber ausge
tauscht und das Verfahren für die zweite Reihe von fiin Gruppen wiederholt wird.
In Fig. 8 ist die günstige Form des Kodieren
dargestellt, der für das 50-Tcstsystcm verwendet wird dieser Kocliercr ist in gleicher Weise ausgebildet, wit
der für das 21 -Prüfsystem vorgesehene Kodierer gemäf
F i g. 4.
Es sind bei dem Kodiercr der Fig. 8 fünf Kammer
22t' mit fünf gleitbar in diesen Kammern angeordneter flachen Schiebern 23 vorgesehen.
F- ig. 9 zeigt einen Schieber 23 für den Kodicrer des
F i g. 8. Jeder Schieber ist so ausgebildet, daß er genau ir die Kammer des Kodierers paßt.
jede. Schieber ist mit mehreren, in der Zeichnung
nicht dargestellten Einschnitten versehen, die in fünl Reihen gleicher Breite liegen. Die fünf Reihen
entsprechen den fünf Versuchen jeder Gruppe.
Auf jeden Schieber ist eine Reihe von einundvierzig Zeichen aufgedruckt, die die zweiunddreißig möglichen
Kombinationen der Prüfungsergebnisse innerhalb der Gruppe darstellen. Die Zeichen sind, wie ersichtlich, so
angeordnet, daß sie mit der oben beschriebenen Methode zur Umwandlung des Punktwertes in den
Zwischenwert übereinstimmen und die Benutzung des gleichen Profilregisters ermöglichen.
Die Abdeckung 22b weist für jeden Schieber fünf
Schlitze 42, 43, 44, 46 und 45 auf. Über jedem Schlitz ist auch ein Fenster 47 vorgesehen. Die Schlitze haben eine
solche Länge, daß sie linear dem geschätzten Punkt wert für jeden Versuch innerhalb der Gruppe entsprechen.
Für das beschriebene System ist im allgemeinen das Verhältnis der Schlitze 1 : 2 :4 : 8 : 16. Die Schlitze sind
in einer solchen Weise angeordnet, daß ein Stift durch den Schlitz in die Einschnitte des Schiebers geführt
werden kann. Das Fenster 47 ist so angeordnet, daß eines der Zeichen 41 durch die Fenster sichtbar ist.
In der Abdeckung 226 können auch für jede Kammer 22c fünf weitere Fenster 48 angeordnet sein. Auf jedem
Schieber sind fünf Reihen 49 mit je zweiunddreißig Zeichen aufgedruckt Wenn der Schieber in eine
Kammer eingeführt wird, ist jeweils ein Zeichen der Reihe durch jedes Fenster 48 sichtbar.
Der Kodierer des 50-Testsystems wird in der gleichen Weise wie der für das 20-Testsystem vorgesehene
Schieber bedient Der Zwischenwert für jede Gruppe der Prüfungen wird durch das Fenster 47 abgelesen.
Die durch die Fenster 48 sichtbaren Zeichen 49 ermöglichen dem Gebraucher eine Prüfung. Die durch
diese Fenster sichtbaren Zeichen zeigen an, ob das unbekannte Bakterium reagiert hat oder nicht Ein —,
sichtbar durch das Fenster, kann das Fehlen einer Reaktion und ein + das Vorliegen einer Reaktion
anzeigen.
Diese Stellen auf dem Schieber können natürlich auch
mit einer Farbe kodiert sein, und /war mit Farben, die
anzeigen, ob das Bakterium reagiert hat oder nicht, wie es oben beschrieben ist.
