細菌鑑定所用 TSI agar 中使用的酸鹼指示劑為下列何者？

本題觀念：

TSI (Triple Sugar Iron) agar 用於鑑別腸道菌（Enterobacteriaceae）對三種碳水化合物（dextrose、lactose、sucrose）發酵的能力及硫化氫產生，藉由 pH 指示劑在介質顏色的變化判讀發酵產酸（酸性）或分解蛋白質產鹼（鹼性）。

選項分析

• 選項A 溴百里酚藍（bromothymol blue）

  • pH 轉變範圍約 6.0–7.6，常用於呼吸或 CO₂ 生成示範、光合作用試驗，以及某些專用指示培養基（如 CLED agar）中，但不適用於 TSI agar 的碳水化合物發酵判讀；TSI agar 需要在酸性環境中由紅轉黃，而溴百里酚藍的酸性時顏色為黃色、鹼性為藍綠，且文獻未見 TSI agar 添加此指示劑之配方。(en.wikipedia.org)

• 選項B 溴甲酚紫（bromocresol purple）

  • pH 轉變範圍約 5.2–6.8，常用於 LIA (Lysine Iron Agar) 的酸鹼判讀，並非 TSI agar；TSI agar 的最終 pH 調定約 7.3–7.4，若用溴甲酚紫，結果顏色範圍與所需指示不符，且各大教科書配方均未使用此指示劑。(vlab.amrita.edu)

• 選項C 酚紅（phenol red）

  • pH 轉變範圍約 6.8–8.2，酸性時由紅轉黃，正符合 TSI agar 判讀菌類發酵酸性產物的需求。多家廠商與教科書配方皆明載 TSI agar 中添加 0.024–0.025 g/L phenol red 作為酸鹼指示劑。(babiolab.com)

• 選項D 中性紅（neutral red）

  • pH 轉變範圍約 6.8 以下變紅，常用於 MacConkey agar 中區分 lactose 發酵與否（酸性環境 colony 變紅或粉紅），並非 TSI agar 所用指示劑。(ncbi.nlm.nih.gov)

答案解析

TSI agar 設計用於快速判別腸道菌對不同碳水化合物的分解模式及硫化氫生成，發酵產酸使介質 pH 降低，phenol red 由紅轉黃，若菌僅發酵小量 dextrose 後轉而分解 peptone 產鹼，則外層斜面重建鹼性、顏色由黃回紅。配方中多示範添加 0.024–0.025 g/L phenol red 作指示劑，其他指示劑不符合此酸鹼轉換模式，故正確答案為選項 C phenol red。

核心知識點

• 三糖鐵平板 (TSI agar) 的用途：鑑別 Enterobacteriaceae 的三種糖（dextrose、lactose、sucrose）發酵能力及 H₂S 產生
• TSI agar 組成重點：
  • 碳水化合物：0.1% glucose, 1% lactose, 1% sucrose
  • pH 指示劑：phenol red (pH 6.8–8.2)
  • H₂S 偵測：sodium thiosulfate + ferrous ammonium sulfate
• 酸鹼指示劑基本特性：
  • phenol red：酸性（pH<6.8）紅→黃；鹼性（pH>8.2）黃→紅
  • neutral red：pH<6.8 變紅，常用於 MacConkey agar
  • bromothymol blue & bromocresol purple：均不適用於 TSI agar

考生須熟記各常用鑑別培養基（TSI, MacConkey, LIA 等）之配方與指示劑之 pH 轉換範圍，才能迅速正確判讀及選擇。