مقالات

محیط کشت SS آگار، ابزار کلیدی در شناسایی سالمونلا و شیگلا

مقدمه

در آزمایش‌های میکروبیولوژی بالینی، جداسازی دقیق عاملین اسهال‌زا مانند سالمونلا و شیگلا اهمیت حیاتی دارد. محیط کشت Salmonella–Shigella Agar (SS Agar) که در دهه‌های گذشته توسعه یافته، ابزاری اختصاصی برای شناسایی و تفکیک این باکتری‌ها از نمونه‌های بالینی و غذایی است. این محیط بر پایه دئوکسی‌کولات سیترات با افزودن ترکیباتی مانند رنگ بریلینت گرین، نمک‌های صفراوی، لاکتوز و معرف‌های شیمیایی برای آشکارسازی تولید H₂S، طراحی شده است.

مزیت بارز SS آگار، انتخاب‌پذیری متوسط آن است، از یک سو رشد باکتری‌های غیرمضر را سرکوب می‌کند و از سوی دیگر اجازه رشد سالمونلا و برخی شیگلاها را می‌دهد. با این حال، محدودیت‌هایی نیز دارد؛ برای مثال، برخی سویه‌های حساس شیگلا ممکن است در این محیط رشد نکنند . بنابراین، شناخت کامل ویژگی‌ها، مزایا و محدودیت‌های SS Agar برای استفاده مناسب آن در پروتکل‌های تشخیصی ضروری است.

ترکیب شیمیایی و اساس عملکرد

SS  آگار  از مواد زیر تشکیل شده است:

  • پپتون‌ها و عصاره گوشت: منابع نیتروژن، ویتامین و مواد مغذی مورد نیاز
  • لاکتوز 10  g/L منبع کربن و ابزار افتراقی؛ باکتری‌های تخمیرکننده‌ی لاکتوز اسید تولید و رنگ محیط را به قرمز تغییر می‌دهند
  • رنگ‌های تخت‌صفراوی بریلینت گرین، نوترال‌رد و نمک‌های صفراوی: رشد باکتری‌های گرم‌مثبت و کوا‌لی‌فرمرها را مهار می‌سازند.
  • تیوسولفات سدیم و سیترات فریک: برای آشکارسازی تولیدH₂S؛ در صورت تولید، رسوب سیاه‌رنگ مرکزی در کلونی ظاهر می‌شود.

در نتیجه، سالمونلا که لاکتوز را تخمیر نمی‌کند و مناسب شرایط انتخابی است، معمولاً کلونی بی‌رنگ با مرکز سیاه شکل می‌دهد؛ حال آن‌که شیگلا نیز تخمیرکننده لاکتوز است اما H₂S تولید نمی‌کند، بنابراین کلونی بی‌رنگ ساده ایجاد می‌شود .

حساسیت و ویژگی انتخاب‌پذیری

مطالعات نشان داده‌اند که حساسیت SS Agar در شناسایی سالمونلا بسیار بالا است:

در مطالعه Gomez و همکاران (۱۹۹۸)، حساسیت SS در ‌کشت مستقیم ۸۹٫۲٪ و پس از غنی‌سازی با سلبنیت ۹۶٫۴٪ بود، نسبت به محیط‌های انتخابی دیگر عملکرد بهتر داشت.

در مقایسه با محیط‌های جایگزین:

  • XLD  و هکتون انتریک آگار در برخی موارد دسترسی به شیگلا و سالمونلا حتی بهتر هستند و توزیع مناسب‌تری از سویه‌ها ارائه می‌دهند.
  • برای جداسازی شیگلا دیسانتری تایپ1، مک‌کانکی آگار عملکرد بسیار بهتری نسبت به SS دارد (۸۳٪ در مقابل ۴۰٪) . برای دیگر شیگلاها SS مناسب‌تر است.
  • در یک مطالعه مقایسه‌ای (۱۹۹۹)، حساسیت SS پس از غنی‌سازی رقمی حدود ۹۲٪ و ارزش پیشگویی مثبت فقط ۱۷٪ نشان داد .

