مقدمه

در میکروبیولوژی، محیط‌های کشت انتخابی و افتراقی نقش حیاتی در جداسازی و شناسایی میکروارگانیسم‌های خاص ایفا می‌کنند. محیط TCBS یا  Thiosulfate Citrate Bile Salts Sucrose Agar، یک محیط تخصصی است که برای کشت انتخابی و افتراقی باکتری‌های جنس ویبریو، به‌ویژه ویبریو کلرا، طراحی شده است. این محیط با ترکیب نمک‌های صفراوی و ساکارز، رشد باکتری‌های مزاحم را مهار کرده و امکان شناسایی سریع پاتوژن‌های مرتبط با اسهال و بیماری‌های گوارشی را فراهم می‌کند. استفاده از TCBS دقت تشخیص ویبریو کلرا را تا ۹۶ درصد افزایش داده است. با توجه به شیوع بیماری‌های منتقله از آب و غذا، این محیط به ابزاری ضروری در آزمایشگاه‌های بالینی تبدیل شده است. این مقاله به بررسی علمی تعریف TCBS، ترکیب و آماده‌سازی، ویژگی‌های میکروبیولوژیک، کاربردها، محدودیت‌ها، و نقش آن در تحقیقات و تشخیص‌های بالینی می‌پردازد.

محیط کشتTCBS  چیست؟

محیط TCBS یک محیط کشت جامد است که با ترکیب تیوسولفات، سیترات، نمک‌های صفراوی، و ساکارز طراحی شده تا رشد انتخابی گونه‌های ویبریو و افتراق آن‌ها بر اساس متابولیسم ساکارز را امکان‌پذیر کند. این محیط در سال ۱۹۶۲ توسط Nakanishi معرفی شد.

اهمیت بالینی

محیطTCBS  به‌طور خاص برای شناسایی باکتری‌های پاتوژن مرتبط با اسهال آبکی، مانند ویبریو کلرا، از نمونه‌های مدفوع و آب آلوده استفاده می‌شود.

ترکیب و آماده‌سازی محیط TCBS

آگار (۱.۵-۲ درصد وزن، برای ایجاد ساختار جامد)، تیوسولفات سدیم (منبع گوگرد برای تولید H₂S ۵-۱۰ گرم در لیتر)، سیترات سدیم (تنظیم‌کننده pH و مهارکننده رشد باکتری‌های غیرهدف ۵-۱۰ گرم در لیتر)، نمک‌های صفراوی و کولات سدیم (مهارکننده رشد باکتری‌های گرم‌مثبت و انتروباکتریاسه‌ها ۱۰ گرم در لیتر)، ساکارز (منبع کربن افتراقی ۲۰ گرم در لیتر)، بروم‌تیمول بلو و تیمول بلو (نشانگرهای pH ۰.۰۴ گرم در لیتر) و آب مقطر (به‌عنوان حلال).

مراحل تهیه

1. ترکیب مواد خشک در آب مقطر و هم زدن تا حل شدن کامل.
2. تنظیم pH به ۸.۴-۸.۸.
3. استریل کردن در اتوکلاو (۱۲۱ درجه سانتی‌گراد، ۱۵ دقیقه).
4. ریختن در پلیت‌ها و انجماد در دمای اتاق.

ویژگی‌های میکروبیولوژیک محیط TCBS

1. انتخابی بودن

مکانیسم: نمک‌های صفراوی و قلیایی بودن محیط  (pH 8.4-8.8)، رشد انتروباکتریاسه‌ها و باکتری‌های گرم‌مثبت را مهار می‌کند.

هدف: اجازه رشد انتخابی گونه‌هی ویبریو به‌ویژه ویبریو کلرا و ویبریو پاراهمولیتیکوس

• افتراق بر اساس متابولیسم ساکارز

مکانیسم: باکتری‌هایی که ساکارز را تخمیر می‌کنند، محیط را اسیدی کرده و رنگ را به زرد تغییر می‌دهند؛ باکتری‌هایی که ساکارز را تخمیر نمی‌کنند کلنی‌های سبز تولید می‌کنند.

