Les organismes qui sont étroitement apparentés peuvent être différenciés à l'aide d'une série de tests biochimiques qui identifient les differentes propriétés métaboliques de différentes espèces bactériennes.

Un seul test biochimique n'est généralement pas suffisant pour identifier une bactérie inconnue, mais les tests biochimiques peuvent être combinés de manière critique pour réussir à identifier une espèce bactérienne. Des kits conçus pour identifier les agents pathogènes courants sont disponibles dans le commerce. Les tests biochimiques peuvent également être combinés de manière critique avec d'autres méthodes d'identification bactérienne, comme les milieux différentiels ou sélectifs et les colorations. Le principal inconvénient des méthodes d'identification biochimique est qu'elles ne peuvent être utilisées que pour les organismes qui peuvent être cultivés en laboratoire. Les tests de détections des acides nucléiques permettent de surmonter ce problème.

Exemples de tests biochimiques

Test de catalase

L'enzyme catalase catalyse la réaction du peroxyde d'hydrogène en oxygène et en eau (H₂O₂ -> H₂O + O₂). Le peroxyde d'hydrogène est un sous-produit nocif de la respiration. La catalase sert à protéger la cellule des dommages oxydatifs. Elle est présente dans la plupart des bactéries aérobies. La présence de catalase peut être déterminée par la production de bulles de gaz lorsque la culture bactérienne est ajoutée au peroxyde d'hydrogène. Aucune bulle n'est produite dans les organismes à catalase négative.

Figure 1: Test de catalase positif (à gauche) et négatif (à droite).

Test de l'oxydase

La cytochrome c oxydase est une enzyme présente dans de nombreuses bactéries aérobies. Elle catalyse le transport des électrons des composés donneurs d'électrons aux accepteurs d'électrons dans la chaîne de transport d'électrons produisant de l'énergie. Dans le test de l'oxydase, l'enzyme oxyde des réactifs tels que la N,N,N′,N′-tétraméthyl-p-phénylènediamine (TMPD) ou la N,N-diméthyl-p-phénylènediamine (DMPD), qui sont incolores (ou rose clair) à l'état réduit et bleus à l'état oxydé. Une couleur bleue indique donc la présence de cytochrome c oxydase. Notez que les bactéries peuvent utiliser d'autres enzymes dans la chaîne de transport des électrons. Il n'y a donc pas de corrélation directe entre les aérobies et un test d'oxydase positif.

Figure 2: Test de l'oxydase positif (à gauche) et négatif (à droite).

Test d'uréase

L'enzyme uréase catalyse la réaction de l'urée en ammoniac, en eau et en dioxyde de carbone. La présence de l'enzyme peut être déterminée en ajoutant de l'urée au milieu et en détectant l'ammoniac par l'augmentation associée du pH.

Test à l'indole

Le test de l'indole détermine la capacité des bactéries à produire de l'indole à partir du tryptophane par diverses enzymes. L'indole peut être détecté dans une culture bactérienne en l'ajoutant au réactif de Kovac, ce qui donne une couleur rose à rouge ou au p-diméthylaminocinnamaldéhyde (DMACA) qui donne une couleur bleue.

Figure 3: Test indole positif (à gauche) et négatif (à droite).

Tableau 1: Exemples de tests biochimiques utilisés pour identifier les bactéries