Vibrio ;Wykrywanie

Vibrio cholerae wywołuje cholerę u ludzi - Vibrio parahaemolyticus i Vibrio vulnificus są główną przyczyną zapalenia żołądka i jelit związanego z żywnością morską

Vibrio./i> są główną przyczyną zapalenia żołądka i jelit związanego z żywnością morską

Vibrio są ruchliwymi, zakrzywionymi lub przecinkowatymi pałeczkami i mają pojedynczą polarną wici z białkami arkuszowymi. Często występują w wodach otwartych, słodkich i słonych. Vibrio są fakultatywnymi tlenowcami i bakteriami Gram-ujemnymi i nie tworzą przetrwalników. Metabolizm może być oksydacyjny i fermentacyjny. Większość gatunków jest oksydazododatnia, z wyjątkiem V. metschnikovii. Niektóre vibrio, takie jak Vibrio fischeri wykazują bioluminescencję (quorum sensing) w określonych warunkach. Pod wieloma względami vibrio są zbliżone do Enterobacteriaceae, ale mają również pewne cechy wspólne z pseudomonadami. Można je odróżnić od bakterii jelitowych na podstawie reakcji oksydazododatniej i ruchliwości. Odróżnienie od Pseudomonas można przeprowadzić na podstawie zdolności vibrio do przechodzenia metabolizmu oksydacyjnego i fermentacyjnego.

Większość vibrio nie jest wybredna, a proste źródło C, takie jak glukoza, służy jako źródło energii. Ponieważ jest to typowy organizm morski, większość gatunków wymaga 2-4% NaCl lub innych soli i pierwiastków śladowych obecnych w wodzie morskiej dla optymalnego wzrostu. Niektóre gatunki są podobne do Pseudomonas i mogą wykorzystywać różne źródła energii i wykazują dużą wszechstronność w swoim metabolizmie.

Powszechnie stosowanymi podłożami do izolacji Vibrio są agar TCBS i alkaliczna woda peptonowa; jednak towarzyszące bakterie fermentujące sacharozę mogą stanowić problem w identyfikacji gatunków Vibrio na agarze TCBS[3]. Agar TCBS zawiera mieszany wskaźnik błękitu bromotymolowego i tymolu. System ten reaguje na produkcję kwasu z fermentacji sacharozy. Na podłożu chromogennym, takim jak agar HiCrome Vibrio (Tabela 2), obecność kolonii innych bakterii nie ma wpływu na rozwój koloru przez gatunki Vibrio. Dzieje się tak, ponieważ ilość wytworzonego koloru zależy od reakcji bakteryjnej ß-galaktozydazy z substratem zawartym w podłożu. Agar TCBS zawiera również tiosiarczan sodu i system wskaźnikowy cytrynianu żelaza, który wykrywa wytwarzanie siarkowodoru.

Pepton pochodzenia zwierzęcego dostarcza węgiel, nitrogeny i niezbędne składniki odżywcze dla gatunków Vibrio w celu promowania wzrostu. Wysokie stężenia chlorku sodu w pożywce są stosowane w celu uzyskania efektu hamującego na towarzyszącą mikroflorę. Tiosiarczan sodu, cytrynian sodu i cholan sodu są również stosowane w celu zahamowania wzrostu bakterii Gram-dodatnich i niektórych Gram-ujemnych, ale nie członków Enterobacteriaceae. Silnie zasadowe pH pożywki jest również ważnym narzędziem do uzyskania selektywności dla Vibrio gatunków.

Rysunek 1. Vibrio vulnificus jest przyczyną śmiertelności związanej z owocami morza. Naukowcy z Northwest Fisheries Science Center wyizolowali i scharakteryzowali kluczowe białko powierzchniowe zaangażowane w zdolność Vibrio vulnificus do przyczepiania się do skorupiaków, takich jak ostrygi (obraz mikroskopowy z Northwest Fisheries Science Center, Seattle, USA).

V. cholerae jest bakterią nieinwazyjną, atakującą jelito cienkie poprzez wytwarzanie enterotoksyn cholery. Rezultatem jest zagrażająca życiu biegunka z powodu aktywacji cyklazy adenylanowej w komórkach jelitowych. Reakcja ta powoduje pompowanie wody i elektrolitów z krwi i tkanek do przewodu pokarmowego. Szybka utrata płynów prowadzi do odwodnienia, bezmoczu, kwasicy i wstrząsu. Dodatkowa utrata jonów potasu może skutkować powikłaniami sercowymi i niewydolnością krążenia. Śmiertelność jest wysoka (50-60%), jeśli choroba nie jest leczona. Źródłem zakażenia jest woda lub żywność zanieczyszczona ludzkimi odchodami.

