G‹R‹fi
Enterebacteriaceae ailesinin yada k›saca enterik bakterilerin genel özellikleri flunlard›r: 0,3-0,5 mm en ve 1-6mm boyunda ço¤u hareketli, baz›s› hareket-siz, düz, Gram negatif , sporsuz, çomak biçiminde
bakterilerdir. Fakültatif anaeropturlar. Genel kulla-n›m besiyerlerinde kolayl›kla ürerler. Fermentatif metabolizmalar› var olup tümü glikozu parçalayarak asit ve birço¤u da gaz olufltururlar. Katalaz olumlu, oksidaz olumsuzdur. Nitratlar› nitritlere çevirirler (1).
Enterebacteriaceae ailesi içinde 30’dan fazla cins ve 130’dan fazla tür bulunmaktad›r (2). Ancak bu 130
KIA ve Triptofanl› Buyyon Besiyerindeki Biyokimyasal
Özelliklerine Göre Enterik Bakterilerin Tan›mlanmas›nda
Klasik Yöntemlerin Modifikasyonu
Halil YAZGI(*)
ÖZET
Enterebacteriaceae ailesi içinde 30’dan fazla cins ve 130’dan fazla tür bulunmaktad›r. Bu 130 tür bakteriden klinik örneklerde en s›k izole edilenler Escherichia coli, Shigella serogrup A,B,C,D, Salmonellalar, Citrobacter fre-undii, Citrobacter diversus, Edwardsiella tarda, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, Enterobacter clo-acae, Hafnia alvei, Serratia marcescens, Proteus mirabi-lis, Proteus vulgaris, Providencia rettgeri, Providencia stuartii, Providencia alcalifaciens, Morganella morganii, Yersinia entero-colitica, Yersinia pestis ve Yersinia pse-udotu-berculosis’dir.
Enterik bakterilerin tan›mlanmas› biyokimyasal testlerle olur. Bu amaçla en s›k kullan›lan besiyerleri Kligler’s iron agar (KIA) ve triptofanl› buyyon’dur.
Enterik bakterilerin biyokimyasal özelliklerinin de¤erlen-dirilmesinde klasik de¤erlendirme tablolar›n›n kullan›m› pratik uygulamalarda pek uygun de¤ildir. Özellikle mikro-biyoloji uzmanl›k e¤itimine yeni bafllam›fl araflt›rma görev-lileri için bu tablolar› de¤erlendirmek daha da zaman al›-c› olmaktad›r. Tan›mlama tablosunun bu de¤erlendirme zorlu¤unu gidermek amac›yla enterik bakterinin KIA da oluflturdu¤u özellikleri ve indol deneyini birlikte de¤erlen-dirmek suretiyle bir tan›mlama tablosu tasarlanm›flt›r. Ta-sarlanan bu tablo yard›m›yla s›k izole edilen enterik bak-terilerin tan›mlanmas› daha kolay ve k›sa sürede gerçek-lefltirilmektedir.
Anahtar kelimeler:Enterik bakteriler, tan›mlama tablosu
SUMMARY
Modification of the Classical Methods in Identification of Enterobacteriaceae by Their Biochemical Properties on KIA and Tryptone Broth Media
There are more than 30 genera and more than 130 species in Enterobacteriaceae . The most commonly isolated bac-teria are Escherichia coli, Shigella serogrup A,B,C,D, so-me Salmonella serotypes, Citrobacter freundii, Citrobacter diversus, Edwardsiella tarda, Klebsiella pneumoniae, En-terobacter aerogenes, EnEn-terobacter cloacae, Hafnia alvei, Serratia marcescens, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, P rovidencia rettgeri, Providencia stuartii, Providencia al-califaciens, Morganella morganii, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis and Yersinia pseudotuberculosis.
The identification of Enterobacteriaceae could be done by biochemical tests. For this purpose, the most commonly used media are KIA and tryptone broth.
