第二章 文獻回顧
2.2 金黃色葡萄球菌之固體培養基
2.2.2 選擇性培養基
選擇性培養基(selective medium)為一種於培養基內加入特定抑菌物質,使 某些微生物生長受抑制,而特定微生物穩定生長之培養基,因而有利於特定微生 物之分離。其抑菌因子包含:特殊營養成份、培養條件(如培養溫度與pH值等)、
化學藥劑(如高濃度鹽份)或抗生素。過去S. aureus之空氣採樣研究,曾使用之選 擇性培養基包括:Mannitol Salt Agar(MSA)(Schulz et al. 2011)、Baird-Parker agar
(BPA)(Zhong et al. 2009)、CHROMagar staph aureus(CSA)(Hsiao et al. 2011)
與Chapman Stone Medium(CSM)(Gandara et al. 2006, Perez et al. 2011)。
2011年Schulz等人以AGI-30搭配glycerol-phosphate buffer於雞舍進行30與90分 鐘之採樣,後續培養時即以MSA作為初步分離S. aureus之選擇性培養基(Schulz et al. 2011)。MSA含有7.5%之高濃度鹽類,可抑制Staphylococci以外之其他細菌的生 長。且其含有醣類甘露醇(mannitol),S. aureus醱酵甘露醇後之代謝物,其酸性會 使培養基中之pH指示劑-酚紅(phenol red)轉變成黃色,於其菌落周圍形成黃色環,
而大多數非致病性葡萄球菌無法發酵甘露醇,於MSA上菌落較小,外觀呈粉色或 與MSA相同顏色(紅色)。由於MSA含有酚紅,因此未培養S. aureus前培養基呈現 紅色,若於35 ± 2°C下培養S. aureus 18小時以上,培養基上即會出現金黃色菌落。
BPA曾於2009年為Zhong等人用於Andersen 6-STG內,在雞舍進行1至5分鐘之 S. aureus空氣採樣,目的為以S. aureus作為該環境空氣中微生物分佈之指標細菌,
以觀察雞舍室內外空氣中微生物之分佈(Zhong et al. 2009)。BPA成分中之鋰鹽
(Lithium)與亞碲酸鹽(Tellurite),可抑制Staphylococcus spp.以外之雜菌生長,
且因葡萄球菌可將Tellurite還原成Telluride,其反應產物會使菌落呈現黑色。BPA 所添加之蛋黃液(Egg yolk),使培養基外觀呈現不透明之淡黃色,若於35 ± 2°C下 培養S. aureus於BPA 18小時以上,可觀察到菌落周圍出現不透明之暈環,此為S.
aureus之lecithinase分解蛋黃液中lecithin所造成。
2012年Hsiao等人曾以Andersen 1-STG搭配CSA於醫學中心候診區、小兒病房 與呼吸照護病房等處,進行7分鐘之S. aureus空氣採樣,以了解使用CSA於實際環 境中進行空氣採樣後,對於空氣中S. aureus之鑑定敏感性與特異性(Hsiao et al.
2011)。CSA為一產色性培養基,其特殊產色原(Chromogen)被S. aureus之特定酵 素代謝後,會使S. aureus形成淡紫色菌落。此外,CSA中添加之抑菌物質可抑制革 蘭氏陰性、真菌以及其他非S. aureus之革蘭氏陽性球菌,因此非S. aureus之細菌除 無法代謝Chromogen外,亦可能被CSA中所含抑菌物質所抑制,而達到篩選出S.
aureus之目的。CSA於37°C下培養S. aureus 18小時以上,即可觀察到淡紫色菌落。
CSM則是透過高鹽分(5.5%)篩選出S. aureus之培養基。2006年Gandara等人 以Andersen 2-STG搭配TSA,於一般住家環境進行10與15分鐘之S. aureus空氣採樣,
接著將TSA於35°C下培養24至48小時後,再將培養出來之菌落接種至CSM,進行 後續生化測試以鑑定出S. aureus(Gandara et al. 2006)。另外,2011年Perez等人亦 以Andersen 1-STG搭配Nutrient agar(NA)進行3分鐘之S. aureus空氣採樣,接著將 NA置於36°C下培養48小時,再將培養出來之菌落接種至CSM,其培養出來之菌落 再進行後續生化鑑定(Perez et al. 2011)(後續鑑定流程如表 2所示),以上兩次研 究目的皆為了解一般住家環境空氣中非抗藥性與具抗藥性之S. aureus的分佈情形。
CSM培養基本身呈半透明之琥珀色,成份中含有甘露醇(mannitol),S. aureus可發 酵mannitol後產酸。CSM於30°C下培養S. aureus 18至48小時後,可觀察到黃色菌落。
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表 2 Staphylococcus aureus之空氣採樣培養基
採樣器 培養介質 鑑定流程 觀察上下限值或檢出率 Ref.
Andersen 1-STG
Nutrient Agar 48hr at 36℃→Chapman Stone Medium→48hr at 36℃→NA→48hr at 36℃→Coagulase
plasma test→Antibiotic Susceptibility Test→48 hr at 36℃
S. aureus/Total Bacteria = 98%
MRSA/Total Bacteria = 56%
Perez et al.
2011
CHROMagar staph aureus
20-24hr at 37℃→Gram stain→Hemolysis test→24hr 37℃→Catalase test→Slide coagulase test→real time PCR
(nuc)→Antibiotic Susceptibility Test
SA:8(CFU/m3) Hsiao et al. 2011
Andersen 2-STG
Tryptic Soy Agar 24-48hr at 35℃→Chapman Stone Medium →
48hr at 35℃→Coagulase test→Antibiotic Susceptibility Test→48 hr at 35℃
24hr at 37℃→KOH reaction→24hr at 37℃ in BPA→
API 20 Steph
SA:137(CFU/m3) Zhong et al. 2009 AGI-30 Glycerol-phosphate
buffer
MSA→24–48hr at 36℃→blood agar basis plates 24-36hr at 36℃→Gram stain→ Morphology →Motility→Catalase test→Oxidase test→ Lysostaphin susceptibility→Clumping factor test→16S–23S rDNA intergenic spacer PCR
- Schulz et
al. 2011
表 2 Staphylococcus aureus之空氣採樣培養基(續)
採樣器 培養介質 鑑定流程 觀察上下限值或檢出率 Ref.
Andersen 1-STG
TSA Gram stain→catalase test→tube coagulase test→Dnase test→
fermentation of mannitol→PCR(femA) 3.1-14.2% Mirzaii et al.2012
Andersen 1-STG
TSA GEN III Biolog method 5-15% Huang et
al. 2013
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2.2.3 金黃色葡萄球菌鑑定