Organismi strettamente correlati possono essere distinti mediante una serie di test biochimici che consentono di individuare le proprietà metaboliche delle diverse specie batteriche.

Solitamente non è sufficiente un singolo test biochimico per identificare un batterio sconosciuto, ma i test biochimici possono essere abbinati tra loro per identificare correttamente una specie batterica. Sono disponibili in commercio kit progettati per riconoscere gli agenti patogeni più comuni. I test biochimici possono anche essere combinati ad altri metodi di identificazione batterica, tra cui i terreni differenziali o selettivi e la colorazione. Lo svantaggio principale dei metodi di identificazione biochimica è che possono essere utilizzati solo per gli organismi che si possono coltivare in laboratorio. I test basati sugli acidi nucleici aggirano questo problema.

Esempi di test biochimici

Test della catalasi

L'enzima catalasi catalizza la reazione del perossido di idrogeno in ossigeno e acqua (H₂O₂ -> H₂O + O₂). Il perossido di idrogeno è un sottoprodotto nocivo per la respirazione. La catalasi serve a proteggere la cellula dai danni ossidativi. È presente nella maggior parte dei batteri aerobi. Si può determinare la presenza di catalasi attraverso la produzione di bolle di gas quando la coltura batterica viene aggiunta al perossido di idrogeno. Le bolle non vengono prodotte negli organismi catalasi-negativi.

Figura 1: Test della catalasi positivo (sinistra) e negativo (destra).

Test dell'ossidasi

La citocromo c ossidasi è un enzima presente in molti batteri aerobi. Catalizza il trasporto di elettroni dai composti donatori di elettroni agli accettori di elettroni nella catena di trasporto degli elettroni che producono energia. Nel test dell'ossidasi, l'enzima ossida reagenti come la N,N,N′,N′-tetrametil-p-fenilendiammina (TMPD) o la N,N-dimetil-p-fenilendiammina (DMPD) che sono incolore (o rosa chiaro) allo stato ridotto e blu allo stato ossidato. Il colore blu, quindi, indica la presenza di citocromo c ossidasi. È da notare che i batteri possono utilizzare altri enzimi nella catena di trasporto degli elettroni, quindi non c'è una correlazione diretta tra gli aerobi e la positività del test dell'ossidasi.

Figura 2: Test dell'ossidasi positivo (sinistra) e negativo (destra).

Test dell'ureasi

L'enzima ureasi catalizza la reazione dell'urea in ammoniaca, acqua e anidride carbonica. La presenza dell'enzima può essere determinata aggiungendo urea al terreno e rilevando l'ammoniaca attraverso l'aumento associato del pH.

Test dell'indolo

Il test dell'indolo determina la capacità dei batteri di produrre indolo dal triptofano tramite vari enzimi. L'indolo può essere individuato in una coltura batterica aggiungendolo al reagente di Kovac, il quale dà come risultato un colore da rosa a rosso o la p-dimetilaminocinnamaldeide (DMACA) che produce un colore blu.

Figura 3: Test dell'indolo positivo (sinistra) e negativo (destra).

Tabella 1: Esempi di test biochimici usati per identificare i batteri