TEST DE CATALASE: JUSTIFICATION, TECHNIQUE ET UTILISATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Le test de catalase est une méthodologie utilisée dans les laboratoires de bactériologie pour révéler la présence de l'enzyme catalase dans les bactéries qui la possèdent. Avec la coloration de Gram, ce sont les principaux tests à effectuer sur les micro-organismes nouvellement isolés. Ces tests guident le microbiologiste sur les étapes à suivre pour l'identification définitive du microorganisme en question.

En général, les bactéries contenant du cytochrome possèdent l'enzyme catalase, ce qui signifie que les bactéries aérobies et anaérobies facultatives devraient la posséder. Cependant, il existe des exceptions, comme le streptocoque, qui, bien qu'il s'agisse de micro-organismes anaérobies facultatifs, ne possède pas l'enzyme catalase.

Exécution du test de catalase, montrant une réaction positive. Source: Aucun auteur lisible par machine fourni. Nase supposé (basé sur les revendications de droits d'auteur).

C'est pourquoi le test de la catalase est principalement utilisé pour distinguer les familles des Staphylococacées et des Micrococacées (toutes deux catalase positives) de la famille des Streptococacées (catalase négative).

De même, le genre Bacillus (catalase positive) se distingue du genre Clostridium (catalase négative), entre autres.

Base

La catalase est une enzyme classée comme hydroperoxydase, cela signifie qu'ils utilisent le peroxyde d'hydrogène (H ₂ O ₂) comme substrat.

Elle est également considérée comme une oxydoréductase, car dans la réaction à laquelle elle participe, il y a un élément qui sert de donneur d'électrons (substance réductrice) et un autre de récepteur d'électrons (substance oxydante).

La catalase est une protéine qui contient un groupe prosérique avec quatre atomes de fer trivalents (Fe ⁺⁺⁺), c'est donc une homoprotéine. L'ion ferrique reste oxydé pendant la réaction.

On peut dire que la catalase est une enzyme détoxifiante, car sa fonction est d'éliminer les substances produites lors du métabolisme bactérien et toxiques pour les bactéries. Parmi ces substances figure le peroxyde d'hydrogène.

Le peroxyde d'hydrogène est formé à partir de la décomposition des sucres par voie aérobie. Ce processus se déroule comme suit:

L'ion superoxyde (O ₂ ^-) (radical libre) est formé comme produit final de l'assimilation du glucose par voie aérobie. Ceci est toxique et est éliminé par l'enzyme superoxyde dismutase qui le transforme en oxygène gazeux et en peroxyde d'hydrogène.

Le peroxyde d'hydrogène est également toxique pour les bactéries et doit être éliminé. L'enzyme catalase décompose le peroxyde d'hydrogène en eau et en oxygène.

La catalase peut agir sur des substrats autres que le peroxyde d'hydrogène, tels que les alcools, les aldéhydes, les acides, les amines aromatiques et les phénols. Cependant, le peroxyde d'hydrogène peut également être utilisé par la catalase pour oxyder d'autres composés toxiques tels que l'alcool méthylique et éthylique.

De même, la catalase est présente dans les cellules phagocytaires, la protégeant de l'action toxique du peroxyde d'hydrogène.

Technique de routine pour le test de catalase

-Méthode de glissement

matériaux

3% de peroxyde d'hydrogène (10 volumes).

Lame de microscope

Manche en plastique jetable ou cure-dent en bois.

Processus

Prenez suffisamment de colonie pour étudier sans toucher la gélose dont elle provient. La colonie doit être fraîche, c'est-à-dire d'une culture de 18 à 24 heures.

Placez la colonie sur la lame sèche et ajoutez-y une goutte de peroxyde d'hydrogène à 3% (30% H ₂ O ₂ peut également être utilisé). Observez immédiatement si des bulles sont libérées ou non.

Interprétation

Réaction positive: dégagement de gaz, mis en évidence par la formation de bulles (fort bullage).

Réaction négative: pas de formation de bulles.

-Méthode directe en culture pure

Placer 1 ml de 3% H ₂ O ₂ sur une plaque pure ou une culture en coin qui ne contient pas de sang (de préférence gélose nutritive). Observez s'il y a ou non formation de bulles immédiatement. 30% H ₂ O ₂ peuvent également être utilisés.

Elle est interprétée de la même manière que la méthode d'objet porta.

-Méthode avec tube capillaire ou Fung et Petrishko

Remplir un tube capillaire de 67 mm à une hauteur de 20 mm avec du peroxyde d'hydrogène à 3% par capillarité.

Touchez la colonie isolée à étudier avec le capillaire rempli de 3% H ₂ O ₂ . Observez si le capillaire se remplit de bulles en 10 secondes environ. Cette méthode permet une semi-quantification de la réaction en croisements:

Sans croix, il n'y a pas de bulles (réaction négative).

+ ---- Quelques bulles (réaction faible ou retardée).

++ --– Bulles abondantes (réaction modérée).

+++ - Les bulles atteignent l'extrémité opposée (forte réaction).

