實驗名稱:Spore stain
實驗原理:
因為孢子類似抗酸菌很難被染色。如用普通染色法則菌體是深色,孢子卻因染不上而呈現透明。所以,要採用Wirtz-Conklin method染孢子,染上色後將如同結核菌一樣無法用脫色劑脫色。
實驗目的:
觀察Clostridium tetani(破傷風桿菌)和Clostridiumsporogenes經過Spore stain後所呈現的形狀。
實驗材料:薄抹片、malachite green(5%)、火焰、Safranin、油鏡。
實驗方法:Wirtz-Conklin method如下:
- 製作薄抹片,加入malachite green(5%)。
- 用火焰在其下慢慢輕輕地燒,見其產生白煙,稍微移開後再燒。如此持續5min.,促使孢子上色。
- 背面沖水後,將水甩掉。
- 用Safranin(番紅)做背景染色30sec.。
- 背面沖水後,在空氣中待其乾燥。
- 用油鏡鏡檢。
實驗結果:孢子的地方染上綠色後即不易脫色,其他地方則呈現背景顏色(紅色)。
Clostridium tetani(破傷風桿菌)形成terminal spore,狀似鼓棒(drum stick)。Spore處是綠色,桿狀處是紅色。
Clostridium sporogenes猶如糖果狀,中央孢子處是綠色,兩旁是紅色。
實驗討論:
Clostridium tetani (破傷風桿菌)除了可以用鏡檢外還可用體外隔離,不過這兩種方法都不是很成功。Clostridium sporogenes和Clostridium tetani一樣在鏡檢下也不是很成功,通常是因為孢子不易染色的關係。
Clostridium tetani和Clostridium sporogenes都是厭氣菌,為了作為實驗材料而培養時,用豬肝、豬肝湯再經高溫、高壓滅菌作為medium的效果很好(可能是因為養分充足,有glutathione,作用類似cystine、arginine為還原劑,可將O2鎖住的關係)。
Clostridium tetani可以從臨床上來診斷,病人通常有傷口、牙關緊閉(由於三叉神經運動分支障礙,導致咀嚼肌強直,病人的嘴不由自主地緊閉,稱為trismus或lockjaw)、且曾有免疫缺失的情況。若直接從傷口取出Clostridium來做抹片染色的材料,並不能確認一定是C. tetani。所以取出後可以直接在blood agar或轉移到cooked meat medium(加熱800C,10~15min.以破壞非孢子物)。在blood agar經過24小時的培養後,將發現呈現聚集的情況(因為C. tetani是有運動性的)。
經過Spore stain後,將發現猶如網球拍狀的terminal spores。
進一步的確認是藉由偵測它的neurotoxin產物。方法是從C. tetani的純培養液中抽取濾液並注射到老鼠腿中,另一隻則多加了tetanus antitoxin。幾個小時後,未受保護的老鼠腿部出現僵硬和肌肉痙攣並延伸到尾部,然後到另一條腿上。受保護的老鼠則倖免於難。
Clostridium sporogenes是一種非致病性的細菌。它通常和Clostridium perfringens (Welch's bacillus),Clostridium novyi,和Clostridium septicum等細菌一起存在。它們如同腐生菌般存在於土壤和人及動物的腸道。當傷口接觸到被糞便汙染的土壤,感染就發生了。大部分絕對厭氧、產毒、可形成孢子的G(+)細菌便會感染傷口而造成一種致命的疾病,我們稱為Gas gangrene(氣性壞疽)或Clostridial myonecrosis、Clostridial myositis。有75%與Cl. perfringens相關,1/3是以Cl. perfringens為致病原。
參考文獻
Spore stain•微免實驗手冊•p58。
Boyd R.F., Hoerl B.G.(1986).Basic medical microbiology.(3rd edition,pp498-499).Boston/Toronto: little, Brown and Company.
Alice. Lorraine. Smith(民67初版)•Principles of Microbiology(8版,p407)•台北:南山堂。