Procédé visuel sensible pour la détection de bactéries productrices de sulfure d’hydrogène
Summary
Ici, nous présentons un protocole pour détecter les bactéries productrices de sulfure d’hydrogène avec un protocole modifié utilisé pour la précipitation du sulfure de bismuth (BS). Les principaux avantages de cette méthode sont qu’elle est facile à évaluer et ne nécessite pas d’équipement spécialisé.
Abstract
Le sulfure d’hydrogène (H2S) est un gaz toxique produit par les bactéries dans la protéolyse des acides aminés et des protéines contenant du soufre qui joue un rôle important dans la santé humaine. Le test de production H2S est l’un des tests d’identification biochimique bactérienne importants. Les méthodes traditionnelles sont non seulement fastidieuses et chronophages, mais aussi sujettes à l’inhibition de la croissance bactérienne en raison de l’effet toxique des sels de métaux lourds dans un milieu contenant du soufre, ce qui conduit souvent à des résultats négatifs. Ici, nous avons établi une méthode simple et sensible pour détecterH2Sdans les bactéries. Cette méthode est une version modifiée de la précipitation du sulfure de bismuth (BS) qui utilise des plaques de microtitrage transparentes à 96 puits. La culture bactérienne a été combinée avec une solution de bismuth contenant de la L-cystéine et cultivée pendant 20 minutes, à la fin de laquelle un précipité noir a été observé. La limite de détection visuelle pour H 2 S était de0,2mM. Sur la base du changement de couleur visuel, la détection simple, à haut débit et rapide des bactéries productrices de H2S peut être réalisée. En résumé, cette méthode peut être utilisée pour identifier la production deH2Schez les bactéries.
Introduction
Les bactéries productrices de sulfure d’hydrogène peuvent utiliser des acides aminés et des protéines contenant du soufre pour produire du sulfure d’hydrogène (H2S). La production de H2S se produit généralement dans les bactéries de la famille des Enterobacteriaceae à Gram négatif et aussi chez les membres de Citrobacter spp., Proteus spp., Edwardsiella spp. et Shewanella spp.1. Ces bactéries ont la capacité de réduire le sulfate en sulfure d’hydrogène (H2S) afin d’obtenir de l’énergie. Le sulfure d’hydrogène a été impliqué dans le développement de la résistance bactérienne aux médicaments. H2Sprotège les bactéries de la toxicité des espèces réactives de l’oxygène (ROS), antagonisant ainsi l’effet antibactérien des antibiotiques 2,3. H2S a également un effet physiologique important dans le maintien de l’homéostasie. Aux niveaux supraphysiologiques, H2S s’est avéré profondément toxique pour le corps. Dans le corps humain, H2S a un autre rôle en tant que molécule de signalisation de gaz impliquée dans une variété de processus physiologiques et pathologiques. H2Speut réguler la fonction systolique du cœur et joue un rôle physiologique important dans la relaxation des vaisseaux sanguins, l’inhibition du remodelage vasculaire, et la protection du myocarde 4,5. H2Sjoue également un rôle important dans la régulation du système nerveux et du tube digestif 6,7. Il a été constaté que, lorsqu’elles sont exposées à des antibiotiques bactéricides, les bactéries produisent des espèces réactives mortelles de l’oxygène (ROS) entraînant la mort cellulaire 8,9,10,11.
En tant que test biochimique courant dans les cours de laboratoire de microbiologie, le test au sulfure d’hydrogène est une expérience importante dans l’identification des bactéries, en particulier des bactéries de la famille des Enterobacteriaceae. À l’heure actuelle, le test de sulfure d’hydrogène est généralement effectué sur un grand nombre d’acides aminés contenant du soufre et un milieu d’acétate de plomb inoculé avec les bactéries à tester. Après une période d’incubation (2-3 jours), les résultats sont jugés en observant si le milieu de culture ou la bande de papier acétate de plomb est noirci en raison de la production d’acétate de plomb11. Cependant, ces méthodes traditionnelles sont non seulement fastidieuses et chronophages, mais aussi sujettes à l’inhibition de la croissance bactérienne en raison de l’effet toxique des sels de métaux lourds dans un milieu contenant du soufre, ce qui conduit souvent à des résultats négatifs. Une méthode basée sur le bismuth a été établie pour la détection de H2S12,13. H2S peut réagir avec le bismuth, formant une précipitation de sulfure de bismuth noir. Afin de mener une réforme pour ce test biochimique, une méthode simple et rapide sans effets secondaires sur la croissance bactérienne doit être établie. Ici, nous avons mis en place une méthode simple pour la détection des bactéries productrices de sulfure d’hydrogène cultivées dans un environnement in vitro en utilisant le sulfure de bismuth comme substrat dans un format de plaque de microtitrage à 96 puits.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le test de production de sulfure d’hydrogène est l’un des tests phénotypiques conventionnels pour l’identification et la différenciation des souches bactériennes. De nombreuses espèces bactériennes peuvent produire du sulfure d’hydrogène dans leur environnement naturel, comme l’eau aquatique. Ces espèces bactériennes comprennent Salmonella sp., Citrobacter sp., Proteus sp., Pseudomonas sp., certaines souches de Klebsiella sp., Escherichia coli et ce…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Cette étude a été soutenue par le développement de programmes académiques prioritaires des établissements d’enseignement supérieur du Jiangsu (PAPD) et le projet de recherche sur la réforme de l’enseignement de l’Université pharmaceutique de Chine (2019XJYB18).
Materials
| Bismuth (III)chloride | Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd | 7787-60-2 | |
| EDTA | Nanjing Chemical Reagent Co., Ltd | 60-00-4 | |
| Enterococcus faecalis | ATCC | 19433 | |
| Fusobacterium nucleatum | ATCC | 25586 | |
| Klebsiella pneumoniae | ATCC | 43816 | |
| L-cysteine | Amresco | 52-90-4 | |
| Proteus vuigaris | CMCC | 49027 | |
| Salmonella paratyphi A | CMCC | 50001 | |
| Salmonella paratyphi B | CMCC | 50094 | |
| Staphylococcus aureus | ATCC | 25923 | |
| Triethanolamine-HCl | Shanghai Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd. | 637-39-8 |
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