Дифференциально-диагностические среды — это специальные смеси питательных веществ, применяемые для определения видовой принадлежности микробов и изучения их свойств. При росте бактерий на дифференциально-диагностических средах протекают химические процессы, обусловленные наличием у микробной клетки различных ферментов. Одни из них способны расщеплять белки, другие — углеводы, третьи — вызывать реакции окисления и восстановления и т. д. Благодаря действию ферментов в дифференциально-диагностической среде происходят соответствующие изменения.
Дифференциально-диагностические среды можно разделить на четыре основные группы.
Рис. 1—6. Различные формы расщепления желатины. Рис. 7 — 9. Жидкая среда с углеводом и индикатором Андраде: рис. 7 — отсутствие ферментации; рис. 8 — ферментация с образованием кислоты; рис. 9 — ферментация с образованием кислоты и газа. Рис. 10 — 12. Полужидкая среда с углеводом и индикатором BP (из сухой питательной среды): рис. 10 — отсутствие ферментации; рис. 11 — ферментация с образованием кислоты; рис. 12 — ферментация с образованием кислоты и газа. Рис. 13—15. Искусственная лакмусовая сыворотка по Зейтцу: рис. 13 — отсутствие ферментации; рис. 14 — ферментация с образованием кислоты; рис. 15 — ферментация с образованием щелочи. Рис. 16 и 17. Молоко с метиленовым синим: рис. 16 — отсутствие редукции; рис. 17 —редукция. Рис. 18 и 19. Среда Симонса: рис. 18 —отсутствие ассимиляции цитрата; рис. 19 — ассимиляция цитрата. Рис. 20 — 24. Лакмусовое молоко: рис. 20 — отсутствие ферментации; рис. 21 — ферментация с образованием кислоты; рис. 22 — ферментация с образованием щелочи; рис. 23 — пептонизация; рис. 24 — редукция. Рис. 25. Разжижение свернутой сыворотки (в проходящем свете). Рис. 26. Гемолиз на кровяном агаре (в проходящем свете). Рис. 27. Кровяная среда с теллуритом калия.
1. Среды, содержащие белок и выявляющие способность микробов расщеплять белки (протеолитические Свойства): мясо-пептонная желатина «столбиком», свернутая лошадиная или бычья сыворотка, молоко, кровяной агар. При посеве бактерий проколом в мясо-пептонную желатину, «столбиком» в случае расщепления белка наблюдают разжижение среды. При посеве на среду со свернутой сывороткой расщепление белка определяют по разжижению среды и образованию углублений на ее поверхности. Расщепление микробом молока выявляется просветлением или растворением первоначально свернувшегося молока. Наличие гемолитической активности исследуемой культуры проверяют посевом ее в чашку Петри на специальный кровяной агар. В результате разрушения эритроцитов вокруг колоний (например, гемолитического стрептококка или стафилококка) образуются зоны просветления.
2. Среды для выявления способности микробов расщеплять углеводы и высокоатомные спирты (Эндо среда, Левина среда, Расселла среда, Дригальского — Конради среда, Рапопорт — Вайнтрауба среда, Шустовой среда). Для выявления этих свойств микроорганизмов применяют также «пестрый» ряд, т. е. серию пробирок, содержащих питательные среды, включающие различные углеводы, многоатомные спирты и индикатор. В качестве индикаторов пользуются лакмусовой настойкой или бромтимоловым синим. Разложение какого-либо из углеводов с образованием кислоты выявляют по изменению цвета индикатора, образование газа— по заполнению газом и всплыванию специального стеклянного поплавка в жидкой среде. Или применяют полужидкие Гисса среды (см.) с 0,5% агара с соответствующими сахарами и индикатором Андраде. После посева микроба на эти среды образование кислоты выявляют покраснением среды, а образование газа — по появлению его пузырьков в агаре или по разрыву и сдвигу вверх агарового столбика. К дифференциально-диагностическим средам второй группы относят также крахмальный агар, служащий для определения способности микробов расщеплять крахмал, среду Кларка и др.
3. Среды, на которых выявляется способность микробов обесцвечивать красители, добавленные к бульону: метиленовый синий, тионин, лакмус, индигокармин, нейтральный красный или другие (среда Ротбергера, среда Омелянского). К третьей группе относят также среды с нитратами, служащие для определения способности микробов восстанавливать соли азотной кислоты (нитраты) в соли азотистой кислоты (нитриты) и далее в аммиак или свободный азот.
4. Среды, выявляющие способность микробов усваивать вещества, которые не усваиваются другими микробами, например среда с лимоннокислым натрием (цитратный агар Симонса) для отличия кишечной палочки, которая лишена способности ассимилировать эту среду, от других бактерий кишечной группы или среда с олеиновокислым натрием для дифференциации дифтерийной палочки от ложно дифтерийной и дифтероидов (агар Энжеринга).
К дифференциально-диагностическим средам относят также среды для дифференциации анаэробов, теллуритовые среды для дифференциации дифтерийных бактерий, среды с мочевиной, щелочные среды (Дьедонне агар) для культивирования холерного вибриона и др. См. также Идентификация микробов.