محدودیت‌ها و کاستی‌ها

با وجود مزایای انتخاب‌پذیری و توان تشخیصی، محدودیت‌هایی نیز بر SS Agar وارد است:

  • مهار سویه‌های حساس شیگلا: پژوهش‌ها نشان می‌دهند که برخی شیگلاها به شدت توسط ترکیبات رنگ و نمک‌های صفراوی مهار می‌شوند.
  • خطای کاذب: برخی باکتری‌ها، فعالیت تیزوسترول مثبت و تولید رنگ سیاه می‌دهند؛ لذا تأیید بیشتری نیاز است .
  • کاهش کارایی در برخی سویه‌های مقاوم به دارو: گزارش شده که سویه‌هایی با مقاومت چندگانه ممکن است در SS کمتر رشد ‌کنند .
  • نیاز به تأیید نهایی: نتایج اولیه بایستی با تست‌های بیوشیمی، ایمونولوژی یا PCR تأیید شوند .

کاربردهای بالینی و غذایی

  • نمونه‌های مدفوع انسانی: SS Agar معمولاً برای تشخیص اولیه سالمونلا و شیگلا استفاده می‌شود؛ حساسیت بالا همراه با محدودیت‌ها، نشان‌دهنده نیاز به استفاده همراه با محیط‌های دیگر است .
  • مواد غذایی و آب: در بررسی غذاهای مشکوک به سالمونلا یا شیگلا، SS Agar همراه با روش غنی‌سازی توصیه می‌شود زیرا حساسیت تشخیصی افزایش می‌یابد .
  • نمونه‌های بالینی غیرمدفوع: کاربرد محدودی دارد ولی در برخی موارد مثل نمونه‌های ادراری یا ترشحات ممکن است مورد استفاده قرار گیرد .

پروتکل اجرا و نکات عملی

مراحل کلیدی برای استفاده موفق از SS Agar عبارتند از:

  1. آماده‌سازی رسانه: حل ۶۰ g پودر در ۱ لیتر آب مقطر، جوشاندن، خنک‌کردن تا حدود ۵۰ °C، ریختن در پلیت استریل.
  2. انتقال نمونه: استفاده از سویاب یا لوپ؛ روش استریک مستقیم توصیه می‌شود.
  3. شرایط انکوباسیون: دمای ۳۳–۳۷ °C برای ۱۸–۲۴ ساعت.
  4. تفسیر کلونی‌ها:
  5. سالمونلا: بی‌رنگ یا شفاف با مرکز سیاه (H₂S+)
  6. شیگلا: کلونی بی‌رنگ ساده
  7. کولی‌فرم‌ها: کلونی صورتی قرمز
  8. کنترل کیفیت (QC): استفاده از سوش کنترل سالمونلا تایفی‌موریوم ATCC 14028 برای مرکز سیاه؛ شیگلا فلکسنری ATCC 12022 برای رشد بدون مرکز سیاه؛ عدم رشد انتروکوک فکالیس.

نتیجه‌گیری

محیط کشت SS Agar یک ابزار انتخاب‌پذیر و افتراقی مفید برای تشخیص سالمونلا و برخی شیگلاهاست. ترکیب منحصر‌به‌فرد آن، امکان جداسازی دقیق باکتری‌های تخمیرکننده لاکتوز را فراهم می‌کند و توانایی آشکارسازی H₂S آن، کمک بزرگی در تفکیک سالمونلا دارد. با این حال، این محیط نسبت به سویه‌های خاص شیگلا حساسیت کمتری دارد و احتمال نتایج کاذب از طرف باکتری‌های فلور نرمال وجود دارد. مطالعات مقایسه‌ای نشان می‌دهند که ترکیب SS Agar با محیط‌هایی مانند  XLD، HE و مک‌کانکی عملکرد کلی بهتری در جداسازی و شناسایی فراهم می‌کند. بنابراین توصیه می‌شود در پروتکل‌های تشخیصی، به‌ویژه برای نمونه‌های مدفوع و غذایی، علاوه بر استفاده از SS Agar، از محیط‌های دیگر و روش‌های تکمیلی بیوشیمیایی یا مولکولی نیز بهره گرفته شود.

منابع

Comparison of xylose lysine deoxycholate agar, hektoen enteric agar, Salmonella–Shigella agar, and eosin methylene blue agar with stool specimens

Xylose lysine agars; new media for isolation of enteric pathogens

Superiority of MacConkey’s agar over Salmonella–Shigella agar for isolation of Shigella dysenteriae type 1

Clinical evaluation of enteric media in the primary isolation of Salmonella and Shigella

Comparison of media for direct isolation and transport of Shigellae from fecal specimens

Recovery of shigellae on XLD and SS agars from fecal specimens