Line im allgemeinen gleiche Prüfplatte ist auch im
Handel erhältlich, die zur Anwendung mit dem Lactobacillus geeignet ist. Bei diesem System werden
die folgenden Prüfungen und die entsprechenden Farben angewendet:
Versuch | Positiv | Negativ |
I. Bromkrcsolpurpur | bleibt purpur | |
2. Glycerol | gelb | purpur |
.V Hrythorilol | gelb | purpur |
4. dl -)-Arabinose | gelb | purpur |
5. !.( + »-Arabinosc | gelb | purpur |
6. Ribosc | gelb | purpur |
7. (K f »Xylose | gelb | purpur |
8. L(-»Xylose | gelb | purpur |
() ΛιΙμπιΙ |
o,.|!>
c- ■ |
r\i imi ir |
10. Mcthylxylosid | gelb | purpur |
11. Galactose | gelb | purpur |
12. d( + )Glucose | gelb | purpur |
13. d( + )Liivulosc (Iruktosc) | gelb | purpur |
14. d( + )M;mnose | gelb | purpur |
15. L(-»Sorbose | gelb | purpur |
16. Rhamnosc | gelb | purpur |
17. Dulcil | gelb | purpur |
18. Mcso-inosit | gelb | purpur |
19. Mannit | gelb | purpur |
20. Sorbit | gelb | purpur |
21. Methyl-d-mannosid | gelb | purpur |
22. Mcthyl-d-glucosid | gelb | purpur |
23. N-aectyl-glucosamid | gelb | purpur |
24. Amygdalin | gelb | purpur |
25. Arbutin | gelb-schwarz | purpur |
26. Äskulin | schwarz | larblos |
27. Salicin | gelb | purpur |
28. d( + )Cellobiosc | gelb | purpur |
29. Maltose | gelb | purpur |
30. Lactose | gelb | purpur |
31. d(+)Mellibiose | gelb | purpur |
32. Saccharose (Sucrose) | gelb | purpur |
33. d(-)Trehalose | gelb | purpur |
34. Inulin | gelb | purpur |
35. d(+)Melizitose | gelb | purpur |
36. d(+)Raffinose | gelb | purpur |
37. Dextrin | gelb | purpur |
38. Amylose | gelb | purpur |
39. Stärke | gelb | purpur |
40. Glycogen | gelb | purpur |
41. Arginin | rot | gelb |
42. Glucose | Blasen | keine Blasen |
43. Das am Anmeldetag unter der | Wachstum-gelb | Inhibition-purpur |
Warenbezeichnung »Teepol« | ||
erhältliche Waschmittel, 0,4% | ||
44. Das am Anmeldetag unter der | Wachstum-gelb | Inhibition—nurnur |
Warenbezeichnung »Teepol« erhältliche Waschmittel. 0.6%
I'orlNcl/iinj!
Versuch
45. NaCI 4%
4>». NaCl 6%
4>». NaCl 6%
47. NaCI 10%
48. ONPG
49. KNO, t- Glucose
50. Brenztraubensäure
Positiv
Wachstum-gelb Wachstum-gelb Wachstum-gelb
gelb
rot rot
Negativ
Inhibition-purpur
Inhibition-purpur
Inhibition-purpur
purpur
Inhibition-purpur
Inhibition-purpur
purpur
farblos
farblos
farblos
Der bei diesem System für die Identifikation
verwendete Farbindikator ist Hromkresolpurpur, der in den Rcaktionskammcrn I bis 25, 27 bis 40 und 42 bis 47
enthalten ist. Pheriolro! wird ir; K:i!V!!"cr Ί! ϊΐπίί
Eisenzitrat in den Kammern 25 und 26 verwendet.
Dieses System ist besonders zur Bestimmung des speziellen Stammes des Lactobacillus vorgesehen.
Um wiederholbare Ergebnisse zu erhall ?n. müssen die Versuchsbedingungen gleichbleiben, was im allgemeinen
leicht zu erreichen ist. Alle Stämme werden auf dem gleichen Medium, während einer gleichen Zeit und
bei der gleichen Temperatur gezüchtet. Die Einwuchskultur wird durch Zentrifugieren gewaschen. Mit dem
Sediment wird eine bakterielle Suspension in dem Identifizicrungsmedium bereitet, die durch ihre optische
Dichte oder Numerierung definiert ist. Die Suspension wird in jedem der Mikroröhren gleichen Fassungsvermögens
geimpft. Während der Inkubation wird die Geschwindigkeit des Auftretens biochemischer Reaktionen
auf einem Blatt eingetragen, das ein Profil bildet (Fig. 10). Ein Vergleich des erhaltenen Profils mit dem
Bezugsprofil ermöglicht eine Prüfung der Produktion.