The use of classical evaluation tables is not practical in the evaluation of biochemical features of Enterobacteriaceae. Moreover evaluation of these tables could be time-consu-ming, especially for those who are at the beginning of mic-robiology residency programme. For this purpose, we composed an identification table evaluating features of Enterobacteriaceae both in KIA and tryptone broth media. With the aid of this table the identification of commonly isolated Enterobacteriaceae could be easier and not time-consuming.
Key words:Enterobacteriaceae, identification table
*Atatürk Üniversitesi T›p Fakültesi Mikrobiyoloji ve Klinik Mik-robiyoloji Anabilim Dal›, Erzurum
tür bakteriden klinik örneklerde en s›k izole edilenler E. coli, Shigella serogrup A,B,C,D, Salmonellalar, C.freundii, C. diversus , E. tarda, K. pneumoniae, E. aerogenes, E. cloacae, H. alvei, S. marcescens, P. mirabilis, P. vulgaris, P. rettgeri, P. stuartii, P. alca-lifaciens, M. morganii, Y. enterocolitica, Y. pestis ve Y. pseudotuberculosis’dir(3). Ülkemizde yap›lm›fl çal›flmalarda da klinik örneklerden yaklafl›k olarak benzer bakteriler izole edilmektedir (4-11). Enterik bakterilerin etken olabilece¤i hastal›k materyallerin-den ilk ekimler en az bir adet zengin besiyerine, ör-ne¤in kanl› agar, bir de EMB, Endo, Mac Conkey gi-bi ay›rtedici gi-bir besiyerine yap›lmal›d›r (1). EMB, Endo, Mac Conkey besiyerlerinde Gram pozitif bak-teriler ve müflkülpesent Gram negatif bakbak-teriler üre-yemez iken enterik bakteriler iyi ürer (1,12).EMB, Endo, Mac Concey gibi besiyerinde üreyen bakteri-lerin kesin tan›s› biyokimyasal yöntemlerle yap›l›r. Bu amaçla kullan›lan k›rktan fazla test vard›r (2). Özellikle rutin mikrobiyolojik çal›flmalarda her ente-rik bakterinin tan›s›nda bu testlerin hepsinin yap›l-mas›na gerek yoktur. Ayr›ca zaman ve ekonomik ba-k›mdan uygun da de¤ildir.
Enterik bakterilerin tan›s›nda uygulanan biyokimya-sal deneylerde en s›k kullan›lan besiyerleri Triple Sugar Iron (TSI= Üç flekerli demir) besiyeri ve trip-tofanl› buyyon’dur (13). TS‹ besiyerinin yerine ayn› amaçla Kligler’s Iron Agar (KIA) da kullan›labi-lir(12). Bu iki besiyerinin içeri¤indeki temel fark TSI de üç çeflit (glukoz, laktoz ve sukroz) fleker bulunma-s› oysa K‹A da iki çeflit (glukoz ve laktoz) fleker bu-lunmas›d›r. Sukrozu fermente eden bakteriler TSI besiyerinin yat›k k›sm›nda asit reaksiyon oluflumu-na neden olmaktad›r. Klinik örneklerden s›k olarak izole edilen bakterilerin laktoz fermente etme özel-likleri sukroz fermente etme özellikleriyle genellikle paralellik göstermektedir. Ancak bu paralellik duru-mu her bakteride bulunmamaktad›r. Örne¤in Y. ente-rocolitica, P. vulgaris ve S. marcescens’te laktoz ne-gatif olmas›na karfl›n sukroz pozitiftir (2).
Laktoz negatif ve sukroz pozitif özellikteki bir bak-teriyi TSI besiyerine ekti¤imizde sukrozun fermen-tasyonu TSI besiyerinin yat›k k›sm›n› sar› renge dö-nüfltürmesinden dolay› sanki bakteri laktoz pozitifmifl gibi de¤erlendirme hatalar› ortaya ç›kabilir. Bu
yan›l-g›ya meydan vermemesinden dolay›, özellikle d›flk› örneklerinde Salmonella Shigella ve Yersinia cinsleri-nin izole edilme olas›l›¤› varsa, KIA besiyeri TSI be-siyerine tercih edilebilir (12).
