✍ فرآیند تولید سولفید هیدروژن بوسیله باکتری ها

اسید های آمینه غنی از گوگرد نظیر سیستئین در ساختمان بسیاری از پروتئین ها وجود دارد. وقتی این پروتئین ها توسط  باکتری تجزیه می شوند چه اتفاقی می افتد؟

با تجزیه این پروتئین ها توسط باکتری،اسید های آمینه آزاد شده و سپس جذب باکتری می گردند. اسید آمینه سیستئین در حضور آنزیم سیستئین دسولفوراز (Cysteine Desulfurase) اتم گوگرد خود را از دست می دهد. سپس اتم گوگرد با هیدروژن های اضافی حاصل از مولکول آب احیاء شده و گاز سولفید هیدروژن (H2S) تولید می گردد.

همچنین سولفید هیدروژن از احیاء مواد غیر آلی حاوی گوگرد نظیر تیوسولفات (-S2O32)، سولفات (-SO42) یا سولفیت (-SO32) تولید می شود. برای مثال: وقتی باکتری خاصی تیوسولفات سدیم را جذب می کند، با استفاده از آنزیم تیوسولفات ردوکتاز و احیاء سولفیت گاز سولفید هیدروژن آزاد می کند. تعدادی از محیط های کشت میکروبی حاوی تیوسولفات سدیم می باشند که توسط برخی باکتری ها به شکل سولفیت و گاز H2S احیاء می شود.

به منظور ارزیابی توانایی میکروارگانیسم ها در تولید سولفید هیدروژن از ترکیباتی مانند اسید آمینه گوگرد دار یا ترکیبات معدنی گوگردی استفاده می شود.

در این آزمایش از محیط SIM استفاده می شود. این محیط حاوی پیتون و سولفات سدیم به عنوان سوبسترا بوده و فروس آمونیوم سولفات SO4 (NH4) Fe را به عنوان شاخص یا اندیکاتور تولید سولفید هیدروژن دارا می باشد. از طرفی پیتون محیط SIM نیز حاوی سیستئین است و منبع دیگری از گوگرد را برای باکتری فراهم می آورد. درصد کم آگار، قوام نیمه جامد به محیط SIM می دهد. در صورت تولید H2S، ترکیب این گاز با فروس آمونیوم سولفات رسوب سیاه رنگ سولفید آهن را ایجاد می کند. که در مسیر کشت باکتری در محیط SIM قابل رویت است. در صورتی که باکتری ها متحرک باشند رسوب سیاه سولفید آهن در کل لوله پخش می شود. رسوب سیاه رنگ بیانگر تولید H2S است و عدم وجود رسوب سیاه نتیجه منفی را نشان می دهد. از طرفی رشد باکتری در مسیر خط کشت نشانه عدم حرکت و رشد در نواحی دورتر از محل تلقیح نشانه حرکت باکتری است. محیط SIM علاوه بر تعیین قدرت حرکت باکتری برای تشخیص توانایی باکتری ها در تولید اندول نیز به کار می رود.

 بررسی توانایی حرکت باکتری در محیط SIM

پروتکل/روش انجام آزمایش 

1. مشخصات باکتری را بر روی لوله SIM بنویسید
2. ۴/۳ محیط SIM را در شرایط استریل و به روش کشت عمقی توسط آنس نوک تیز تلقیح کنید
3. به مدت ۲۴ تا ۴۸ ساعت در دمای ۳۵ درجه نگهداری کنید
4. پس از انکوباسیون لوله را از نظر رسوب سیاه رنگ( تولید H2S) و حرکت باکتری بررسی کنید
5. با افزودن ۵ قطره معرف کواکس به محیط SIM نمونه را از جهت تولید Indole بررسی کنید. وجود حلقه قرمز رنگ در سطح محیط SIM بیانگر مثبت بودن تست اندول است.

نکات مهم در حین انجام آزمایش

1. در هنگام تلقیح باکتری در محیط SIM دقت کنید که نیدل (آنس نوک تیز) را در یک خط یا مسیر به داخل محیط وارد و از همان مسیر خارج کنید
2. جهت مشاهده بهتر حرکت باکتری بهتر است به هنگام بررسی لوله آن را به آهستگی بچرخانید تا زوایای مختلف لوله را از نظر حرکت باکتری بررسی کنید
3. برای مشاهده حرکت باکتری سطح لوله آزمایش را به خوبی تمیز کنید
4. هرگونه سیاهی در محیط SIM نشانه تولید H2S می باشد