在微生物学中,殖民形态是指细菌或真菌在培养基上呈现出的视觉外观。检查殖民形态是识别未知微生物的第一步。透过系统性地评估殖民的外观,微生物学家能够根据大小、形状、颜色、透明度和一致性等特征提供关于其身份的线索,从而选择合适的测试来确定该微生物的具体身份。
当样本来到微生物学实验室时,首先会将其接种到琼脂培养基中,并放置在培养箱中以促进微生物的生长。由于微生物殖民的外观随着其生长而变化,因此在接种后的特定时间需要对殖民形态进行检查。通常在接种后的18至24小时进行读取,对于生长较慢的有机物,如真菌,时间有可能不同。
微生物学家仔细观察殖民的外观,记录特定特征,如大小、颜色、形状、一致性和透明度。
透明度可以描述为透明、半透明或不透明。通常,葡萄球菌是呈不透明的,而许多链球菌则通常是半透明的。殖民的整体形状可以特征化为圆形、不规则形或小点形(如针点)。另一个识别特征是殖民的垂直生长或隆起,这可以通过将琼脂培养基倾斜到一侧来评估,并以平坦、隆起、凸起、圆形(非常凸起)、凹陷(中心有凹陷)或隆起(中心有凸起)等方式表示。
殖民边缘的特征则可以用光滑、粗糙、不规则和丝状等术语来描述。
通过用无菌工具物理接触殖民,检查其一致性。可用迷你短语如脆性、奶油状、粘性和干燥来描述。葡萄球菌通常具有奶油状的质地,而某些奈瑟菌属的种类则偏粘性,白喉杆菌和β溶血链球菌的殖民则通常是干燥的。生产荚膜的细菌通常具有滑腻(粘液状)的一致性。
当某些微生物在血琼脂上生长时,可能会消化介质中的血液,导致琼脂板上出现明显的溶血。在殖民形态的范畴中,溶血分为三种类型:α溶血、β溶血和γ溶血。 α溶血是指血液部分被消化,导致殖民周围变为绿色;而β溶血则表示生物体完全消化血液,在每个殖民周围留下清晰的区域;不产生溶血的生物被称为γ溶血。
例如,产生气性坏疽的梭状芽孢杆菌以其产生「双区」的完全和不完全溶血而闻名。
文化的气味有时被视为殖民形态的一部分。虽然不建议故意闻嗅微生物文化,但某些微生物会产生独特的气味,例如绿脓杆菌散发出的类似葡萄的香味,金黄色葡萄球菌则有类似旧袜子的味道,而变形杆菌的气味交替被形容为腐臭或像巧克力蛋糕。
殖民形态的其他独特特征还包括运动性和颜色素的产生。绿脓杆菌会产生青色素和黄藻色素,赋予殖民一种绿色的光泽;而某些赤色色杆菌则会生成一种橙红色素,称为普洛基丁。
殖民形态是从临床样本中识别微生物物种的第一步。根据殖民的视觉外观,微生物学家可以缩小可能的生物体名单,从而选择合适的测试来提供确定的诊断。在识别一些特定的细菌如链球菌时,溶血观察的结果非常有用,这些细菌是根据其溶血反应进行分类的。
例如,引起喉咙痛和猩红热的链球菌pyogenes表现出β溶血,而链球菌pneumoniae则显示α溶血。
尽管自动化技术如MALDI-TOF在临床实验室中越来越多地被用于识别微生物,但殖民形态仍然有助于区分潜在病原体与正常菌群,因为通常不需要对正常菌群进行确定的鉴定,而在自动化技术结果不明确时,殖民形态的评估能够进一步确认身份。
这一系列的检查和比对,不仅让我们更深入了解微生物的多样性,也带来了更多的思考空间,这些微生物在我们生活的环境中又扮演着什么样的角色呢?