EMB yada Mac Conkey gibi bir besiyerinde üremifl ve oksidaz negatif olan bir bakteri kolonisinden KIA besiyerinin dip k›sm›na bat›r›l›p sonra yat›k yüzeyi-ne zikzak çizilerek ekim yap›l›r. 35 °C’ de 18-24 sa-at inkübe edilir. Bu süre sonunda KIA besiyerinde oluflan özelliklerin de¤erlendirilmesi flu flekildedir: Dipte sar› (asit ), yat›k k›sm›nda k›rm›z› (alkali) re-aksiyon gösteren bakteriler, yaln›z glukozu fermente etmifl laktozu edememifllerdir.
Dip ve yat›k k›s›mda sar› (asit) reaksiyon verenler, hem glukozu hem de laktozu fermente etmifllerdir. Besiyerinde hava kabarc›klar›n›n yada çatlamalar›n varl›¤› bakterinin gaz, siyah rengin oluflumu H2S
oluflturdu¤unu gösterir (1).
Klinik örneklerden s›kl›kla izole edilen enterik bak-terilerin KIA ve triptofanl› buyyon besiyerinde olufl-turdu¤u özellikler klasik flekliyle Tablo 1’ de göste-rilmifltir ( 1-3 ). Enterik bakterilerin biyokimyasal özelliklerinin de¤erlendirilmesinde klasik de¤erlen-dirme tablolar›n›n kullan›m› pratik uygulamalarda pek uygun de¤ildir. Özellikle mikrobiyoloji uzman-l›k e¤itimine yeni bafllam›fl araflt›rma görevlileri için bu tablolar› de¤erlendirmek daha da zaman al›c› ol-maktad›r. Örne¤in “glukoz pozitif, glukozdan gaz oluflumu negatif, H2S pozitif, laktoz negatif, indol pozitif ” özellikte olan bir bakteri suflunu tan›mlaya-bilmek için Tablo 1’ de teorik olarak yaklafl›k 50 ka-reyi iflaretlememiz gerekmektedir.
Tan›mlama tablosunun bu de¤erlendirme zorlu¤unu gidermek amac›yla bakterinin KIA da oluflturdu¤u özellikleri ve indol deneyini birlikte de¤erlendirmek suretiyle Tablo 2’ de görülen tan›mlama tablosu ta-sarland›. Tablonun tasar›m›nda bakterilerin laktoz fermentasyonu özelli¤i özel önem tafl›maktad›r. En-terik bakterilerin bu özelli¤i onlar›n ayr›mlar› bak›-m›ndan önemlidir (1). Özellikle enterik patojenlerin büyük bir bölümünün laktoz negatif olmas›, tablo-nun bu flekilde tasarlamas›nda etkili olmufltur. ‹ncelendi¤inde görülece¤i üzere Tablo 2’nin birinci
bölgesinde enterik bakterilerin KIA ve indol deney-lerine ait veriler, ikinci bölgesinde ise enterik bakte-rilerin tan›mlanmas›nda s›k kullan›lan di¤er biyo-kimyasal testlere ait veriler bulunmaktad›r. Ayr›ca tablonun üst taraf›nda laktoz negatif bakteriler, alt ta-raf›nda ise laktoz pozitif bakteriler bulunmaktad›r. Yukar›da kal›n (bold) yaz›m fleklinde biyokimyasal özellikleri verilen bakterinin Tablo 2’ye göre de¤er-lendirildi¤inde P roteus vulgaris oldu¤u kolayca gö-rülmektedir. Tablo 2 incelendi¤inde baz› bakterilerin birden fazla bölgede yer ald›¤› görülmektedir. Bunun nedeni o bakterilerin biyokimyasal özelliklerinden bir yada birkaç›n›n de¤iflken olmas›d›r. Örne¤in C.freundii’nin KIA ve triptofanl› buyyonda izlenen biyokimyasal özellikleri klasik tan›mlama
tablosun-da indol üretimi negatif, H2S de¤iflken, glukozdan
gaz oluflumu pozitif ve laktoz fermentasyonu de¤ifl-ken olarak görülmektedir. C. freundii’nin bu dört bi-yokimyasal özelli¤inden ikisinin de¤iflken olmas› ta-sarlanan tabloda bu bakterinin dört farkl› bölgede yer almas›na neden olmufltur.