Erforderlich ist die Anwendung eines richtigen Nährmediums. Die Identifizierung kann nur mit
Stämmen erfolgen, die mehrere Tage sich in einem ständigen Wachstum und in der Phase eines exponentiellen
Wachstums befinden.
Die hergestellten Suspensionen sollten eine übereinstimmende Zahl von Bakterien enthalten. Die optische
Dichte kann mit einem Photometer gemessen werden, bei 525 nm ist die geeignete Dichte etwa 0,200 in einer
1,0-cm-Zelle. Für eine größere Genauigkeit, besonders
bei der Suspension der industriellen Produktion desselben Stammes, werden die Bakterien mit einem
Coulter-Zähler gezählt. Für die praktische Anwendung kann die Dichte mit der McFarland-Skala verglichen
werden.
Die Platte 11 ist steril. Jede Platte enthält je fünfzig
biochemische Reaktionen. Die Platte wird dann in einen Kunststoffbehälter gegeben, etwas Wasser wird dann in
den Boden des Bjhälters gegossen, um eine feuchte Atmosphäre zu bilden.
Mit einer Pasteur-Pipette werden alle Röhren unter Vermeidung des Einführens von Luftblasen gefüllt. Dies
zu erreichen, führt man die Spitze der Pipette auf die Wand der Röhre. Der Röhrenteil (0,12 ml) wird bei allen
Röhren gefüllt, mit Ausnahme der Röhre 50, bei welcher Röhre und Schalenteil so gefüllt werden, daß die
Ablesung in der Schale (aerobe Bedingungen) erfolgen kann. Zwei Tropfen sterilen Mineralöls werden allen
hervorgehobenen (unterstrichenen) Röhren (0,1,2 usw.)
zugesetzt
Der Kunststoffbehälter, der die geimpfte Platte
enthält, wird geschlossen und in den Inkubator gegeben.
Wenn dieser keine zirkulierende feuchte Atmosphäre hat, wird der Behälter auf einen der oberen, weit von
OCri ι iCi/XlcrPiCriiCn CimCrntCn i\Cgülc gcSiclli. M1L'
Inkubation erfolgt bei J7"C mit Ausnahme des L. viridenscens, für welchen eine Temperatur von 30"C
empfehlenswert ist.
Um ein Profil zu bilden, können die Ergebnisse auf dem Protokoliblatt 51 zusammengestellt werden. Wenn
die Reaktion als positiv angeschen wird, erfolgt die Eintragung auf dem Blatt in der Weise, daß man
lediglich die positiven Reaktionen entsprechend der Zeit ihres Auftretens (siehe Fig. 10) schwarz macht.
Versuche 1 bis 40
Fermentierung und Wachstum
Fermentierung und Wachstum
Die Bildung von Saure geht dem Wachstum voraus, und sie ist am einfachsten während der ersten sechs
Stunden festzustellen. Der Wechsel von purpur zu gelb des Bromkresolpurpurs wird nach drei und sechs
Stunden der Inkubation festgestellt.
Vierundzwanzig Stunden nach der Inkubation wird das Bakterienwachstum festgestellt, indem man eine
opaque Ablagerung am Boden der Röhre beobachtet, wenn die Platten durch eine Transpareir· auf einem
schwarzen Grund beobachtet werden. Diese Reaktion erscheint zusätzlich zu der Fermentierung. Bei einigen
Species wie dem Thermobacterium ist das bakterielle Wachstum leichter als die Fermentierung zu ermitteln.
Gas-Bildung: Die heterofermentativen Species entwickeln Gas, das auf dem oberen Teil der Röhre snchs
bis vierundzwanzig Stunden nach der Inkubation kleine Blasen bildet. Einige Species entwickeln mehr Gas mit
Maltose als mit Glucose, und die Bildung von Gas kann auch mit anderen Kohlenhydraten während der
Fermentierung beobachtet werden.
Die Gasproduktion wird abgelesen und nur in der Röhre 42 (Glucose) festgestellt.
