מבחן קטלאז

מבחן קטלאז (באנגלית: Catalase test) הוא אחד מהמבחנים הביוכימיים המקובלים במיקרוביולוגיה שמיועד לשם ביצוע הבחנה ראשונית בין סוגים שונים של מיקרואורגניזמים בכלל וחיידקים בפרט. המבחן מתבסס על יכולתו (או אי-יכולתו) של מיקרואורגניזם לפרק מי חמצן למים וחמצן. את המבחן מבצעים בדרך כלל על גבי זכוכית נושאת של מיקרוסקופ, או בתוך מבחנה.

מבחן הקטלאז כשלעצמו אינו מספיק, במרבית המקרים, כדי לקבוע בצורה חד משמעית את סוג המיקרואורגניזם הנבדק. אולם שילובו עם מבחנים ביוכימיים נוספים (מבחן אוקסידאז, מבחן אוראז, מבחן קואגולאז ועוד) מעלה את יכולת הזיהוי של הסוגים ולעיתים אף של המינים.

אנזים הקטלאז

על מנת לשרוד בתנאי עקה בהם שורר ריכוז גבוה של רדיקלים חופשיים של חמצן, כתוצאה מהתפרקות מולקולת מי החמצן (הידרוקסיל רדיקל), מייצרים כמעט כל האורגניזמים הנחשפים לחמצן, וביניהם גם המיקרואורגניזמים, את אנזים הקטלאז. אנזים זה מפרק את מי החמצן למים וחמצן ובכך מנטרל את ההשפעה הטוקסית של המולקולה.

אופן ביצוע המבחן
להלן שתי השיטות הנפוצות לביצוע מבחן קטלאז על כל שלביהן.

שיטת הזכוכית הנושאת

 באמצעות כלי מתאים (פיפטה, טפי וכדומה) יש למקם טיפת מי חמצן בריכוז 3% (15% במקרה בו בודקים חיידקים אנאירוביים) על גבי זכוכית נושאת של מיקרוסקופ.
 באמצעות מחט בקטריולוגית, או קיסם עץ סטרילי יש להרים מושבת חיידקים מבודדת, נקייה וטרייה מעל צלחת פטרי (18-24 שעות לאחר זריעה על מצע אגר) ולמרוח אותה בעדינות בתוך טיפת מי החמצן.
 אם כעבור מספר שניות ניתן להבחין בהיווצרות בועות או קצף של חמצן, אזי המיקרואורגניזם שנבדק ייקרא קטלאז-חיובי.
 אם כעבור מספר שניות לא ניתן להבחין בהיווצרות בועות או קצף של חמצן, אזי המיקרואורגניזם שנבדק ייקרא קטלאז-שלילי.

שיטת המבחנה
 באמצעות כלי מתאים יש להוסיף 4-5 טיפות מי חמצן בריכוז 3% (15% במקרה בו בודקים חיידקים אנארוביים) לתוך מבחנה בגודל 12x75 מילימטר.
 באמצעות מחט בקטריולוגית, או קיסם עץ סטרילי יש להרים מושבת חיידקים מבודדת, נקייה וטרייה מעל צלחת פטרי ולטבול אותה בעדינות בתוך תמיסת מי החמצן שבמבחנה.
 אם כעבור מספר שניות ניתן להבחין בהיווצרות בועות או קצף של חמצן סביב המושבה הטבולה, אזי המיקרואורגניזם שנבדק ייקרא קטלאז-חיובי.
 אם כעבור מספר שניות לא ניתן להבחין בהיווצרות בועות או קצף של חמצן סביב המושבה הטבולה, אזי המיקרואורגניזם שנבדק ייקרא קטלאז-שלילי.

הערות לביצוע המבחן
 אין להרים יחד עם מושבות החיידקים חתיכות של אגר. הערה זאת חשובה במיוחד כאשר מרימים מושבות שגדלו על גבי אגר דם, שכן תאי הדם האדומים בתוך אגר דם מכילים אנזים קטלאז משל עצמם, דבר שעלול להוביל לקבלת תוצאות חיוביות שגויות (False positive).
 אין להשתמש במושבות ישנות מעבר ל-24 שעות אחרי זריעה על מצע אגר, שכן תהליכי הזדקנות במושבה עלולים להוביל לקבלת תוצאות שליליות שגויות (False negative).
 יש להימנע מיצירת קצף בעת מריחה/טבילה של המושבות בתוך מי החמצן, שכן הקצפה עלולה להוביל לקבלת פענוח שגוי של המבחן כחיובי. 
 יש להיעזר בזכוכית מגדלת כאשר מדובר במיקרואורגניזמים שלהם ידועה פעילות קטלאז חלשה.
 מינים מסוימים של חיידקים, דוגמת Neisseria gonorrhoeae, מבטאים אנזים קטלאז חזק מאוד. במקרים אלה ניתן לנצל עובדה זאת על מנת לקבוע את מין החיידק. לשם כך יש להשתמש במי חמצן בריכוז 30% (Superoxol).

סוגי חיידקים שכיחים לפי מבחן קטלאז
להלן רשימה של מספר סוגים שכיחים של חיידקים נפוצים המחולקים לפי מבחן קטלאז.

ראו גם
 קטלאז
 מבחן אוקסידאז

קישורים חיצוניים
 מגוון סרטונים המתארים ביצוע של מבחן קטלאז באתר Youtube

הערות שוליים

ביולוגיה: שיטות ומכשור