تشخیص: ویبریو کلرا (زرد) در مقابل ویبریو پاراهمولیتیکوس (سبز).

• تولید سولفید هیدروژن

مکانیسم: تیوسولفات توسط برخی گونه‌ها مانند ویبریو وولنیفیکوس به H₂S تبدیل می‌شود، اما این ویژگی کمتر در TCBS برجسته است.

تشخیص: رسوب سیاه در صورت تولید H₂S

کاربردها در شناسایی باکتری‌ها

1. کشت اولیه: مناسب برای جداسازی ویبریو کلرا و ویبریو پاراهمولیتیکوس از نمونه‌های مدفوع و آب. محیط TCBS رشد ۹۸ درصد ویبریوها را پشتیبانی می‌کند.
2. تست‌های بیوشیمیایی: استفاده برای افتراق گونه‌ها بر اساس رنگ کلنی.
3. تشخیص پاتوژن‌ها: شناسایی باکتری‌های عامل وبا و گاستروانتریت.

ویژگی‌های باکتری‌ها و جزئیات میکروبیولوژیک

مورفولوژی کلونی:

• ویبریو کلرا: کلنی‌های زرد، صاف، و با قطر ۲-۳ میلی‌متر که به دلیل تخمیر ساکارز ظاهر می‌شوند.
• ویبریو پاراهمولیتیکوس: کلنی‌های سبز، براق، و با قطر ۱-۲ میلی‌متر که ساکارز را تخمیر نمی‌کند.
• ویبریو وولنیفیکوس: کلنی‌های زرد یا سبز، بزرگ‌تر، و گاهی با رسوب سیاه  H₂S

رفتار متابولیکی:

• ویبریو کلرا: تخمیر ساکارز، رشد سریع در pH قلیایی.
• ویبریو پاراهمولیتیکوس: عدم تخمیر ساکارز، رشد بهینه در حضور نمک.
• ویبریو وولنیفیکوس: تولید H₂S، نیاز به شرایط خاص (دمای بالا).

نیازهای محیطی

• دما: ۳۵-۳۷ درجه سانتی‌گراد.
• زمان انکوباسیون: ۱۸-۲۴ ساعت.

محدودیت‌ها و چالش‌ها

1. .مهار ناقص باکتری‌های مزاحم: برخی انتروباکتریاسه‌ها ممکن است رشد کنند و نیاز به تأیید بیشتر دارند.
2. حساس به شرایط ذخیره‌سازی: کاهش pH در صورت نگهداری نامناسب، دقت را کاهش می‌دهد.
3. عدم شناسایی همه گونه‌ها: برخی گونه‌های ویبریو ممکن است رشد نکنند.

نقش TCBS در تحقیقات و تشخیص‌های بالینی

1. تشخیص اولیه عفونت: جداسازی ویبریو کلرا از نمونه‌های کلینیکی و کاهش زمان تشخیص با نتایج سریع.
2. پایش اپیدمیولوژی: ردیابی شیوع وبا در مناطق اندمیک.
3. تحقیقات میکروبی: مطالعه متابولیسم و مقاومت آنتی‌بیوتیکی ویبریوها.

نتیجه‌گیری

محیط TCBS، با طراحی انتخابی و افتراقی، ابزاری اساسی برای شناسایی و جداسازی باکتری‌های جنس ویبریو، به‌ویژه ویبریو کلرا است. ویژگی‌های میکروبیولوژیک آن، از جمله مهار باکتری‌های مزاحم، متابولیسم ساکارز و مورفولوژی کلنی، امکان تشخیص سریع و دقیق را فراهم می‌کند. با وجود محدودیت‌هایی مانند مهار ناقص برخی باکتری‌ها، ترکیب آن با فناوری‌های نوین، دقت و کارایی را بهبود بخشیده است.

منابع

Handbook of Microbiological Media. 6th ed

Advances in clinical microbiology techniques

Manual of Clinical Microbiology

Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology

Bailey & Scott’s Diagnostic Microbiology

Biochemical Tests for Identification of Medical Bacteria

Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology