在微生物學中，微生物的生理生化反應的結果有兩種，第一，有機分子分解后形成了新的物質，第二，新的物質將不同微生物聯系在一起，或利用或抑制，也就是他們間的物質基礎。

一、生理生化反應的基礎

為什么不同的微生物對營養物質的代謝能力不同呢？比如人類吃了秸稈，不好消化，牛就可以，為什么？……

這些都基于不同生物體內不同的酶系統，不同的酶系統對不同營養物質的分解能力不同，導致代謝產物也不一致，所以，微生物的生理生化反應也被作為細菌鑒定和分類的主要內容之一。

二、常見生理生化試驗詳細操作步驟

常見的生理生化試驗主要有四個，主要用來快速鑒別大腸桿菌和產氣腸桿菌，常合稱為IMViC試驗。

IMViC是吲哚試驗（indol test）、甲基紅試驗（methyl red test，MR試驗）、伏-波試驗（Vogen-Prokauer test，V-P試驗）和檸檬酸鹽利用試驗（citrate test）4個實驗的縮寫，其中，i是在英文中為了發音方便而加上去的。

(一) 單糖發酵試驗

1. 實驗目的：根據細菌生理生化的差異，了解細菌碳、氮源代謝類型的多樣性，掌握部分根據生理生化反應進行細菌鑒定方法。簡單說，就是考察微生物對不同單糖的消耗情況，選擇合適的單糖。

2. 實驗原理：在培養基中加入一定量的溴甲酚紫指示劑和杜氏小管，不同的單糖分解后產生不同的產物，產物的不同會導致指示劑顏色發生相應的變化。可以根據指示劑顏色的變化和小導管內是否產氣，簡單區分不能微生物。

3. 詳細操作步驟

(1) 配制培養基：配制蛋白胨培養基，分裝到相同的試管中，并加入杜氏小管。

(2) 添加單糖：將葡萄糖、乳糖等分別加入到蛋白胨培養基內，使其終濃度為10g/L。

(3) 接種：將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌按照液體接種方法分別接種于上述培養基管中，標記。

(4) 培養：放置于37℃培養箱中培養18-24h。

(5) 觀察結果：由于一些細菌能分解某種糖類產酸，所以培養基中pH下降至7.0以下，在溴甲酚紫指示劑的顯示下，培養基顏色由紫色變黃色。產酸者以“+"表示；如果同時產生氣體，則培養基中倒置的小管內有氣泡出現，此乃產酸又產氣，以“⊕"表示；不分解，則指示劑不變色，用“-"表示。

(二) 吲哚試驗

1. 實驗目的：吲哚實驗是一種常見的生理生化實驗，通常用于檢查某種有機物質中是否存在芳香族化合物。

2. 實驗原理：某些細菌具有色氨酸酶，能分解蛋白胨水培養基中的色氨酸，產生吲哚（靛基質），再與吲哚試驗（對二甲基氨基苯甲醛）反應，形成紅色化合物玫瑰吲哚，即為陽性反應。

3. 實驗詳細操作步驟

(1) 配制培養基：配制蛋白胨培養基，分裝到相同的試管中，并加入杜氏小管。參照“杜氏小管產氣"試驗相關內容。

(2) 接種：將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌按照液體接種方法分別接種于上述培養基試管管中，標記。

(3) 培養：放置于37℃培養箱培養18-24h后，在兩支試管中分別滴加10-20滴乙mi，震蕩數次后靜置3min。

(4) 添加吲哚試劑：每管沿管壁緩緩加入3-5滴吲哚試劑于培養液面上，待1-2min后觀察。

(5) 結果顯示：在交界面出現玫瑰紅色環即為吲哚試驗陽性（+），無紅色環即為陰性（-）。

(三) 甲基紅試驗

1. 實驗目的：用于檢測和鑒別腸道細菌的發酵能力，特別是大腸埃希菌和產氣腸桿菌的鑒別。

2. 實驗原理：某些細菌分解葡萄糖產生丙酮酸，繼而分解為甲酸、乙酸、乳酸等，使培養基pH降至4.2以下，加入甲基紅指示劑呈紅色，此為陽性反應（+）；若產酸量少或產生的酸進一步轉化為醇、醛、氣體和水等，則培養基的pH仍為6.2以上，加入甲基紅指示劑呈黃色，此為陰性反應（-）。

