Колониальная морфология

В микробиологии морфология колоний относится к внешнему виду колоний бактерий или грибов на чашке с агаром . Изучение морфологии колоний — первый шаг в идентификации неизвестного микроба. Систематическая оценка внешнего вида колоний с упором на такие аспекты, как размер, форма, цвет, непрозрачность и консистенция, дает ключ к идентичности организма, позволяя микробиологам выбрать подходящие тесты для окончательной идентификации.

Процедура

Когда образец поступает в микробиологическую лабораторию, его инокулируют на чашку с агаром и помещают в инкубатор для стимулирования роста микробов. Поскольку внешний вид микробных колоний меняется по мере их роста, морфологию колоний исследуют через определенное время после инокуляции чашки. Обычно планшет считывают через 18–24 часа после инокуляции. ^[1]^: 163 но для медленно растущих организмов, таких как грибы, время может быть другим. ^[2]^: 518 Микробиолог изучает внешний вид колонии, отмечая такие особенности, как размер, цвет, форма, консистенция и непрозрачность. ^[1]^: 165–8 или ручную линзу увеличительное стекло . Для более детального рассмотрения колоний можно использовать ^[3]^: 96

Непрозрачность микробной колонии можно охарактеризовать как прозрачную, полупрозрачную или непрозрачную. Стафилококки обычно непрозрачны. ^[1]^: 167–8 в то время как многие виды Streptococcus полупрозрачны. ^[4]^: 188 Общую форму колонии можно охарактеризовать как округлую, неправильную или точечную (наподобие иголок). Вертикальный рост или возвышение колонии, еще одна отличительная характеристика, оценивается путем наклона чашки с агаром в сторону и обозначается как плоская, приподнятая, выпуклая, мозолистая (очень выпуклая), пупочковая (с углублением в центре) или умбонатная. (с выпуклостью в центре). ^[1]^: 167^[5]^: 19 Край колонии можно описать отдельно, используя такие термины, как гладкий, шероховатый, неровный и нитевидный. Bacillus anthracis отличается своим нитевидным внешним видом, который иногда описывают как напоминающий . голову Медузы ^[1]^: 167

Консистенцию проверяют путем физического манипулирования колонией стерильным инструментом. Его описывают такими терминами, как ломкий, кремовый, липкий и сухой. Стафилококки имеют кремообразную консистенцию. ^[1]^: 173 в то время как некоторые виды Neisseria липкие, а колонии дифтероидных бактерий и бета-гемолитических стрептококков обычно сухие. ^[1]^: 167–8 Бактерии, образующие капсулы , часто имеют слизистую (слизистую) консистенцию. ^[2]^: 495

Когда определенные микроорганизмы выращиваются на кровяном агаре , они могут переваривать кровь в среде, вызывая видимый гемолиз (разрушение эритроцитов) на чашке с агаром. По морфологии колоний гемолиз подразделяют на три типа: альфа-, бета- и гамма-гемолиз. При альфа-гемолизе кровь частично переваривается, в результате чего область вокруг колонии становится зеленой. При бета-гемолизе организм полностью переваривает кровь, оставляя чистую область вокруг каждой колонии. ^[1]^: 165–6 Организмы, не производящие гемолиз, называются гамма-гемолитическими. ^[2]^: 500 Clostridium perfringens , вызывающая газовую гангрену , примечательна тем, что образует «двойную зону» как полного, так и неполного гемолиза. ^[6]^: 94

Запах культуры иногда считают частью колониальной морфологии. Хотя намеренно нюхать микробные культуры не рекомендуется, некоторые организмы выделяют характерные запахи, которые можно обнаружить при обычном исследовании культуры. Среди них Pseudomonas aeruginosa , обладающая запахом винограда; Staphylococcus aureus , который, как говорят, пахнет старыми носками; и Proteus mirabilis , запах которого попеременно описывается как гнилостный. ^[1]^: 168 или как шоколадный торт. ^[7]^: 124

Другие отличительные особенности морфологии колоний включают подвижность и выработку пигментов. Pseudomonas aeruginosa вырабатывает пигменты пиоцианин и пиовердин , которые придают колониям зеленоватый блеск. ^[1]^: 473^[5]^: 154 Некоторые экземпляры Serratia marcescens производят оранжево-красный пигмент, называемый продигиозином . ^[5]^: 26^[8]^: 236 Организмы с роящейся подвижностью , такие как виды Proteus , демонстрируют концентрические волны роста, идущие от точки инокуляции. ^[1]^: 423^[5]^: 153