-Méthode Taylor et Achanzar pour les tests de catalase qui donnent des

Placez une colonie isolée sur une lame propre et sèche, puis placez une goutte de 0,5% H ₂ O ₂ et couvrez avec une lamelle. Observez s'il y a formation ou non de bulles piégées.

Interprétation: la présence de bulles indique une réaction positive. Pas de bulles, cela est interprété comme une réaction négative.

Test de catalase pour les espèces de Mycobacterium

Cette technique doit être réalisée en contrôlant le pH et la température. Elle doit être réalisée sous une hotte à flux laminaire, car la manipulation des différentes espèces de Mycobacterium est dangereuse.

-Matériaux

Peroxyde d'hydrogène 30% ou 110 volumes (superoxal).

Tampon phosphate pH 7

10% Tween 80

Culture en coin de Mycobacterium pendant 3 à 4 semaines

-Préparation

Tampon phosphate pH 7

Peser:

1,361 g de phosphate monopotassique anhydre (KH ₂ PO ₄).

1,420 g de phosphate disodique anhydre (Na2HPO3).

Dissoudre les deux sels dans un peu d'eau distillée stérile et compléter à 1000 ml avec de l'eau.

10% Tween 80

Faire une dilution 1:10 au Tween 80 qui est commercialement concentré, pour ce faire, procédez comme suit:

Prélever 1 ml de Tween 80 et le placer dans un peu d'eau distillée, dissoudre puis compléter le volume avec de l'eau à 10 ml.

Réactif final

Mélanger une quantité de tampon phosphate avec une quantité de 10% Tween 80 (parties égales). Définissez en laboratoire la quantité que vous souhaitez préparer.

-Processus

Placer 5 ml de tampon phosphate dans un tube à essai stérile à bouchon à vis (bakélite).

Avec une boucle d'inoculation, prélever suffisamment de colonie d'une croissance de Mycobacterium ensemencée en coins et dissoudre dans le tampon phosphate.

Bouchez le tube sans trop serrer le fil. Placer dans un bain-marie à 68 ° C pendant 20 à 30 minutes. Sortez et laissez refroidir à 22-25 ° C

Mesurer 0,5 ml du réactif final (mélange) et l'ajouter au tube avec la solution froide. Observez la formation ou non de bulles.

Il est interprété de la même manière que les techniques précédentes.

Utilisation

Lorsque la croissance des colonies est obtenue dans des milieux enrichis, une coloration de Gram et un test de catalase doivent être effectués sur les colonies obtenues. Cela guidera le microbiologiste sur les procédures à suivre pour une identification définitive.

Source: Préparé par l'auteur MSc. Marielsa gil

Contrôle de qualité

Pour évaluer les bonnes performances du réactif de peroxyde d'hydrogène, utilisez des souches de contrôle fraîchement cultivées, telles que Staphylococcus aureus comme contrôle positif et les souches de Streptococcus sp comme contrôle négatif.

Une autre alternative qui sert de contrôle positif est de placer une goutte de peroxyde d'hydrogène sur la gélose au sang, les érythrocytes ont de la catalase, donc, il y aura un bouillonnement si le réactif est en bon état.

Une gélose au chocolat peut être utilisée comme contrôle négatif, ici les érythrocytes sont déjà lysés et le test est négatif.

Limites

-Ne pas utiliser d'anciennes cultures pour le test, car cela peut provoquer de faux négatifs.

-Évitez de prendre des colonies à partir de cultures sur gélose au sang, si vous faites attention de ne pas toucher l'agar; Cette procédure peut conduire à de faux positifs, car les globules rouges contiennent de la catalase.

-Si vous prenez la colonie avec une poignée en platine, n'inversez pas l'ordre de la procédure car cela peut générer des faux positifs. En effet, le platine est capable de réagir avec le peroxyde d'hydrogène, provoquant un bullage.

-Ne pas utiliser le réactif de peroxyde d'hydrogène s'il est très ancien, car le réactif est très instable et a tendance à se dégrader avec le temps.

-Gardez le réactif de peroxyde d'hydrogène à l'abri de la lumière et réfrigéré pour éviter tout dommage.

-Effectuer un contrôle qualité du réactif de peroxyde d'hydrogène à chaque fois qu'il est utilisé.

-Tenir compte du fait que si 30% H ₂ O ₂ est utilisé, les réactions sont plus fortes que celles réalisées avec 3% H ₂ O ₂.

Références

1. Koneman E, Allen S, Janda W, Schreckenberger P, Winn W. (2004). Diagnostic microbiologique. 5e éd. Éditorial Panamericana SA Argentine.
2. Forbes B, Sahm D, Weissfeld A. (2009). Diagnostic microbiologique Bailey & Scott. 12 éd. Éditorial Panamericana SA Argentine.
3. Mac Faddin J. (2003). Tests biochimiques pour l'identification des bactéries d'importance clinique. 3e éd. Éditorial Panamericana. Buenos Aires. Argentine.
4. Laboratoires BD. Réactif Catalase-Gotario. Disponible sur:
5. Laboratoires Vorrectímica. Eau oxygénée. Équivalence entre les volumes et le pourcentage. Disponible sur: v adéquates.com