مقدمه

در میکروبیولوژی، انتخاب محیط کشت مناسب برای رشد و شناسایی میکروارگانیسم‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای دارد. محیط TSA یا  Tryptic Soy Agar، یکی از پرکاربردترین محیط‌های کشت عمومی، به دلیل توانایی‌اش در حمایت از رشد طیف گسترده‌ای از باکتری‌ها، از جمله پاتوژن‌ها و غیرپاتوژن‌ها، به‌عنوان ابزاری اساسی در آزمایشگاه‌ها شناخته می‌شود. این محیط که از هضم آنزیمی سویا و کازئین تهیه می‌شود، به دلیل غنای مغذی و انعطاف‌پذیری‌اش، در کشت اولیه، پایش میکروبی و تحقیقات علمی کاربرد دارد. استفاده از TSA در آزمایشگاه‌های بالینی، دقت شناسایی باکتری‌ها را تا ۹۲ درصد افزایش داده و زمان تشخیص را به‌طور قابل‌توجهی کاهش داده است. با گسترش نیاز به تشخیص سریع عفونت‌ها و تحقیقات میکروبی، اهمیت این محیط کشت بیش از پیش روشن شده است.

تعریف و مفهوم TSA

تریپتیک سویا آگار محیط کشتی جامد است که از هضم آنزیمی کازئین (پروتئین شیر) و سویا تهیه می‌شود و با آگار به‌عنوان پایه جامد تقویت شده است. این محیط به دلیل ترکیب غنی‌اش، برای کشت عمومی باکتری‌های هوازی و بی‌هوازی طراحی شده و به‌عنوان یک پایه برای تست‌های تکمیلی استفاده می‌شود.

اهمیت بالینی

TSA به‌عنوان یک محیط اولیه، برای جداسازی باکتری‌ها از نمونه‌های بالینی (مانند خون، ادرار یا زخم) و مشاهده رشد کلنی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد و در تشخیص عفونت‌ها نقش کلیدی دارد.

ترکیب و آماده‌سازی TSA

مواد اولیه: آگار( 5/1-۲ درصد وزن، برای ایجاد ساختار جامد)، پپتون سویا (منبع پروتئین و آمینواسیدها ۵ گرم در لیتر)، کازئین هیدرولیز شده (منبع نیتروژن و پپتیدها ۵ گرم در لیتر)، سدیم کلرید (برای تنظیم اسمولالیته ۵ گرم در لیتر)، دی‌پتاسیم فسفات (برای بافر کردن pH 5/2 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. استریل کردن در اتوکلاو (۱۲۱ درجه سانتی‌گراد، ۱۵ دقیقه)
3. خنک کردن تا ۴۵-۵۰ درجه سانتی‌گراد و ریختن در پلیت‌ها.
4. انجماد در دمای اتاق برای جامد شدن.

مکانیسم عملکرد TSA

ترکیب غنی پپتون سویا و کازئین، منبع کربن، نیتروژن، و ویتامین‌ها را برای باکتری‌ها فراهم می‌کند. آگار به‌عنوان یک ماتریس غیرقابل‌متابولیسم، ساختار لازم را ایجاد می‌کند.

شرایط بهینه

• دما: ۳۵-۳۷ درجه سانتی‌گراد برای باکتری‌های پاتوژن.
• pH: 0/7-4/7.
• زمان انکوباسیون: ۲۴-۴۸ ساعت، با امکان تمدید تا ۷۲ ساعت.

کاربردها در کشت باکتری‌ها

1. کشت اولیه: مناسب برای جداسازی باکتری‌هایی مانند اشرشیا کلای، استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژنوزا. محیط کشتTSA رشد ۹۸ درصد باکتری‌های هوازی را پشتیبانی می‌کند .
2. تست‌های بیوشیمیایی: پایه‌ای برای تست‌هایی مانند کاتالاز، اکسیداز و تست‌های حساسیت آنتی‌بیوتیکی.
3. امکان مشاهده مورفولوژی کلنی‌ها (شکل، رنگ، و اندازه)
4. غنی‌سازی و پایش: استفاده در غنی‌سازی نمونه‌ها با افزودن خون یا آنتی‌بیوتیک‌ها.

ویژگی‌های باکتری‌های مختلف در TSA

محیط کشتTSA به دلیل غنای مغذی‌اش، رفتار متفاوتی از باکتری‌های مختلف را نشان می‌دهد که می‌تواند به شناسایی آن‌ها کمک کند. اشرشیا کلای معمولاً کلنی‌های درخشان، براق، و به رنگ خاکستری با قطر ۲-۳ میلی‌متر تشکیل می‌دهد و رشد سریعی در ۲۴ ساعت دارد. استافیلوکوکوس اورئوس کلنی‌های طلایی، برجسته و با قطر ۴-۶ میلی‌متر ایجاد می‌کند که به دلیل تولید رنگدانه استافیلوکسانتین قابل‌تشخیص است و در حضور خون در TSA، همولیز بتا را نشان می‌دهد. سودوموناس آئروژنوزا با کلنی‌های بزرگ، نامنظم، و سبزآبی (به دلیل تولید پیووروبین) و بوی مشخصی ظاهر می‌شود که در ۴۸ ساعت به اوج رشد می‌رسد. باسیلوس سوبتیلیس کلنی‌های سفید یا کرم‌رنگ، مواج و پخش‌شده تشکیل می‌دهد که به دلیل تولید اسپور، دوام بیشتری در محیط دارند. این ویژگی‌ها، همراه با تست‌های تکمیلی، به تفکیک گونه‌ها کمک می‌کند. مورفولوژی کلنی در TSA، دقت شناسایی اولیه را تا ۸۷ درصد افزایش می‌دهد.

محدودیت‌ها و چالش‌ها

1. عدم انتخابی بودن: این محیط برای باکتری‌های نیازمند فاکتورهای رشد خاص مانند هموفیلوس آنفلوانزاکافی نیست.
2. رشد باکتری‌های ناخواسته: احتمال آلودگی با باکتری‌های غیرهدف به دلیل عدم وجود عوامل انتخابی.
3. نیاز به محیط‌های مکمل: برای باکتری‌های بی‌هوازی یا پاتوژن‌های خاص، نیاز به غنی‌سازی با خون یا گازهای خاص دارد.

نقش TSA در تحقیقات و تشخیص‌های بالینی

1. تشخیص اولیه عفونت: جداسازی باکتری‌ها از نمونه‌های بالینی برای شناسایی اولیه و کاهش زمان تشخیص با مشاهده رشد اولیه در ۲۴ ساعت.
2. پایش کیفیت: استفاده در آزمایشگاه‌ها برای کنترل کیفیت تجهیزات و محیط.
3. تحقیقات میکروبی: محیطی ایده‌آل برای مطالعه تنوع میکروبی و غربالگری باکتری‌های مفید.

نتیجه‌گیری

محیط TSA، با ترکیب غنی و توانایی حمایت از رشد طیف گسترده‌ای از باکتری‌ها، به‌عنوان یک محیط کشت عمومی، پایه‌ای اساسی در میکروبیولوژی بالینی و تحقیقات فراهم می‌کند. مکانیسم عملکرد آن با تأمین مواد مغذی و شرایط بهینه، امکان کشت اولیه، تست‌های بیوشیمیایی و پایش کیفیت را میسر می‌سازد. ویژگی‌های متمایز باکتری‌ها مانند مورفولوژی کلنی و رفتار متابولیکی در TSA، به شناسایی سریع‌تر گونه‌ها کمک می‌کند، هرچند نیاز به محیط‌های مکمل محدودیت‌هایی ایجاد می‌کند.

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