Колониальная морфология избранных организмов

Staphylococcus aureus : большие непрозрачные, круглые, кремовые, от белого до желтоватого цвета колонии, демонстрирующие бета-гемолиз на кровяном агаре. ^[1]^: 167–73
Streptococcus pyogenes : небольшие полупрозрачные колонии, демонстрирующие бета-гемолиз на кровяном агаре. ^[1]^: 167^[8]^: 216
Streptococcus pneumoniae : небольшие колонии с приподнятыми краями, демонстрирующие альфа-гемолиз на кровяном агаре. ^[8]^: 223
Протеус сп. : роевое поведение на кровяном агаре ^[1]^: 167
Serratia marcescens : красная пигментация: хотя считается характерной для этого вида, только около 10% экземпляров производят этот пигмент. ^[8]^: 236
Bacillus cereus : колонии «матового стекла», демонстрирующие бета-гемолиз на кровяном агаре. ^[9]^: 188
Aspergillus niger : зернистые колонии с белым краем и черной пигментацией в центре. ^[5]^: 187–8

Интерпретация

Колониальная морфология служит первым шагом в идентификации видов микробов из клинических образцов. ^[10] Основываясь на внешнем виде колоний, микробиологи могут сузить список возможных микроорганизмов, что позволяет им выбрать подходящие тесты для постановки окончательного диагноза. Например, если микробиолог наблюдает колонии, напоминающие виды стафилококков , он может провести тест на каталазу, чтобы подтвердить что он принадлежит к роду Staphylococcus , и тест на коагулазу, чтобы определить, является ли это коагулазонегативным стафилококком или более патогенным видом, таким как S. aureus . ^[3]^: 101^[8]^: 203

Наблюдение за гемолизом полезно для предположительной идентификации бактерий. ^[1]^: 165–6 особенно стрептококки, которые классифицируются на основании их гемолитических реакций. ^[11]^: 92 Например, Streptococcus pyogenes , вызывающий ангину и скарлатину . ^[12] проявляет бета-гемолиз, тогда как Streptococcus pneumoniae , который может вызывать пневмонию и менингит , проявляет альфа-гемолиз. ^[2]^: 507 Высокопатогенный S. aureus классически проявляет бета-гемолиз. ^[5]^: 26 в то время как Staphylococcus epidermidis , часть нормальной флоры кожи и случайный условно-патогенный микроорганизм , делает это слабо или не делает вообще. ^[1]^: 309–14

Хотя автоматизированные методы, такие как MALDI-TOF, все чаще используются для идентификации микроорганизмов в клинических лабораториях, морфология колоний остается полезной для отличия потенциальных патогенов, которые необходимо идентифицировать, от нормальной флоры, для которой окончательная идентификация не требуется. ^[1]^: 163 и для подтверждения идентификации, когда автоматизированные методы дают неубедительные результаты. ^[3]^: 103–4

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д Конни Р. Махон; Дональд К. Леман; Джордж Мануселис (18 января 2018 г.). Учебник диагностической микробиологии . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-48212-7 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Мэри Луиза Терджен (2016). Клиническая лабораторная наука Линне и Рингсруд: концепции, процедуры и клиническое применение . Эльзевир Мосби. ISBN 978-0-323-22545-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Гэри В. Прокоп; Элмер В. Конеман (2017). Цветной атлас Конемана и учебник диагностической микробиологии . Уолтерс Клювер Здоровье. ISBN 978-1-4511-1659-5 .
^ Пи Джей Куинн; БК Маркей; ФК Леонард; П. Хартиган; С. Фаннинг; Э. С. Фицпатрик (7 октября 2011 г.). Ветеринарная микробиология и микробные болезни . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-118-25116-4 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Майкл Дж. Лебофф; Бертон Э. Пирс (1 января 2012 г.). Фотоатлас для микробиологической лаборатории . Издательство Мортон. ISBN 978-1-61731-007-2 .
^ Апурба Санкар Шастри; Бхат Сандхья К. (20 августа 2017 г.). Основы практической микробиологии . компании JP Medical Ltd. ISBN 978-93-5270-185-8 .
^ Луис М. де ла Маса; Мари Т. Пеццло; Кассиана Э. Биттенкурт; Эллена М. Петерсон (16 июня 2020 г.). Цветной атлас медицинской бактериологии . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-68367-035-3 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Карен К. Кэрролл; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (12 августа 2015 г.). Джавец Мельник и Адельбергс Медицинская микробиология 27 E . Макгроу-Хилл Образование. ISBN 978-0-07-182503-0 .
^ г-н Адамс; МО Мосс (2008). Пищевая микробиология . Королевское химическое общество. ISBN 978-0-85404-284-5 .
^ Пэ, Ыйвон; Ким, Хуэйсунг; Раджва, Бартек; Томас, Джон Г.; Робинсон, Дж. Пол (2015). «Текущее состояние и будущие перспективы использования передовых компьютерных методов для изучения морфологии бактериальных колоний». Экспертный обзор противоинфекционной терапии . 14 (2): 207–218. дои : 10.1586/14787210.2016.1122524 . ISSN 1478-7210 . ПМИД 26582139 . S2CID 38205341 .
^ Карин К. ВанМетер; Роберт Дж. Хьюберт; Уильям Г. ВанМетер (7 августа 2013 г.). Микробиология для медицинского работника . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-27702-0 .
^ Андрулла, Эфстратиу; Тереза, Ламаньи (10 февраля 2016 г.). «Эпидемиология Streptococcus pyogenes» . Streptococcus pyogenes: от базовой биологии до клинических проявлений . Оклахома-Сити, США: Центр медицинских наук Университета Оклахомы . Проверено 6 марта 2020 г.

См. также

Морфология бактериальных клеток - микроскопический вид бактериальных клеток.

Внешние ссылки

Галерея изображений морфологии колоний Американского общества микробиологии

[Mahon2018-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д Конни Р. Махон; Дональд К. Леман; Джордж Мануселис (18 января 2018 г.). Учебник диагностической микробиологии . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-48212-7 .

[Turgeon2016-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Мэри Луиза Терджен (2016). Клиническая лабораторная наука Линне и Рингсруд: концепции, процедуры и клиническое применение . Эльзевир Мосби. ISBN 978-0-323-22545-8 .

[Procop2017-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с Гэри В. Прокоп; Элмер В. Конеман (2017). Цветной атлас Конемана и учебник диагностической микробиологии . Уолтерс Клювер Здоровье. ISBN 978-1-4511-1659-5 .

[QuinnMarkey2011-4] Пи Джей Куинн; БК Маркей; ФК Леонард; П. Хартиган; С. Фаннинг; Э. С. Фицпатрик (7 октября 2011 г.). Ветеринарная микробиология и микробные болезни . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-118-25116-4 .

[Leboffe2012-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Майкл Дж. Лебофф; Бертон Э. Пирс (1 января 2012 г.). Фотоатлас для микробиологической лаборатории . Издательство Мортон. ISBN 978-1-61731-007-2 .

[Sastry2017-6] Апурба Санкар Шастри; Бхат Сандхья К. (20 августа 2017 г.). Основы практической микробиологии . компании JP Medical Ltd. ISBN 978-93-5270-185-8 .

[MazaPezzlo2020-7] Луис М. де ла Маса; Мари Т. Пеццло; Кассиана Э. Биттенкурт; Эллена М. Петерсон (16 июня 2020 г.). Цветной атлас медицинской бактериологии . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1-68367-035-3 .

[Carroll2015-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и Карен К. Кэрролл; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (12 августа 2015 г.). Джавец Мельник и Адельбергс Медицинская микробиология 27 E . Макгроу-Хилл Образование. ISBN 978-0-07-182503-0 .

[AdamsMoss2008-9] г-н Адамс; МО Мосс (2008). Пищевая микробиология . Королевское химическое общество. ISBN 978-0-85404-284-5 .

[BaeKim2015-10] Пэ, Ыйвон; Ким, Хуэйсунг; Раджва, Бартек; Томас, Джон Г.; Робинсон, Дж. Пол (2015). «Текущее состояние и будущие перспективы использования передовых компьютерных методов для изучения морфологии бактериальных колоний». Экспертный обзор противоинфекционной терапии . 14 (2): 207–218. дои : 10.1586/14787210.2016.1122524 . ISSN 1478-7210 . ПМИД 26582139 . S2CID 38205341 .

[VanMeterHubert2013-11] Карин К. ВанМетер; Роберт Дж. Хьюберт; Уильям Г. ВанМетер (7 августа 2013 г.). Микробиология для медицинского работника . Elsevier Науки о здоровье. ISBN 978-0-323-27702-0 .

[Androulla2016-12] Андрулла, Эфстратиу; Тереза, Ламаньи (10 февраля 2016 г.). «Эпидемиология Streptococcus pyogenes» . Streptococcus pyogenes: от базовой биологии до клинических проявлений . Оклахома-Сити, США: Центр медицинских наук Университета Оклахомы . Проверено 6 марта 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]