Die Ablesungen der Ergebnisse nach drei, sechs und vierundzwanzig Stunden sollten ausreichen, um die
Diagnose zu ermöglichen. Es ist nutzlos, die Ergebnisse der Fermentierung achtundvierzig Stunden nach der
Inkubation festzustellen.
Positive Reaktion:
Gelb und Wachstum des Organismus
Negative Reaktion:
Negative Reaktion:
Purpur und kein Wachstum des Organismus
Die fünfzig biochemischen Reaktionen sind ausgewählt worden, um die Diagnose der Gruppe, der Species
und um einen Stamm entsprechend seinem Profil zu erkennen.
Diagnose von Gruppen
Versuch
Thermo- Slreplo- UeIabiicterium
bacterium bacterium
Riböse
Arginin
Gasproduktion
in Glucose
Arginin
Gasproduktion
in Glucose
Unter jedem Profil sind die differenzierenden
Charakteristik:), welche die Diagnose der Gruppe ermöglichen, durch die folgenden Symbole angegeben:
• Schwarze Kreise 52 für die Versuche,
die positiv sind
Ϊ !eüc Kreise 5.3 für die Versucht:,
die negativ sind
Diagnose der .Spei.-ies
Unter jedem Diagramm sind die differenzierenden Charakteristika der Species durch die folgenden
Symbole angegeben:
Schwarze Dreiecke 54 für positive
Reaktionen
Weiße Dreiecke 55 für negative
Reaktionen
Zum Beispiel:
Weiße Kreise unter dem Ribose-Versuch Arginin ADH und Gas lassen Thermobacterium vermuten.
Das schwarze Dreieck unter dem Maltose-Versuch auf dem L. helveticus-Profil unterscheidet diese Species
von dem I.. jiigurli durch Fcrmeniierung dieses Kohlenhydrals.
Diagnose eines Stammes
Das Profil eines Stammes muß immer sich seihst identisch während der Bereitung bleiben bzw. zu allen
Zeiten während der kontinuierlichen Kultur. Wenn die experimentellen Bedingungen sorgfältig wiederholt
werden, ist es möglich, eine Modifikation in dem Profil
wesentlich schneller als mit den üblichen Methoden festzustellen. Der Stamm kann jede Stunde oder alle
zwei Stunden geprüft werden; als Beispiel diene das Befolgen einer kontinuierlichen Kultur des L helveticus-Stammes
und seine Hemmung wegen einer Abweichung in dem Aussehen seines Profils.
Hierzu h Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Identifizieren eines Mikroorganismenstammes aus einer Probe mil dem zu analysie- ι renden Mikroorganismus, bei dem mana) Teile der zubereiteten Probe einer Vielzahl verschiedener vorherbestimmter chemischer Prüfungen während einer vorherbestimmten Zeit unterwirft, wobei der Eintritt einer in chemischen Reaktion mit einem Teil der Probe während des chemischen Versuchs eine feststellbare Änderung verursacht,b) das mögliche Vorkommen einer Änderung während eines chemischen Testes feststellt, um ιr. zu bestimmen, ob die Probe mit jedem der Reagenzien reagiert hat oder nicht, undc) die Daten, welche die Versuche darstellen, aufzeichnet, bei welchen die Probe reagiert hat, wobei die Daten in ein vorbestimmtes Format ->o eingetragen werden,dadurch gekennzeichnet, daß mand) Teile der zubereiteten Probe während einer vorbestimmten zusätzlichen Zeit weiteren Prüfungen unterwirft, die auf die ursprünglichen r> Ermittlungen und Aufzeichnungen folgen,e) das mögliche Vorkommen einer Änderung während jedes chemischen Versuchs nach der vorherbestimmten zusätzlichen Zeit feststellt, um erneut festzustellen, ob die Probe zusätzlich «> mit jedem der Reagenzien reagiert hat oder nichi,f) zusätzlich dio DaU ι aufzeichnet, die die Reagenzien darstellen, bei welchen die Probe wieder reagiert hat, unc die Daten zusätzlich in r>
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