Visualizzazione della motilità batterica basata su una reazione cromatica
Summary
Qui, presentiamo un protocollo per rilevare la motilità batterica basata su una reazione di colore. I principali vantaggi di questo metodo sono che è facile da valutare e più accurato e non richiede attrezzature specializzate.
Abstract
La motilità batterica è cruciale per la patogenicità batterica, la formazione di biofilm e la resistenza ai farmaci. La motilità batterica è cruciale per l’invasione e/o la diffusione di molte specie patogene. Pertanto, è importante rilevare la motilità batterica. Le condizioni di crescita batterica, come ossigeno, pH e temperatura, possono influenzare la crescita batterica e l’espressione dei flagelli batterici. Ciò può portare a una ridotta motilità o addirittura alla perdita di motilità, con conseguente valutazione imprecisa della motilità batterica. Sulla base della reazione cromatica del cloruro di 2,3,5-trifeniltetrazolio (TTC) da parte delle deidrogenasi intracellulari di batteri viventi, il TTC è stato aggiunto all’agar semisolido tradizionale per il rilevamento della motilità batterica. I risultati hanno mostrato che questo metodo di agar semisolido TTC per la rilevazione della motilità batterica è semplice, facile da usare e non coinvolge strumenti grandi e costosi. I risultati hanno anche mostrato che la motilità più alta è stata osservata nel mezzo semisolido preparato con agar allo 0,3%. Rispetto al tradizionale mezzo semisolido, i risultati sono più facili da valutare e più accurati.
Introduction
La motilità batterica svolge un ruolo critico nella patogenicità batterica, nella formazione di biofilm e nella resistenza ai farmaci1. La motilità batterica è strettamente associata alla patogenicità ed è necessaria per la colonizzazione batterica durante l’infezione precoce delle cellule ospiti2. La formazione di biofilm è strettamente correlata alla motilità batterica, in cui i batteri aderiscono alla superficie dei mezzi solidi attraverso la motilità. La motilità batterica è stata a lungo considerata positivamente correlata con la formazione di biofilm. Un alto grado di resistenza batterica ai farmaci dovuto al biofilm può portare a infezioni persistenti che rappresentano una minaccia per la salute umana 3,4,5. Pertanto, è importante rilevare la motilità batterica. Il test di motilità batterica viene utilizzato principalmente per esaminare la motilità di diverse forme di batteri allo stato vivente, che possono determinare indirettamente la presenza o l’assenza di flagelli e, quindi, ha un ruolo importante nell’identificazione dei batteri.
Esistono metodi diretti e indiretti per rilevare la motilità batterica6. Poiché i batteri con flagelli mostrano motilità, è possibile rilevare se i batteri sono mobili indirettamente rilevando la presenza o l’assenza di flagelli. Ad esempio, è possibile rilevare la motilità indirettamente mediante microscopia elettronica e colorazione flagellare per indicare che i batteri sono mobili. È anche possibile rilevare con metodi diretti, come la caduta della sospensione e i metodi di puntura semisolida.
Il metodo di puntura semisolida comunemente usato nei laboratori universitari di microbiologia per rilevare la motilità batterica inocula i batteri nella puntura nel mezzo di agar semisolido contenente 0,4-0,8% di agar, secondo la direzione della crescita batterica. Se i batteri crescono lungo la linea di puntura per diffondersi, appaiono tracce di crescita simili a nuvole (simili a pennelli), che indicano la presenza di flagelli e, quindi, di motilità. Se non ci sono tracce di crescita della linea di puntura, il batterio non è né flagellato né mobile.
Tuttavia, questo metodo ha i suoi svantaggi: i batteri sono incolori e trasparenti, l’attività flagellare è influenzata dalle caratteristiche fisiologiche dei batteri viventi e da altri fattori, dalla concentrazione di agar e dal piccolo diametro della provetta. Inoltre, i batteri aerobici sono adatti solo per la crescita sulla superficie dell’agar, influenzando l’osservazione della motilità batterica. Quindi, per migliorare questo esperimento, il cloruro di 2,3,5-trifeniltetrazolio (TTC) (incolore) è stato aggiunto al mezzo per stabilire un metodo più affidabile e intuitivo per determinare la motilità batterica rispetto all’attuale metodo di puntura diretta che utilizza deidrogenasi intracellulari per catalizzare la formazione di un prodotto rosso di TTC 7,8,9,10.
Protocol
Representative Results
Discussion
La rilevazione della motilità batterica con il metodo del mezzo semisolido è influenzata da molti fattori13,14. Le condizioni di crescita batterica, come l’ossigeno (aerobico sulla superficie dell’agar, non aerobico sul fondo del tubo con il mezzo semisolido), il pH e la temperatura, possono influenzare la vitalità dei flagelli batterici, che possono portare a una ridotta motilità o addirittura alla perdita di motilità15. Inoltre, alc…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato supportato dal Priority Academic Program Development of Jiangsu Higher Education Institutions (PAPD) e dal Teaching Reform Research Project della China Pharmaceutical University (2019XJYB18).
Materials
| Bacto Agar | Difco | ||
| Escherichia coli | ATCC | ATCC25922 | Positive control |
| Pseudomonas aeruginosa | ATCC | ATCC27853 | Positive control |
| Salmonella typhimurium | ATCC | ATCC14028 | Positive control |
| Staphylococcus aureus | ATCC | ATCC25923 | Negative nonmotile control |
| Tryptose | OXOID | ||
| TTC | Sigma | 298-96-4 | |
| VITEK 2 automated microbial identification system | Bio Mérieux |
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