硫化氢 (H2S) 测试原理、程序、结果 |
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硫化氢 (H2S) 测试原理、程序、结果
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广告 目录 什么是硫化氢 (H2S) 测试？该测试确定含硫化学物质是否在微生物的代谢活动期间转化为硫化物。当生成硫化物时，它会与铁化合物反应形成黑色沉淀物 FeS。多种含铁介质允许检测硫化氢的产生。 使用硫化物-吲哚-迁移率 (SIM) 介质。这种营养培养基能够检测细菌的三个不同特征：（1）它含有硫酸盐，可作为检测硫化物产生的底物； (2)含有丰富的色氨酸，是生产吲哚的底物； (3) 0.5%的琼脂含量足以让细菌 动力，从而能够检测运动性。三糖铁琼脂 (TSIA) 是用于确定微生物发酵最多三种糖的能力的第二种培养基。 在任何情况下，测试的化学成分和解释都是相同的。将纯培养物的接种物无菌转移到无菌 TSIA（三糖铁琼脂）斜面。感染管在35-37摄氏度孵育24小时后，确定结果。 TSIA 含有铁化合物。硫离子被铁离子 (Fe2+) 强烈吸引。 结果，H2S 与铁反应形成黑色化学物质 FeS。 在含有产生硫化氢的细菌的 TSIA 试管中，FeS 会导致琼脂变黑。请注意，该培养基还可用于观察未知物质的发酵能力 微生物。 TSIA 含有三种糖：葡萄糖、蔗糖和乳糖。 如果可以利用任何可用的糖，细菌就会产生酸性副产品。在阳性测试中，培养基中 pH 指示剂的正常红色调变为黄色，表明产酸。 有关如何解释这些修改的信息，请参阅 TSIA 琼脂斜面的讨论。产生硫化氢 (HS) 的细菌产生硫化氢的细菌 (H2S) 是多种类型的细菌， 古 通过将含硫有机和无机分子（含硫氨基酸、硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、连四硫酸盐和单质硫）转化为 H2S 来获取能量。 硫化氢是一种无味的有毒气体，有强烈的臭鸡蛋味。它作为有机物降解产生的化合物之一存在于环境中。它普遍存在于未经处理的空气和水中，主要是由于自然排放，工业运营提高了它的浓度。根据原始岩石的矿物学和存在的微生物，H2S 在某些地下水中含量特别丰富。 许多食物和饮料，包括水，都可能含有硫化物。在食品中，产生 H2S 的细菌在某些鱼产品和红肉中作为独特的腐败微生物脱颖而出，尤其是在加工过的情况下。如前所述，产生 H2S 的细菌是多种多样的异质物种，其中硫酸盐还原菌 (SO) 是厌氧生物中产生 HXNUMXS 的主要因子。通常，细菌的还原硫酸盐活性与其他氧化硫化合物的氧化能力有关。除了硫还原菌（S）和亚硫酸盐还原菌（SO），还发现了硫代硫酸盐（SO O）还原非硫酸盐还原菌。 然后讨论了最普遍的细菌形式的特性。硫酸盐还原菌 (SRB) 是化能细菌，它们利用硫酸盐作为有机材料分解的最后一个电子受体，这一过程称为硫酸盐还原，会产生 H2S。 迄今为止，已描述了 220 属 60 多种 SRB。 它们属于细菌内的五个科或门（厚壁菌门、Deltaproteobacteria内的孢子形成者Desufotomaculum、Desulfosporomusa和Desulfosporosinus；Nitrospira科内的Thermodesulfovibrio种；以及以Thermodesulfobi种为代表的两个门（ 种 古球菌 门 广古菌门 (Euryarchaeota) 和 Crenarchaeota 门的两个属 Thermocladium 和 Caldivirga，隶属于 Thermoproteales 目的)。SRB 是严格的厌氧细菌，可将硫酸盐（硫的最氧化形式）转化为硫（最还原的形式）。这种不可同化的硫酸盐还原是仅限于 SRB 的大规模过程。 除硫酸盐外，SRB 还可以使用其他氧化硫化合物，如亚硫酸盐和硫代硫酸盐作为末端电子受体，从而降低硫酸盐中间体。在 SRB 中还有一些兼性硫还原细菌，它们在没有其他潜在的末端电子受体（如硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硝酸盐或硝酸盐）的情况下利用元素硫作为呼吸底物。