微生物的生理生化反应的多样性在自然界产生了两种结果：一是使自然界的有机分子都可能得到分解；而是使不同微生物之间有了互相作用和互相依赖的物质基础。
例如，一种微生物能利用另一种微生物所分解的产物，或者一种微生物的产物可抑制或杀死另一种微生物。
不同细菌由于所含的酶系统不完全相同，因而对营养物质的分解能力及代谢产物亦不一致，所以，微生物的生理生化反应也被作为细菌鉴定和分类的主要内容之一。
本节内容中有4个是用来快速鉴别大肠杆菌和产气肠杆菌，多用于水的细菌检查，常合称为IMViC试验。
IMViC是吲哚试验（indol test）、甲基红试验（methyl red test，MR试验）、伏-波试验（Vogen-Prokauer test，V-P试验）和柠檬酸盐利用试验（citrate test）4个实验的缩写，其中，i是在英文中为了发音方便而加上去的。
Ⅰ 单糖发酵试验
根据细菌生理生化的差异，了解细菌碳、氮源代谢类型的多样性，掌握部分根据生理生化反应进行细菌鉴定方法。单糖发酵是将葡萄糖、乳糖或麦芽糖等分别加入蛋白胨水培养基内，使其最终含量为7.5-10g/L，并加入一定量的溴甲酚紫指示剂及德汉氏小管，制成单糖发酵管，接种细菌经37℃培养18-24h，若能分解糖产酸则指示剂由紫色变为黄色，若能分解甲酸有二氧化碳和氢气等气体形成，小导管内则聚集有气泡；若不能分解，则指示剂不变色。1.将大肠杆菌、枯草芽孢杆菌按照液体接种方法分别接种于葡萄糖及乳糖发酵管内。3.观察结果：由于一些细菌能分解某种糖类产酸，所以培养基中pH下降至7.0以下，在溴甲酚紫指示剂的显示下，培养基颜色由紫色变黄色。产酸者以“+”表示；如果同时产生气体，则培养基中倒置的小管内有气泡出现，此乃产酸又产气，以“⊕”表示；不分解，则指示剂不变色，用“-”表示。某些细菌具有色氨酸酶，能分解蛋白胨水培养基中的色氨酸，产生吲哚（靛基质），再与吲哚试验（对二甲基氨基苯甲醛）反应，形成红色化合物玫瑰吲哚，即为阳性反应。1.分别将大肠杆菌、枯草芽孢杆菌接种于两支蛋白胨水培养基中。
2.置于37℃培养箱培养18-24h后，在两支试管中分别滴加10-20滴乙醚，震荡数次后静置3min。
3.每管沿管壁缓缓加入3-5滴吲哚试剂于培养液面上，待1-2min后观察。
4.结果显示：在交界面出现玫瑰红色环即为吲哚试验阳性（+），无红色环即为阴性（-）。某些细菌分解葡萄糖产生丙酮酸，继而分解为甲酸、乙酸、乳酸等，使培养基pH降至4.2以下，加入甲基红指示剂呈红色，此为阳性反应（+）；若产酸量少或产生的酸进一步转化为醇、醛、气体和水等，则培养基的pH仍为6.2以上，加入甲基红指示剂呈黄色，此为阴性反应（-）。1.分别将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌接种于两支葡萄糖蛋白胨水培养基中。
2.置于37℃培养箱培养18-24h取出，分别滴加2-3滴甲基红试剂，混匀，观察结果。有些细菌分解葡萄糖产生丙酮酸，丙酮酸进行缩合，脱羧生成乙酰甲基甲醇，在碱性环境中被氧化为二乙酰，再与培养基内精氨酸的胍基结合，生成红色化合物，则为伏-波试验阳性（+）。
1.分别将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌接种于两支葡萄糖蛋白胨水培养基中。
2.置于37℃培养箱培养18-24h，取出试管后倒掉一半培养液，然后分别加入氢氧化钾水溶液5-10滴和等体积的α-奈酚乙醇溶液，摇匀，37℃水浴锅水浴15-30min。3.观察结果：培养液变为红色为阳性（+），黄色为阴性（-）。在柠檬酸培养基中柠檬酸盐为唯一碳源。细菌分解培养基中的柠檬酸盐、磷酸铵后产生碱性化合物，使培养基pH升高。因此，可根据能否利用柠檬酸盐来鉴别细菌，如细菌可利用柠檬酸盐作为碳源，细菌生长繁殖形成菌苔，分解柠檬酸盐生成碱性碳酸盐，使培养基pH上升到7.0以上，麝香草酚蓝指示剂由绿色变为深蓝色，为柠檬酸盐利用试验阳性（+）；如细菌不能分解柠檬酸盐，则培养基颜色不发生变化，为柠檬酸盐利用试验阴性（-）。1.分别将大肠杆菌和枯草芽孢杆菌接种于两支柠檬酸盐斜面培养基中。
微生物对大分子物质如淀粉不能直接利用，必须依靠产生的胞外酶将大分子物质分解，才能被微生物吸收利用。有些细菌有合成淀粉酶的能力，可以分泌胞外淀粉酶，淀粉酶可水解淀粉为麦芽糖和葡萄糖，淀粉水解后遇碘不再变蓝色。1.分别结合总大肠杆菌、枯草芽孢杆菌至同一个淀粉固体培养基上，并在平板的反面进行标记；注意接种长度尽量相等。
2..置于37℃培养箱培养18-24h后观察细菌的生长情况，滴入少量鲁氏碘液，轻轻旋转平板使碘液均匀铺满整个平板。
3.观察结果，如菌苔周围出现无色透明圈，说明淀粉被水解，为阳性（+）；透明圈的大小反应细菌水解淀粉能力的强弱。1.该实验内容中所涉及菌种是作为生理生化反应的对比菌种，重点注意避免发生交叉污染和标记错乱的现象。
2.使用酒精灯时需要特别注意操作安全，70%乙醇、乙醚等化学试剂可以燃烧，需要远离明火。单糖发酵试验部分，在接种后需要注意请缓摇动试管时避免气泡进入倒置小管中；吲哚试验部分，乙醚萃取过程一定要充分和静置，再沿管壁滴加吲哚试剂以避免破坏已分层界面。
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