SONUÇ
Tasarlanan tabloda baz› gruplarda (örne¤in laktoz pozitif, glukozdan gaz pozitif, H2S pozitif, indol
ne-gatif grupta oldu¤u gibi) sadece bir bakteri türü bu-lunmakta ve bu bakteri türünün tan›mlanmas›nda KI-A ve triptofanl› buyyon besiyerinden elde etti¤imiz veriler yeterli olmaktad›r. Öte yandan di¤er baz› gruplarda ( örne¤in laktoz negatif, glukozdan gaz
ne-Glukoz fermentasyonu + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Tablo 1. Enterik bakterilerin KIA ve ‹ndol besiyerinde oluflturdu¤u özellikler (Klasik tablo)* Bakteri
E. coli
Shigella serogrup B,C S. dysenteriae
S. sonnei
Salmonella most serotypes S. typhi S. paratyphi A C. freundii C. diversus E. tarda K. pneumonia K. oxitoca E. aerogenes E. cloacae H. alvei S. marcescens P. mirabilis P. vulgaris P. rettgeri P. stuarti P. alcalifaciens M. morganii Y. enterocolitica Y. pestis Y. pseudotuberculosisw Glukozdan gaz oluflumu + -+ -+ + + + + + + + + +/- (% 55 +) + +/-(%85 +) -+/- (%85 +) + -Laktoz fermentasyonu + -+/- (%50 +) +/- (%35 +) -+ + + + -H2S oluflumu -+ + -+/-(%80+) -+ -+ + -‹ndol üretimi + +/-(%50+) +/-(%45+) -+ + -+ -+ + + + + +/-(%50 +) -*Aç›klama: + = kökenlerin en az %90’› olumlu +/- =kökenlerin % 11-89’u olumlu - =kökenlerin 0-10’u olumlu (1-3).
gatif, H2S negatif , indol negatif grupta oldu¤u gibi)
birden fazla bakteri türü bulunmaktad›r. Bu gibi du-rumlarda triptofanl› buyyon ve KIA besiyerinden el-de etti¤imiz veriler yetersiz kalmakta ve kesin tan›m-lama yap›tan›m-lamamaktad›r. Bu nedenle KIA ve indol deneyine ek olarak baz› biyokimyasal deneyler de
yap›lmal›d›r. S›kl›kla kullan›lan bu deneylerden ba-z›lar› üreaz , lizin-ornitin dekarboksilaz etkinlikleri, hareket, sitrat› tek karbon kayna¤› olarak kullanma yetene¤i, Voges–Proskauer, metil k›rm›z›s› ve man-nitol fermentasyonudur (3). Laboratuvar olanaklar›-na göre KIA ve indol deneylerine ilave olarak bu testlerden dört yada befl tanesinin uygulanmas› kesin
1.Bölge KIA+‹ndol Özelli¤i Gaz (-) H2S (-) ‹ndol(-) Gaz (-) H2S (-) ‹ndol(+) Gaz (-) H2S (+) ‹ndol(-) Gaz (+) H2S (-) ‹ndol(-) Gaz (+) H2S (-) ‹ndol(+) Gaz (+) H2S (+) ‹ndol(-) Gaz (+) H2S (+) ‹ndol(+) Gaz (-) H2S (+) ‹ndol(+) Gaz (+) H2S (-) ‹ndol(-) Gaz (+) H2S (-) ‹ndol(+) Gaz (+) H2S (+) ‹ndol(-) Olas› etken S. sonnei S. dysenteriae Shigella serogrup B,C S. marcescens Y. enterocolitica Y. pestis Y. pseudotuberculosis S. dysenteriae Shigella serogrup B,C P. rettgeri P. stuartii P. alcalifaciens Y. enterocolitica S. thypi S. paratyphi A H. alvei S. marcescens C. freundii P. alcalifaciens M. morganii C. diversus
