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Die Geheimnisse der Mikroben: Wie identifiziert man mysteriöse Bakterien anhand ihrer Besiedlungsmorphologie?
In der Mikrobiologie bezieht sich die Kolonialmorphologie auf das visuelle Erscheinungsbild von Bakterien oder Pilzen, die auf einem Kulturmedium gezüchtet werden. Die Untersuchung der Kolonisierungsmorphologie ist der erste Schritt zur Identifizierung unbekannter Mikroorganismen. Durch die systematische Beurteilung des Erscheinungsbilds der Kolonisierung sind Mikrobiologen in der Lage, den geeigneten Test auszuwählen, um die spezifische Identität des Mikroorganismus anhand von Merkmalen wie Größe, Form, Farbe, Transparenz und Konsistenz zu bestimmen, die Hinweise auf seine Identität liefern.
Mikrobiologische Testverfahren
Wenn eine Probe im mikrobiologischen Labor eintrifft, wird sie zunächst in ein Agarmedium geimpft und in einen Inkubator gelegt, um das Wachstum der Mikroorganismen zu fördern. Da sich das Erscheinungsbild einer mikrobiellen Besiedlung im Laufe ihres Wachstums ändert, muss die Morphologie der Besiedlung zu bestimmten Zeitpunkten nach der Inokulation untersucht werden. Die Messungen erfolgen üblicherweise 18 bis 24 Stunden nach der Impfung, obwohl dies bei langsamer wachsenden Organismen wie Pilzen anders sein kann.
Mikrobiologen beobachten sorgfältig das Erscheinungsbild von Kolonien und achten auf spezifische Merkmale wie Größe, Farbe, Form, Konsistenz und Transparenz.
Transparenz kann als durchsichtig, durchscheinend oder undurchsichtig beschrieben werden. Normalerweise sind Staphylokokken undurchsichtig, während viele Streptokokken oft durchscheinend sind. Die Gesamtform der Kolonien kann als kreisförmig, unregelmäßig oder klein (stecknadelkopfgroß) charakterisiert werden. Ein weiteres Erkennungsmerkmal ist das vertikale Wachstum oder die Ausstülpung der Kolonie. Dies lässt sich beurteilen, indem man das Agarmedium auf die Seite kippt und es als flach, erhaben, konvex, gerundet (sehr konvex) oder konkav (mit einer Vertiefung in der Mitte) beurteilt. , oder Es kann durch einen Grat (eine Ausbuchtung in der Mitte) usw. ausgedrückt werden.
Die Merkmale des Kolonialrandes können mit Begriffen wie glatt, rau, unregelmäßig und filigran beschrieben werden.
Konformität und spezielle Indikatoren
Überprüfen Sie die Konsistenz der Kolonie, indem Sie sie mit einem sterilen Werkzeug berühren. Es kann mit kurzen Ausdrücken wie knusprig, cremig, klebrig und trocken beschrieben werden. Staphylokokken haben typischerweise eine cremige Konsistenz, wohingegen einige Neisseria-Arten dickflüssiger sind, und eine Besiedlung mit Diphtherie- und beta-hämolysierenden Streptokokken erfolgt üblicherweise trocken. Bakterien, die Kapseln produzieren, haben oft eine rutschige (schleimartige) Konsistenz.
Wenn bestimmte Mikroorganismen auf Blutagar gezüchtet werden, können sie das Blut im Medium verdauen, was zu einer erkennbaren Hämolyse auf der Agarplatte führt. Im Kontext der Kolonisationsmorphologie wird Hämolyse in drei Typen unterteilt: Alpha-Hämolyse, Beta-Hämolyse und Gamma-Hämolyse. Alpha-Hämolyse tritt auf, wenn das Blut teilweise verdaut wird, was zu einer grünen Verfärbung um die Kolonien herum führt, während Beta-Hämolyse auftritt, wenn der Organismus das Blut vollständig verdaut und ein klarer Bereich um jede Kolonie herum entsteht. Organismen, die keine Hämolyse produzieren, werden als Gamma-Hämolyse bezeichnet.
Clostridium difficile, das Bakterium, das Gasbrand verursacht, ist beispielsweise dafür bekannt, dass es eine „Zwei-Zonen“-Hämolyse mit vollständiger und unvollständiger Hämolyse hervorruft.
Geruch und andere Eigenschaften
Kulturelle Gerüche werden manchmal als Teil kolonialer Formationen angesehen. Obwohl es nicht empfohlen wird, absichtlich an mikrobiellen Kulturen zu schnüffeln, produzieren einige Mikroorganismen einzigartige Gerüche, wie Pseudomonas aeruginosa, das ein traubenartiges Aroma verströmt, Staphylococcus aureus, der nach alten Socken riecht, und Proteus, der abwechselnd wie ranzig oder wie Schokoladenkuchen.
Weitere einzigartige Merkmale der Kolonialmorphe sind Beweglichkeit und die Produktion von Pigmenten. Pseudomonas aeruginosa produziert Cyanin und Xanthophycetin, die den Kolonien einen grünen Schimmer verleihen, während einige Chromobakterien ein orangerotes Pigment namens Ploidycin produzieren.
Erklärung und Anwendung
Die Kolonialmorphologie ist der erste Schritt bei der Identifizierung mikrobieller Arten anhand klinischer Proben. Anhand des optischen Erscheinungsbilds der Besiedlung können Mikrobiologen die Liste der möglichen Organismen eingrenzen und so den geeigneten Test auswählen, um eine definitive Diagnose zu stellen. Die Beobachtung der Hämolyse ist sehr nützlich bei der Identifizierung bestimmter Bakterien wie Streptokokken, die anhand ihrer hämolytischen Reaktion klassifiziert werden.
Obwohl automatisierte Techniken wie MALDI-TOF in klinischen Laboratorien zunehmend zur Identifizierung von Mikroorganismen eingesetzt werden, hilft die Kolonisationsmorphologie immer noch dabei, potenzielle Krankheitserreger von der normalen Flora zu unterscheiden, da die Identifizierung der normalen Flora normalerweise nicht erforderlich ist. Identifizierung und wenn automatisierte Techniken mehrdeutige Ergebnisse liefern, Bewertung der Kolonialmorphologie kann die Identität weiter bestätigen.Streptococcus pyogenes, der Halsschmerzen und Scharlach verursacht, weist beispielsweise eine Betahämolyse auf, während Streptococcus pneumoniae eine Alphahämolyse zeigt.
Diese Reihe von Untersuchungen und Vergleichen ermöglicht uns nicht nur ein tieferes Verständnis für die Vielfalt der Mikroorganismen, sondern bietet auch mehr Raum zum Nachdenken. Welche Rollen spielen diese Mikroorganismen in der Umwelt, in der wir leben?
