Un método visual sensible para la detección de bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno
Summary
Aquí, presentamos un protocolo para detectar bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno con un protocolo modificado utilizado para la precipitación de sulfuro de bismuto (BS). Las ventajas clave de este método son que es fácil de evaluar y no requiere equipo especializado.
Abstract
El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gas tóxico producido por bacterias en la proteólisis de aminoácidos y proteínas que contienen azufre que desempeña un papel importante en la salud humana. La prueba de producción deH2Ses una de las pruebas de identificación bioquímica bacteriana importantes. Los métodos tradicionales no solo son tediosos y lentos, sino que también son propensos a la inhibición del crecimiento bacteriano debido al efecto tóxico de las sales de metales pesados en el medio que contiene azufre, lo que a menudo conduce a resultados negativos. Aquí, establecimos un método simple y sensible para detectarH2Sen bacterias. Este método es una versión modificada de la precipitación de sulfuro de bismuto (BS) que utiliza placas de microtitulación transparentes de 96 pocillos. El cultivo bacteriano se combinó con una solución de bismuto que contenía L-cisteína y se cultivó durante 20 min, al final de los cuales se observó un precipitado negro. El límite de detección visual paraH2Sfue de 0,2 mM. Sobre la base del cambio de color visual, se puede lograr la detección simple, de alto rendimiento y rápida de las bacterias productoras deH2S. En resumen, este método se puede utilizar para identificar la producción deH2Sen bacterias.
Introduction
Las bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno pueden utilizar aminoácidos y proteínas que contienen azufre para producir sulfuro de hidrógeno (H2S). La producción deH2Socurre generalmente en bacterias gramnegativas de la familia Enterobacteriaceae y también en miembros de Citrobacter spp., Proteus spp., Edwardsiella spp. y Shewanella spp.1. Estas bacterias tienen la capacidad de reducir el sulfato en sulfuro de hidrógeno (H2S) para obtener energía. El sulfuro de hidrógeno ha sido implicado en el desarrollo de resistencia bacteriana a los medicamentos. H2Sprotege a las bacterias de la toxicidad de las especies reactivas de oxígeno (ROS), antagonizando así el efecto antibacteriano de los antibióticos 2,3. H2Stambién tiene un efecto fisiológico importante en el mantenimiento de la homeostasis. A niveles suprafisiológicos, se ha demostrado que elH2Ses profundamente tóxico para el cuerpo. En el cuerpo humano,H2Stiene otro papel como molécula de señalización de gas que está involucrada en una variedad de procesos fisiológicos y patológicos. H2Spuede regular la función sistólica del corazón y desempeña un papel fisiológico importante en la relajación de los vasos sanguíneos, la inhibición de la remodelación vascular y la protección del miocardio 4,5. ElH2Stambién juega un papel importante en la regulación del sistema nervioso y del tracto digestivo 6,7. Se ha encontrado que, cuando se exponen a antibióticos bactericidas, las bacterias producen especies letales reactivas de oxígeno (ROS) que conducen a la muerte celular 8,9,10,11.
Como una prueba bioquímica común en cursos de laboratorio microbiológico, la prueba de sulfuro de hidrógeno es un experimento importante en la identificación de bacterias, especialmente bacterias de la familia Enterobacteriaceae. En la actualidad, la prueba de sulfuro de hidrógeno generalmente se realiza en una gran cantidad de aminoácidos que contienen azufre y medio de acetato de plomo inoculados con las bacterias a probar. Después de un período de incubación (2-3 días), los resultados se juzgan observando si el medio de cultivo o la tira de papel de acetato de plomo se ennegrece debido a la producción de acetato de plomo11. Sin embargo, estos métodos tradicionales no solo son tediosos y lentos, sino que también son propensos a la inhibición del crecimiento bacteriano debido al efecto tóxico de las sales de metales pesados en el medio que contiene azufre, lo que a menudo conduce a resultados negativos. Se ha establecido un método basado en bismuto para la detección de H2S12,13. H2Spuede reaccionar con el bismuto, formando precipitación de sulfuro de bismuto negro. Para llevar a cabo una reforma para esta prueba bioquímica, se debe establecer un método simple y rápido sin efectos secundarios sobre el crecimiento bacteriano. Aquí, establecimos un método simple para la detección de bacterias productoras de sulfuro de hidrógeno cultivadas en un ambiente in vitro utilizando sulfuro de bismuto como sustrato en un formato de placa de microtitulación de 96 pocillos.
Protocol
Representative Results
Discussion
La prueba de producción de sulfuro de hidrógeno es una de las pruebas fenotípicas convencionales para la identificación y diferenciación de cepas bacterianas. Muchas especies bacterianas pueden producir sulfuro de hidrógeno en su entorno natural, como el agua acuática. Estas especies bacterianas incluyen Salmonella sp., Citrobacter sp., Proteus sp., Pseudomonas sp., algunas cepas de Klebsiella sp., Escherichia coli, y algunas especies de Clostridia<sup class="x…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por el Desarrollo del Programa Académico Prioritario de las Instituciones de Educación Superior de Jiangsu (PAPD) y el Proyecto de Investigación de Reforma Docente de la Universidad Farmacéutica de China (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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