Desulfomicrobium 和 Desulfovibrio 属的一些细菌利用硫作为替代电子受体，尽管事实上大多数 SRB 不能通过元素硫还原产生。在厌氧条件下，SRB 可以 异、自养、岩石自养或呼吸代谢。 此外，最近的研究表明，传统上被认为是严格厌氧菌的几种 SRB 物种实际上可能是微需氧微生物。 SRB 可以利用一百多种化合物作为电子供体（糖、氨基酸、一元羧酸、二元羧酸、醇和芳香族化合物），并且是减少最大数量的不同末端受体末端电子（包括含硫无机化合物）的微生物。 因此，它在自然界中的生态和代谢作用具有相当重要的意义。SRBs 广泛分布于缺氧的水生和陆地生境中。它们可以在各种物理化学环境中发育，使它们能够在地球上最恶劣的生态系统中生存，例如咸、热、冷和/或碱性生态系统。研究最彻底的属是脱硫弧菌属，它普遍存在于有机质充足且硫酸盐含量充足的水生栖息地或淹水土壤中。硫还原微生物将元素硫转化为硫化物的能力称为硫化作用。 几种类型的古细菌和化学有机营养细菌可以厌氧氧化有机底物（主要是短肽、葡萄糖和淀粉），使用 S° 作为最终的电子受体。厌氧呼吸主要在古细菌属 Thermococcus 和 Thermoproteus 中观察到，在 Desulfurococcus、Thermofilum 和 Pyrococcus 中观察到的程度较低。此外，属于 Acidians 属、Pyrodictium 属和 Thermoproteus 属的化能无机营养古菌能够以 CO、H 和 S° 为代价进行自养生长。Desulfuromonas、Desulfurella 和 Campylobacter 是负责二氧化硫厌氧呼吸的真细菌属。 乙酸盐和乙醇等底物的氧化伴随着这些细菌将元素硫还原为硫化氢。除了能够减少元素硫之外，变形杆菌属、假单胞菌属和 沙门氏菌 还可以还原硫化合物，例如硫代硫酸盐、亚硫酸盐和二甲亚砜。亚硫酸盐还原厌氧菌与梭菌属有关。 因此，它们被归类为革兰氏阳性、厌氧、形成孢子的生物体。它们存在于各种环境来源中，包括土壤、海洋沉积物、腐烂的植物、人类和动物的肠道、人类和动物的排泄物和感染伤口、地表水和食物，尤其是当制备过程中的卫生标准不足时。它们具有降解性，因为它们散发出难闻的气味，并且经常通过沉淀硫化铁使含铁产品变黑。这些微生物可以使用氨基酸和硫化合物将亚硫酸盐转化为硫化物。这些微生物已被推荐为高危水体污染的指标。 它们的孢子对消毒具有抗性，即使经过预消毒、絮凝、沉淀、过滤和末端消毒，在一些水样中也能发现。 这是这些生物体最显着的优势。它们也可用作最近食物中粪便污染的标记。实验室中产生 H2S 的细菌的检测主要基于培养物中硫化氢产生的检测。对硫的来源、硫化物指标和培养物的培养条件进行了调整，以便通过培养物的分离来检测各种类型的细菌。作为硫的供应者，几种产生 H2S 的细菌利用各种无机化学品或含硫氨基酸（例如蛋白质消化物 - 蛋白胨 - 含硫氨基酸 - 半胱氨酸或甲硫氨酸 - 和硫代硫酸盐）。市场上有许多含有各种硫化合物的培养基，其中通过还原硫代硫酸盐等无机硫源或通过还原氨基酸的 R-SH 官能团提供的有机硫生成气态 H2S已检测到蛋白胨中存在的半胱氨酸。当气体与特定金属（如铅、铁或铋）反应生成硫化物（黑色）时，可识别出 H2S 的生成。蛋白胨化铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁或亚铁铵、柠檬酸铁、硫代硫酸钠、亚硫酸铋和醋酸铅是各种介质的不同硫指示剂。铁盐通常用于检测肠杆菌科成员，但醋酸铅技术对于检测非肠杆菌科细菌中的微量 H2S 最为灵敏。硫化氢（H2S）测试原理硫化氢测试旨在检测硫化物气体的形成。 为此，将含有铁和硫的物质引入测试介质中。当特定的细菌菌株降低硫成分时，就会产生硫化氢。特定类型的细菌通过还原含硫氨基酸（如蛋氨酸和半胱氨酸）或通过还原无机硫化合物（如硫酸盐、硫代硫酸盐和亚硫酸盐）在蛋白质降解过程中或当厌氧呼吸将电子转化为硫而不是氧气时产生硫化氢.产生硫化氢气体并与铁成分相互作用，将硫化铁沉淀为深色物质。 由于用作指示剂的颜色（黑色），您将能够检测到硫化氢的存在。硫化氢 (H2S) 测试的目的确定生物体产生硫化氢的能力。