imported>Vfb1893: BKL Reinkultur aufgelöst

2024-10-31T20:30:20Z

BKL Reinkultur aufgelöst

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Ein '''Analytical Profile Index''' (API, Analytischer-Profil-Index) ist ein Schnellbestimmungssystem zur Identifizierung ([[Bestimmung (Biologie)|Bestimmung]]) von [[Bakterien]]. Der Test beruht auf klassischen [[Physiologie|physiologischen]] Testverfahren, welche in ihrer Kombination genau festgelegt sind. Sie können auch als Bestandteile einer [[Bunte Reihe (Labor)|Bunten Reihe]] angesehen werden, allerdings in miniaturisierter und standardisierter Form.

== Prinzip des Systems ==
{{Mehrere Bilder
| align = right
| Richtung = vertical
| Kopfzeile = Schnelltestsysteme nach 24-stündiger Inkubation
| Breite = 300
| Bild1 = api20ne.jpg
| Untertitel1 = API 20 NE-Teststreifen
| Bild2 = API 20E Escherichia coli 858 2.jpg
| Untertitel2 = API 20 E-Teststreifen, mit ''[[Escherichia coli]]'' beimpft
| Bild3 = API 20E Serratia odorifera 20180.jpg
| Untertitel3 = API 20 E-Teststreifen, mit ''[[Serratia]] odorifera'' beimpft
}}
Das API Schnellbestimmungssystem kombiniert zahlreiche Tests zur Überprüfung [[biochemisch]]er Merkmale der Bakterien, beispielsweise die vorhandenen [[Enzym]]e und die daraus resultierenden [[Metabolit|Stoffwechseleigenschaften]] oder die Fähigkeit, bestimmte [[Kohlenhydrate]] unter Säurebildung zu verwerten. Die einzelnen Tests sind dabei in – je nach System zwischen 10 und 50 – kleinen Reaktionsgefäßen untergebracht, welche die standardisierten [[Substrat (Biochemie)|Substrate]] enthalten. Sinnvolle Identifizierungen können nur mit [[Mikroorganismenkultur#Reinkultur|Reinkultur]]en durchgeführt werden. Die Reaktionsgefäße werden mit einer [[Suspension (Chemie)|Suspension]] der Reinkultur [[Inokulation|inokuliert]] und [[Inkubator (Biologie)|inkubiert]], meist 18 bis 24 Stunden.<ref name="süßmuth" /> Einzelne [[Chemische Reaktion|Reaktionen]] müssen unter [[anoxisch]]en Bedingungen ablaufen; um den Zutritt von [[Sauerstoff]] in das Teströhrchen zu verhindern, wird der inokulierte Ansatz mit [[Paraffin]]öl überschichtet.

Nach der Inkubation erfolgt die Auswertung, bei der jeder einzelne Test im Hinblick auf ein positives oder negatives Ergebnis beurteilt wird. Bei einigen Tests müssen noch [[Nachweisreagenz]]ien hinzugefügt werden. Die Resultate werden im Ergebnisprotokoll mit + bzw. – notiert, dabei sind die Reaktionen in Dreiergruppen aufgeteilt. Für ein positives Ergebnis wird eine Zahl vergeben, die abhängig von der Position in der Dreiergruppe ist, beispielsweise 1, 2 oder 4, für eine negative Reaktion wird eine Null vergeben. Die addierten Zahlenwerte jeder Dreiergruppe ergeben ein [[Nummer|numerisches]] Profil, das die biochemischen Merkmale des untersuchten Bakteriums in Kurzform als [[Identifikator|Zahlencode]] darstellt. Das numerische Profil wird mit einer [[Datenbank]] verglichen, entweder in einem [[Verzeichnis|Katalog]] oder durch eine [[Anwendungssoftware]]. Als Ergebnis erhält man die Identifizierung des Bakteriums, mit weiteren Angaben, beispielsweise die [[Wahrscheinlichkeit]] in %, dass die Identifizierung korrekt ist oder Hinweise auf [[Taxon|Taxa]] mit einem ähnlichen Ergebnis.<ref name="süßmuth" />

== Varianten und weitere Merkmale ==
Die Identifizierungsmöglichkeiten dieser Testsysteme sind begrenzt, denn sie wurden nur zur schnellen Identifizierung klinisch relevanter Bakterien entwickelt. Entsprechend können auch nur diese [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]] anhand ihrer Stoffwechselreaktionen identifiziert werden.<ref name="API_system" /> Wird keine Reinkultur verwendet, erhält man kein sinnvolles Ergebnis oder in seltenen Fällen ein falsches Ergebnis. Es empfiehlt sich, regelmäßig [[Stamm (Biologie)#Als taxonomische Rangstufe bei Prokaryoten|Referenzstämme]] von Bakterien zu untersuchen, die in einer [[Bakterienkultur#Sammlungen von Mikroorganismen|Stammsammlung]] hinterlegt sind und deren Ergebnisse bzw. Merkmale bekannt sind.<ref name="süßmuth" /> Trotz dieser Einschränkungen liefert das Testsystem bei Einhaltung der Bedienungsanleitung ein zuverlässiges Ergebnis.<ref name="API_system" />

