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驚人的發現：如何透過菌落的氣味辨別細菌？
在微生物學中，菌落形態學指的是在琼脂平板上觀察細菌或真菌菌落的視覺外觀。對菌落形態的檢查是識別未知微生物的第一步。微生物學家系統地評估菌落的外觀，聚焦於大小、形狀、顏色、不透明度及一致性等特徵，提供了識別有機體的線索，使他們能選擇適當的測試來進行確定的識別。
當樣本抵達微生物實驗室時，它會被接種到琼脂平板上，並放置在培養箱中以促進微生物的生長。菌落的外觀隨著生長而變化，因此在接種後的特定時間檢查菌落形態。
通常，平板會在接種後18到24小時進行觀察，但慢生長的有機體（如真菌）可能需要更長的時間。微生物學家將檢查菌落的外觀，並注意像大小、顏色、形狀、一致性和不透明度等具體特徵。可以使用手持放大鏡或放大鏡來更詳細地觀察菌落。
菌落的透明度可以描述為透明、半透明或不透明。比如，葡萄球菌通常是非透明的，而許多鏈球菌屬的物種則是半透明的。
菌落的整體形狀可能被特徵化為圓形、不規則或小點狀（如針尖）。菌落的垂直生長或突起也是另一個識別特徵，這可以通過側斜琼脂平板來評估，形狀會被描繪為平坦、突起、圓凸、隆起（非常凸起）、中央凹陷或有隆起點等。菌落邊緣可用光滑、粗糙、不規則和絲狀等術語來描述。比如，炭疽桿菌的絲狀外觀，有時被形容為類似於美杜莎的頭部。
一致性是通過用無菌工具物理操作菌落來檢查的，可以使用脆的、奶油狀的、粘稠的和乾燥的等術語來描述。葡萄球菌被認為具有奶油狀的一致性，而一些奈瑟氏菌屬的物種為粘稠，白喉桿菌和β溶血性鏈球菌的菌落則通常為乾燥狀態。
某些產生膠囊的細菌通常具有粘稠（黏液狀）的一致性。當某些微生物在血琼脂上生長時，它們可能會消化培養基中的血液，導致琼脂板上的可見溶血（紅血球的破壞）。在菌落形態學中，溶血被分類為三種類型：α溶血、β溶血和γ溶血。α溶血中，血液部分消化，導致菌落周圍區域變綠。β溶血中，生物體完全消化血液，導致每個菌落周圍留下一個清晰的區域。那些不會產生溶血的有機體則被稱為γ溶血。
產生氣味的菌落有時被視為菌落形態的一部分。雖然不建議故意嗅聞微生物培養物，但某些生物體會產生獨特的氣味，可以在例行檢查培養物時檢測到。
例如，綠膿桿菌有著類似葡萄的氣味；金黃色葡萄球菌則被認為聞起來像老襪子，而變形桿菌的氣味則被交替描述為腐臭或像巧克力蛋糕。其他菌落形態的獨特特徵包括運動性和色素的產生。綠膿桿菌會產生青色素和綠色素，給菌落帶來綠色光澤。
某些紅色變形桿菌會生成一種稱為麗紅的橙紅色素。有些有擴展運動能力的生物體（如變形桿菌屬）則表現出從接種點向外擴展的同心圓波狀生長。
菌落形態學作為從臨床樣本中識別微生物物種的第一步，根據菌落的視覺外觀，微生物學家能夠縮小可能的有機體清單，使他們能夠選擇適當的測試進行確定的診斷。
例如，如果微生物學家觀察到菌落類似於葡萄球菌屬的形狀，他們可能會進行催化酶測試來確認它屬於葡萄球菌屬，並進行凝固酶測試來確定它是凝固酶陰性葡萄球菌還是更具致病性的物種，如金黃色葡萄球菌。溶血的觀察對於鏈球菌的預先識別非常有用，因為它們依據溶血反應進行分類。
例如，造成喉嚨痛和猩紅熱的鏈球菌pyogenes會顯示出β溶血，而可能引發肺炎和腦膜炎的鏈球菌肺炎則顯示出α溶血。高度致病性的金黃色葡萄球菌在典型情況下會顯示出β溶血，而表皮葡萄球菌作為皮膚正常菌群的一部分，偶爾成為機會性病原體時，則顯示得很弱或根本不產生溶血。
儘管現代化技術如MALDI-TOF越來越多地用於識別臨床實驗室中的微生物，但菌落形態學仍然對於區分必須識別的潛在病原體和正常菌群（不需要進行確定識別）非常有用，並且在自動化技術給出不確定結果時可用於確認識別。
這些龐大的微生物世界中，菌落的形態和氣味是否能成為你深入探索微生物辨識的啟發？