用于检测硫化氢 (H₂S) 的介质检测硫化氢产生、硫源、硫化物指标常用的介质有以下几种： 媒体硫源HXNUMXS指示剂亚硫酸铋蛋白胨加亚硫酸盐硫酸亚铁柠檬酸盐硫化物琼脂硫代硫酸钠柠檬酸铁铵柠檬酸脱氧胆酸盐琼脂 (DCA)蛋白胨柠檬酸铁赖氨酸铁琼脂 (LIA)硫代硫酸钠柠檬酸铁铵克氏铁琼脂 (KIA)硫代硫酸钠硫酸亚铁三糖铁 (TSI) 琼脂硫代硫酸钠硫酸亚铁醋酸铅琼脂硫代硫酸钠醋酸铅沙门氏菌 (SS) 琼脂硫代硫酸钠柠檬酸铁硫化物-吲哚-运动性 (SIM) 培养基硫代硫酸钠蛋白胨化铁木糖-赖氨酸-脱氧胆酸盐 (XLD) 琼脂培养基硫代硫酸钠柠檬酸铁铵百通肠溶琼脂硫代硫酸钠柠檬酸铁铵微生物学家可以根据他们的需求和测试分离物的特性选择特定的检测系统，因为许多类型的具有不同灵敏度的介质可用于检测 H2S 的产生。 例如，当测试仅产生极少量 H2S 的细菌时，应使用最敏感的指示剂醋酸铅。 广告在测试过程中，应将醋酸铅浸渍滤纸覆盖在培养管盖下方，而不是将醋酸铅添加到培养基中。 这是因为将醋酸铅添加到培养基中可能会阻碍许多挑剔细菌的生长。 由于在一种介质中检测到的 H2S 在另一种介质中可能检测不到，因此在解释识别图表时，了解所采用的测试系统至关重要。 SIM、KIA 或 TSI 管通常用于诊断微生物学以检测 H2S 的产生。 这三种生化测试介质中最不敏感的是 TSI。 假设该测试培养基中包含的蔗糖抑制硫化氢的形成。 SIM比起亚和TSI更精致。 不存在抑制 H2S 产生的碳水化合物以及使用蛋白胨化铁作为指示剂使 SIM 成为检测 H2S 产生的优良测试介质。 广告所有 H2S 检测方法的终点都是不溶性重金属硫化物，它会在介质中或滤纸条上产生黑色沉淀。 因为必须存在氢离子才能产生 H2S，所以变黑首先出现在酸形成最多的测试培养基中，即沿着接种线、在倾斜的琼脂培养基的深处或在琼脂表面上形成的菌落的核心中。 硫化氢测试程序管媒体法加热至室温，然后检查是否有裂纹。 如果有裂缝，请勿使用。使用无菌接种针接触隔离良好的菌落核心。刺入管底部 3 至 5 毫米以内。取下针头。对于 KIA 或 TSI，在整个琼脂斜面上划线。挑剔的生物可选：将一张 1 英寸长的醋酸铅纸放在试管顶部，并用试管盖将其固定到位。 管内将顶部松散地放在管子上。 不要拧紧盖子，以免管中的气体逸出。在 18 至 24°C 的有氧条件下培养 35 至 37 小时。观察是否有黑色沉淀，说明有硫化氢生成。如果需要，仅延长培养时间以检测 H2S 的产生。 弯曲杆菌可能需要三天才能产生 H2S。平板媒体法为了获得分离的菌落，在平板上划线。在 35 和 37 摄氏度之间有氧孵育观察黑色调的菌落使用基于介质类型的硫化氢测试程序使用 SIM（亚硫酸吲哚能动性）作为介质用于硫化氢气体检测的 SIM 介质。 硫酸亚铁铵和硫代硫酸钠是 SIM 培养基的成分。 它们用作硫化氢生产的指标。 黑色沉淀物的存在表明硫化氢的形成。 是硫酸亚铁铵与硫化氢气体发生化学反应。 广告采用刺针接种程序， 有机体 将待检查的物质放入指定的试管中。受感染的试管必须在 37 摄氏度下孵育至少一到两天。当心黑色沉淀物的产生。以三糖铁琼脂、克氏铁琼脂等铁琼脂为培养基该培养基非常适合检测肠杆菌产生的硫化氢气体。 当柠檬酸铁存在于介质中时，硫化氢气体变为正极。 待检生物体必须接种到 Kligler 铁琼脂上，并在适当的温度下孵育过夜。检查介质是否有任何变化，尤其是变黑时。使用硫化氢试纸（醋酸铅试纸、H2S试纸）原则这些条用于检测产生硫化氢的微生物。 在富含碳水化合物的环境中，大量细菌可以从半胱氨酸等含硫氨基酸中产生少量硫化氢。 硫化氢与醋酸铅接触后会产生黑色沉淀，硫化氢试纸条上会出现可见的黑色反应。 醋酸铅工艺比任何其他检测硫化氢形成的方法都更灵敏； 甚至可以检测到大量的硫化氢。 广告组成成分醋酸铅浸渍无菌滤纸条程序 用被测生物体接种蛋白胨水。在塞子和内管壁之间插入醋酸铅纸条，在感染混合物上方，并在 35 摄氏度下孵育 18 至 24 小时。质量控制18 摄氏度 24 至 35 小时后的培养反应。 好的反应表现为条带的最低部分变暗。 阴性反应表明没有变色。 硫化氢 (H2S) 测试的结果和解释阳性反应管式介质中的 H2S 产生： 整个介质呈黑色，枪托和斜杆交叉处有黑色环，或枪托中存在任何黑色沉淀物。 通常，变色发生在接种线附近。平板介质上的 H2S 产生： 黑色菌落边缘有棕黑色区域或金属光泽醋酸铅纸： 纸条的棕黑色调 硫化氢 (H2S) 测试结果与解读 | 图片来源：microbiologyinfo.com 使用 SIM 介质进行硫化氢测试。 | 图片来源：libretexts.org负面反应管式介质中的 H2S 产生： 管内无发黑平板介质中的 H2S 产生： 无黑化和金属光泽菌落醋酸铅纸： 条带颜色没有变化 以上试管均采用铁琼脂培养基进行检测。 | 图片来源：encrypted-tbn0.gstatic.com SIM 在检测 H2S 方面比 TSI 或 KIA 更灵敏，因为它具有半固体性质、不含干扰性碳水化合物以及使用蛋白胨化铁作为指示剂。 使用醋酸铅试纸进行硫化氢测试。 | 图片来源：encrypted-tbn0.gstatic.com 1. 对照，2. 沙门氏菌血清型，3. 鼠伤寒大肠杆菌生物结果大肠杆菌 (25922)负肠炎沙门氏菌血清型 (13076)积极的弗氏柠檬酸杆菌积极的变形杆菌积极的变形杆菌积极的迟发爱德华氏菌积极的鼠伤寒沙门氏菌血清型 (14028)积极的限制使用时确保介质不接触醋酸铅纸条。 醋酸铅对细菌有毒，可能会限制某些细菌种类的生长。TSI 可以抑制利用蔗糖的细菌产生硫化氢气体。它可以抑制 酶 导致硫化氢气体产生的过程。其他测试程序，例如分子、 质谱法、免疫学和生化检测，应用于生物体的综合鉴定。使用进行该测试以识别和区分肠杆菌科成员与其他革兰氏阴性杆菌。它有助于检测弗朗西斯菌、沙门氏菌和变形杆菌等。它用于区分拟杆菌属和布鲁氏菌属等微生物，以及识别肠杆菌科的成员。在 TSI 上，利用蔗糖并抑制导致 H2S 形成的酶促过程的生物可能会抑制其 H2S 的产生。主题演讲由于其半固体形式、不含干扰性碳水化合物以及使用蛋白胨化铁作为指示剂，SIM 在检测 H2S 方面比 TSI 或 KIA 更灵敏。由醋酸铅制成的纸张比其他介质敏感十倍。醋酸铅对细菌有毒，可能会阻碍细菌生长。 不要让介质接触试纸。质量控制阳性对照： 变形杆菌阴性对照： 大肠杆菌参考资料https://www.vumicro.com/vumie/help/VUMICRO/Hydrogen_Sulfide_Production_Test.htmhttps://www.intertek.com/petroleum/h2s-test/https://www.sigmaaldrich.com/IN/en/product/sial/06728https://www.sigmaaldrich.com/deepweb/assets/sigmaaldrich/product/documents/263/310/06728dat.pdfhttps://laboratoryinfo.com/hydrogen-sulfide-test/https://medicallabtechnology.com/h2s-test-hydrogen-sulfide-principle/https://www.grainger.com/category/lab-supplies/lab-consumables/chemical-test-strips?attrs=Testing+Parameter%7CHydrogen+Sulfide&filters=attrshttps://www.ivami.com/en/food-microbiology/5445-hydrogen-sulfide-h2s-producing-bacteria-sulfate-reducers-sulfite-reducers-sulfur-reducers-and-other-molecules-with-sulfur-qualitative-and-quantitative-culture-molecular-identification-pcr-and-sequencinghttps://mytapscore.com/products/hydrogen-sulfide-h2s-in-water-testhttps://microbeonline.com/hydrogen-sulfide-production-test/https://microbenotes.com/hydrogen-sulfide-h2s-production-test/https://microbiologyinfo.com/hydrogen-sulfide-test/
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