Mit 366 verschiedenen Bakterienstämmen aus der Gruppe der [[Enterobakterien]] wurde ein systematischer Vergleich der Ergebnisse des Schnellbestimmungssystems mit Resultaten, die bei einzeln angesetzten [[Reagenzglas|Teströhrchen]] oder [[Petrischale]]n einer Bunten Reihe (beispielsweise Citrat-Agar nach {{Person|Simmons}} oder Lysindecarboxylase-Testmedium nach {{Person|Møller}}) erzielt wurden. Lediglich 13 der 366 Stämme wurden falsch identifiziert, davon wurden sieben als atypisch (vom [[Typus (Nomenklatur)|Typusstamm]] abweichende biochemische Merkmale) bezeichnet. Insgesamt wurde eine [[Genauigkeit]] (engl. ''accuracy'') von 96,4 % ermittelt, für die einzelnen Tests liegen die Werte zwischen 90,4 und 100 %.<ref name="API_system" />

Das API 20 E-System bzw. das API 20 NE-System ermöglicht die Identifizierung einer Auswahl [[Gram-Färbung|gramnegativer]] Enterobakterien bzw. Nicht-Enterobakterien. Letztere werden in der medizinische Mikrobiologie meist in der Gruppe „[[Nonfermenter|nicht-fermentierende]] gramnegative Stäbchenbakterien“ geführt. Zur Unterscheidung von Enterobakterien und Nicht-Enterobakterien wird mittels des [[Oxidase-Test]]s auf das Vorhandensein der [[Cytochrom-c-Oxidase|Cytochrom-''c''-Oxidase]] getestet. Enterobakterien sind Oxidase-negativ.<ref name="süßmuth" /> Auch für die Gruppe der nicht-fermentierenden gramnegativen Stäbchenbakterien wurde ein systematischer Vergleich der Ergebnisse des Schnellbestimmungssystems mit denen einer konventionellen Bunten Reihe durchgeführt. Nur 10 der 292 Stämme wurden falsch identifiziert, somit wurden 96,6 % der Stämme von beiden Verfahren übereinstimmend identifiziert.<ref name="Geiss" /> Weitere Schnellbestimmungssysteme stehen für eine Vielzahl medizinisch relevanter Bakteriengruppen sowie [[Hefen]] zur Verfügung, beispielsweise API 50 CHB für ''[[Bacillus]]''-Arten, API Coryne für [[Corynebacterium|Corynebakterien]], API Staph für [[Staphylokokken]], API 20 Strep für [[Streptokokken]] oder API Candida für Vertreter der Hefe-Gattung ''[[Candida (Pilze)|Candida]]''.<ref name="API_web" />

== Reaktionen zur Identifizierung von Enterobakterien ==
In der folgenden Tabelle sind die Reaktionen der Bunten Reihe im API 20 E-System zur Identifizierung von Enterobacteriaceae und anderen gramnegativen, nicht anspruchsvollen Stäbchen aufgeführt.<ref name="süßmuth" /> Es handelt sich lediglich um eine Übersicht, die nicht die Bedienungsanleitung ersetzt, zumal bei einigen Tests auch noch Nachweisreagenzien hinzugefügt werden müssen. Farblich abgesetzt sind Reaktionen, bei denen die Verwertung von [[Kohlenhydrate]]n geprüft wird, aufgeführt sind [[Monosaccharide]], [[Disaccharide]], [[Alditole|Zuckeralkohole]] bzw. andere [[Glycoside]]. Bei der Verwertung von Kohlenhydraten wird durch den [[pH-Indikator]] [[Bromthymolblau]] geprüft, ob beim Abbau Säuren entstehen. Weitere Informationen zu den Enzymen, Substraten oder biochemischen Reaktionen finden sich in den jeweiligen Artikeln.