Rysunek 2. HiCrome Vibrio Agar, selektywny agar z systemem chromogennym jako systemem różnicującym.

V. parahaemolyticus powoduje zapalenie żołądka i jelit. Jest to organizm inwazyjny atakujący głównie tkankę okrężnicy i wydzielający obecnie niezidentyfikowaną toksynę. Źródłem zakażenia są w większości przypadków skażone surowe i niewłaściwie chłodzone owoce morza lub zanieczyszczenie kałem wody i żywności.

V. vulnificus żyje w ciepłej wodzie morskiej i jest halofilny, co oznacza, że do wzrostu potrzebuje soli. Zanieczyszczone owoce morza, które są spożywane na surowo lub niedogotowane, są zwykle źródłem infekcji i powodują zapalenie żołądka i jelit lub zespół znany jako "pierwotna posocznica". Otwarte rany narażone na działanie wody morskiej mogą prowadzić do infekcji rany.

Tabela 1. Typowe reakcje biochemiczne

Tabela 2. Nośniki do wzbogacania, wykrywania i różnicowania gatunków Vibrio

	Marka	Nr produktu	Nazwa	ISO	Nazwa	ISO
Nośniki nieselektywne	Sigma-Aldrich	43856	Alkaline Peptone Water(ISO)	8914
	Sigma-Aldrich	77185	Woda peptonowa
	Sigma-Aldrich	T2117	Broth Thiol
Podłoża nieselektywne	Sigma-Aldrich	62895	Lysine Decarboxylase Salt Broth
w/system różnicujący	Sigma-Aldrich	75315	OF Test Nutrient Agar
	Sigma-Aldrich	22091	Tryptic Soy Agar z suplementem:
	Sigma-Aldrich	43856	Roztwór TTC	8914
.Media selektywne	Sigma-Aldrich	49281	Glucose Salt Teepol Broth
Podłoża selektywne	Sigma-Aldrich	43856	17134 CPC-Agar (Base)
w/differential system	Sigma-Aldrich	70135	DCLS Agar
	Sigma-Aldrich	90035	DCLS Agar No. 2
	Sigma-Aldrich	92323	HiCrome™ Vibrio Agar
	Sigma-Aldrich	86348	TCBS Agar	8914

Tabela 3. Suplementy dla pożywek Vibrio

Brand	Product No.	Nazwa
Sigma-Aldrich	P9602	Polymyxin B Selective Supplement
Sigma-Aldrich	17779	Roztwór TTC

Tabela 4. Produkty biochemiczne i zestawy do identyfikacji i różnicowania Vibrio

Brand	Product No.	Nazwa
Sigma-Aldrich	18502	Oxidase Reagent acc. Gordon-McLeod
Sigma-Aldrich	40560	Paski oksydazy
Sigma-Aldrich	70439	Test oksydazy
Sigma-Aldrich	07345	Oxidase Reagent acc. Gaby-Hadley A
Sigma-Aldrich	07817	Oxidase Reagent acc. Gaby-Hadley B
Sigma-Aldrich	49940	ONPG Disks
Sigma-Aldrich	51138	Zestaw dysków z odczynnikiem azotanowym
Sigma-Aldrich	38497	Odczynnik azotanowy A
Sigma-Aldrich	39441	Odczynnik azotanowy B
Sigma-Aldrich	77730	Gram Staining Kit

Referencje

1. Thompson FL, Austin B, Swings J. 2006. The Biology of Vibrios. https://doi.org/10.1128/9781555815714

2. Alcamo E. (2001). Fundamentals of Microbiology, Inc.. 6th ed, Jones and Bartlett Publishers,. pg 254, 244 .

3. (1998). Clesceri, Greenberg and Eaton (ed.), Standard Method for the Examination of Water and Waste Water, 20th ed. American Public Health Association, Washington, D. C. .

4. Hara-Kudo Y, Nishina T, Nakagawa H, Konuma H, Hasegawa J, Kumagai S. 2001. Improved Method for Detection of Vibrio parahaemolyticus in Seafood. Appl. Environ. Microbiol.. 67(12):5819-5823. https://doi.org/10.1128/aem.67.12.5819-5823.2001

5. ISO 8914:1990, Microbiology -- General Guidance for the Detection of Vibrio parahaemolyticus.

6. (1997). Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology, . 5th edition, Lippincott Williams &Wilkins .