3. 詳細操作步驟

(1) 分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養基中。

(2) 放置于37℃培養箱培養18-24h，取出，分別滴加2-3滴甲基紅試劑，混勻，觀察結果。

(3) 結果顯示：

(四) 伏-波試驗

1.實驗目的：主要用于鑒別某些能發酵葡萄糖產生丙酮酸的細菌，特別是那些能夠產生大量丙酮酸的細菌?。

2. 實驗原理：有些細菌分解葡萄糖產生丙酮酸，丙酮酸進行縮合，脫羧生成乙酰甲基甲醇，在堿性環境中被氧化為二乙酰，再與培養基內精氨酸的胍基結合，生成紅色化合物，則為伏-波試驗陽性（+）。

3. 詳細實驗步驟

(1) 分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支葡萄糖蛋白胨水培養基中。

(2) 放置于37℃培養箱培養18-24h，取出試管后倒掉一半培養液，然后分別加入氫氧化鉀水溶液5-10滴和等體積的α-奈酚乙醇溶液，搖勻，37℃水浴鍋水浴15-30min。

(3) 觀察結果：培養液變為紅色為陽性（+），黃色為陰性（-）。

(五) 檸檬酸鹽利用實驗

1.實驗目的：主要用于腸桿菌科細菌的鑒定?。

2. 實驗原理：檸檬酸鹽為唯yi碳源，磷酸銨為唯yi氮源，細菌分解培養基中的檸檬酸鹽、磷酸銨后產生堿性化合物，使培養基pH升高。因此，可根據能否利用檸檬酸鹽來鑒別細菌。如細菌可利用檸檬酸鹽作為碳源，細菌生長繁殖形成菌苔，分解檸檬酸鹽生成堿性碳酸鹽，使培養基pH上升到7.0以上，麝香草酚藍指示劑由綠色變為深藍色，為檸檬酸鹽利用試驗陽性(+)；如細菌不能分解檸檬酸鹽，則培養基顏色不發生變化，為檸檬酸鹽利用試驗陰性(-)。

3. 詳細實驗步驟

(1) 配制培養基：

(2) 接種：分別將大腸桿菌和枯草芽孢桿菌接種于兩支檸檬酸鹽斜面培養基中。

(3) 培養：放置于37℃培養箱，培養18-24h后，觀察結果。

(4) 預期結果:

大腸桿菌：-（無菌苔生長，培養基不變色）。
枯草芽孢桿菌：+（有菌苔生長，培養基變色）。

(六) 淀粉利用實驗

1. 實驗目的：主要用于鑒別微生物對淀粉的利用能力。

2. 實驗原理：微生物對大分子物質如淀粉不能直接利用，必須依靠產生的胞外酶將大分子物質分解，才能被微生物吸收利用。有些細菌有合成淀粉酶的能力，可以分泌胞外淀粉酶，淀粉酶可水解淀粉為麥芽糖和葡萄糖，淀粉水解后遇碘不再變藍色。

3. 實驗步驟

(1) 配制淀粉培養基：

(2) 接種：分別接種大腸桿菌、枯草芽孢桿菌至淀粉固體培養基上，標記，注意接種長度盡量相等。

(3) 培養：放置于37℃培養箱培養18-24h后觀察細菌的生長情況，

(4) 添加碘液：滴入少量魯氏碘液，輕輕旋轉平板使碘液均勻鋪滿整個平板。

(5) 觀察結果：如菌苔周圍出現無色透明圈，說明淀粉被水解，為陽性（+）；透明圈的大小反應細菌水解淀粉能力的強弱。

4. 預期結果：大腸桿菌：-，枯草芽孢桿菌：+。

三、注意事項

1. 該實驗內容中所涉及菌種是作為生理生化反應的對比菌種，重點注意避免發生交叉污染和標記錯亂的現象。

2. 使用酒精燈時需要特別注意操作安全。

3. 70%乙醇、乙mi等化學試劑可以燃燒，需要遠離明火。

4. 單糖發酵試驗部分，在接種后需要注意請緩搖動試管時避免氣泡進入倒置小管中。

5. 吲哚試驗部分，乙mi萃取過程一定要充分和靜置，再沿管壁滴加吲哚試劑以避免破壞已分層界面。

文章來源：環凱（）轉載于“ 微生物知識庫 "公眾號；原作者~發酵菌人。
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