{| class="wikitable" style="text-align:left"
|-
|+ Tabelle: Reaktionen im API 20 E-System
|-
!Abkürzung !! Reaktion, Enzym oder Substrat !! negatives Ergebnis !! positives Ergebnis
|-
|style="text-align:left"| ONPG || [[ONPG-Test]] || farblos || gelb
|-
|style="text-align:left"| ADH || [[Arginindihydrolase]] || gelb || rot oder orange
|-
|style="text-align:left"| LDC || [[Lysindecarboxylase]] || gelb || rot oder orange
|-
|style="text-align:left"| ODC || [[Ornithindecarboxylase]] || gelb || rot oder orange
|-
|style="text-align:left"| CIT || [[Bunte Reihe (Labor)#Simmons Citrat-Agar|Citratverwertung]] || grün oder gelb || blau-grün oder blau
|-
|style="text-align:left"| H2S || [[Schwefelwasserstoff]]-Bildung (siehe auch [[SIM-Agar]]) || farblos oder gräulich || schwarzes [[Fällung|Präzipitat]]
|-
|style="text-align:left"| URE || [[Urease]] (siehe auch [[Bunte Reihe (Labor)#Harnstoff-Agar|Harnstoff-Agar]]) || gelb || rot oder orange
|-
|style="text-align:left"| TDA || [[Tryptophan-Desaminase]] || gelb || rot-braun
|-
|style="text-align:left"| IND || [[Indol-Test|Indolbildung]] || farblos oder gelb || rosa bis kirschrot
|-
|style="text-align:left"| VP || [[Voges-Proskauer-Reaktion]] ([[Acetoin]]-Bildung) || farblos || rosa bis rot
|-
|style="text-align:left"| GEL || [[Hydrolyse]] von [[Gelatine]] durch [[Peptidase|proteolytische Enzyme]] || farblos || Verteilung des schwarzen Pigmentes
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| GLU || [[Hugh-Leifson-Test|Fermentativer oder oxidativer Abbau]] von D-[[Glucose]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| MAN || Fermentativer oder oxidativer Abbau von D-[[Mannit]]ol unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| INO || Fermentativer oder oxidativer Abbau von [[Inosit]]ol unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| SOR || Fermentativer oder oxidativer Abbau von D-[[Sorbit]]ol unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| RHA || Fermentativer oder oxidativer Abbau von L-[[Rhamnose]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| SAC || Fermentativer oder oxidativer Abbau von [[Saccharose]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| MEL || Fermentativer oder oxidativer Abbau von [[Melibiose]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| AMY || Fermentativer oder oxidativer Abbau von [[Amygdalin]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|- class="hintergrundfarbe7"
|style="text-align:left"| ARA || Fermentativer oder oxidativer Abbau von L-[[Arabinose]] unter Säurebildung || blau oder blau-grün || gelb
|-
|style="text-align:left"| OX || [[Oxidase-Test]] || (siehe dort) || (siehe dort)
|}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="API_system">{{Literatur |Autor=P. B. Smith, K. M. Tomfohrde, D. L. Rhoden, A. Balows |Titel=API system: a multitube micromethod for identification of Enterobacteriaceae |Sammelwerk=Applied Microbiology |Band=Band 24 | Nummer=3 |Datum=1972-09 |Seiten=449–452 |PMID=4562482 |PMC=376540}}</ref>
<ref name="API_web">{{Internetquelle | url=https://www.biomerieux.de/klinische-diagnostik/apir-id-teststreifen | titel=Species identifiable by the various identification systems | hrsg=[[bioMérieux]] sa | werk=API & ID 32 Identification Databases | sprache=en | datum=2015-04 | zugriff=2020-01-18}}</ref>
<ref name="Geiss">{{Literatur |Autor=H. K. Geiss, H. D. Piotrowski, V. Hingst |Titel=Evaluation of API 20 NE in routine diagnostics of nonfermenting gram-negative rod-shaped bacteria |Sammelwerk=Zentralblatt für Bakteriologie, Mikrobiologie und Hygiene. Series A: Medical Microbiology, Infectious Diseases, Virology, Parasitology |Band=Band 259 |Nummer=1 |Datum=1985-02 |Seiten=35–42 |PMID=3890425 |DOI=10.1016/s0176-6724(85)80005-5}}</ref>
<ref name="süßmuth">{{Literatur |Autor= Roland Süßmuth, Jürgen Eberspächer, Rainer Haag, Wolfgang Springer |Titel= Biochemisch-mikrobiologisches Praktikum |Auflage= 1. |Verlag= Thieme Verlag |Ort= Stuttgart/New York |Jahr= 1987 |ISBN= 3-13-685901-4 |Seiten= 78–85}}</ref>
</references>

== Weblinks ==
{{Commonscat|Analytical Profile Index}}
* {{Internetquelle | url=https://bacdive.dsmz.de/api-test-finder | titel=API test finder | autor=[[Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen]] (DSMZ) | werk=Website BacDive | sprache=en | zugriff=2020-01-18}}
* {{Internetquelle | url=https://microbiologyinfo.com/api-20e-test/ | titel=API (Analytical Profile Index) 20E Test – Procedure, Uses and Interpretation | werk=Website Microbiology Info.com | datum=2019-04-12 | sprache=en | zugriff=2020-01-18}}

[[Kategorie:Mikrobiologisches Testverfahren]]
[[Kategorie:Biochemische Nachweisreaktion]]

Analytical Profile Index - Versionsgeschichte

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