Salmonella most serotypes P. mirabilis C. freundii P. vulgaris E. tarda P. vulgaris K. pneumonia E. aerogenes E. cloacae C. freundii E. coli C. diversus K. oxitoca C. freundii LAKT OZ NEGA T‹F LAKT OZ POZ‹T‹F **Aç›klama :
1.gaz= glukozdan gaz oluflumu, MR= metil k›rm›z›s›, VP=Voges Proskauer, Citrat= citrat utilizasyonu, Üreaz= üre hidrolizi, LD=lizin dekarboksilaz, OD= ornitin dekarboksilaz
2.Sadece bir tek grupta yer alan bakteri türlerinin belirtilen özelikleri %90 ve üstündeki de¤erlerde ise (+), %10 ve alt›ndaki de¤erlerde ise (-) olarak de¤erlendirildi.
3.Birden fazla grupta yer alan bakteri türlerinin belirtilen özelliklerinden bir yada birkaç›n›n pozitiflik oranlar› %11-89 aras›ndad›r.
4.De¤erlendirme tablosunda yer alan salmonella, shigella ve E.coli türlerinin kesin tan›s› için biyokimyasal testlerin yan›s›ra serolojik deneylerle antijenik yap›lar›n›n incelenmesi de uygun olur.
5. + = kökenlerin en az%90’› olumlu - =kökenlerin %0-10’u olumlu D =kökenlerin %11-89’u olumlu (1-3).
MR + + + D + D + + + + + + + + + D D + + + + + + + + + + -+ + + D + VP -+ -D + -D -+ + + -+ -Citrat -+ -+ + + -+ D + -+ + D D D -D + + + D -+ + D Üreaz -D D -+ -+ D -D -D D -+ D -+ D + -+ + -D D -D + D LD -+ -+ -+ + -+ -+ -+ + -+ -+ -OD + -+ + -+ -+ + + -+ + + + -+ -+ + -D + -Mannitol + -+ + + + + -+ + -+ + + + + + -+ + -+ -+ + + + + + + + Hareket -+ -+ D + -+ + D + + + + + + + + + + + -+ + + + + -+ Tablo 2. Enterik bakterilerin KIA ve ‹ndol besiyerinde oluflturdu¤u özellikler (tasarlanan tablo)**
tan›mlama için genellikle yeterli olmaktad›r. Biyokimyasal özellikleri ile Salmonella, Shigella ya-da E.coli olarak tan›mlanan bakteri türlerinin kesin tan›s› için biyokimyasal testlerin yan›s›ra serolojik deneylerle antijenik yap›lar›n›n incelenmesi de uy-gun olur (1). Salmonella sadece cins düzeyinde biyo-kimyasal olarak tan›mlan›r, serotip tayini ise anti O ve anti H serumlar› ile yap›l›r. Shigella için biyokim-yasal yöntemlerle tür düzeyinde tan› yap›l›r, serotip-leri ise grup ve tipe özgü polivalan Shigella antise-rumlar› kullan›larak belirlenir. E. coli için gerekirse polivalan E. coli O antiserumlar› ile lam aglutinasyo-nu yap›larak serotiplendirme yap›lmal›d›r (14). Tablo 2’de KIA besiyerinden elde edilen verilerin yerine TSI agar besiyerinden elde edilen veriler de ayn› amaçla kullan›labilir. Tasarlanan tablonun s›k izole edilen enterik bakterilerin tan›mlanmas›nda genç mikrobiyologlara faydal› olaca¤›n› ummakta-y›z.
KAYNAKLAR
1.Bilgehan H:Klinik Mikrobiyolojik Tan›, s385, 1.bask›, Bar›fl Yay›nlar› Fakülteler Kitapevi, ‹zmir (1992). 2.Farmer JJ lll: Enterobacteriaceae:Introduction and identification. ”Murray PR, Baron EJ, Pfaller MA, Teno-ver FC,Yolken RH (eds): Manual of Clinical Microbio-logy”, pp 442, 7th ed, ASM Press, Washington DC (1999). 3.Baron EJ, Finegold SM:Bailey and Scott’s Diagnostic Microbiology, p 363, 8th ed, Mosby, St Louis, Misouri (1990).
4.Aksaray S, Güvener E:Yo¤un bak›m ünitelerinden izo-le ediizo-len Gram olumsuz bakteriizo-lerin antibiyotik duyarl›l›-¤›, 28. Türk Mikrobiyoloji Kongresi, 4-9 Ekim Özet
Kita-b›(1998).
5.Hoflo¤lu S, Ayaz C, Geyik MF, Köko¤lu ÖF, Demirel M: Aerobik bakteriemi etkenlerinin izolasyonunda BAC-TEC 9240 sisteminin de¤erlendirilmesi. ‹nfek Derg 13:85 (1999).
6.Özyurt M, Albay A, Y›ld›ran fiT, Baflustao¤lu A, Gün H: BacT/Alert otomatize kan kültür sistemi ile iki y›ll›k dönemde al›nan sonuçlar: Retrospektif bir çal›flma, ‹nfek Derg 12:323 (1998).
7.Köksal F, Samast› M:Kan kültürlerinden izole edilen enterik bakterilerin antibiyotiklere direnç durumlar›. 29. Türk Mikrobiyoloji Kongresi, Program ve Özet Kitab› (2000).
8.Bozkurt H, Berktafl M, Güdücüo¤lu H, Kurto¤lu MG: Van yöresinde çocuk yafl grubu idrar kültürlerinin de¤erlendirilmesi. 10. Türk Mikrobiyoloji ve ‹nfeksiyon Hastal›klar› Kongresi Program Kitab› (2001).
9.Durmaz B, Tekereko¤lu MS, Tafltekin N, Otlu B: ‹nö-nü Üniversitesi Turgut Özal T›p Merkezi’nde BACTEC kan kültür sistemi ile al›nan sonuçlar›n de¤erlendirilmesi. ‹nfek Derg 14:397 (2000).
10. Durmaz Çetin B, Gündüz A, fiensoy A, Korkmaz F, Seber E:Hastane infeksiyonu etkeni Gram negatif çomak-larda genifllemifl spektrumlu beta-laktamaz üretimi ve an-tibiyotiklere duyarl›l›k özellikleri. Türk Mikrobiyol Cem Derg 31:41 (2001).
11.Köseo¤lu Ö, Öztoklu ‹, Tezcan S, Hasçelik G, Gü-nalp A:Hacettepe Üniversitesi T›p Fakültesi Eriflkin Has-tanesi kan kültürlerinin mikrobiyolojik ve klinik de¤erlen-dirilmesi: Tan›mlay›c›/metodolojik bir çal›flma. ‹nfek Derg 14:387 (2000).
12.Koneman EW, Allen SD, Janda WM, Schreckenber-ger PC, Winn WC Jr:Color Atlas and Textbook of Diag-nostic Microbiology, p105, 4th ed. J.B. Lippincott Com-pany, Philadelphia (1992).
13.Brooks GF, Butel JS, Ornston LN:Jawetz, Melnick and Adelberg’s Medical Microbiology, p 212, 19th ed. Appleton and Lange, International Edition (1991). 14.Birsel Erdem: Enterobacteriaceae. “Ustaçelebi fi (ed): Temel ve Klinik Mikrobiyoloji” s472, Günefl Kitabevi, Ankara (1999).
