下列何種培養基可以用來分離及鑑別大腸桿菌O157:H7？

本題觀念：

本題考查的是 腸道出血性大腸桿菌 (EHEC) O157:H7 血清型 的特殊生化特性及其專用選擇性培養基。 一般的大腸桿菌 (E. coli) 能夠發酵山梨醇 (Sorbitol)，但 E. coli O157:H7 具有一個獨特的生化特徵：它無法發酵山梨醇 (Sorbitol non-fermenting) 或發酵極慢。利用此特性，實驗室設計了特殊的培養基將其與一般大腸桿菌區分開來。

選項分析

• A. eosin methylene blue （EMB）培養基：
  • 錯誤。EMB 培養基主要用於分離革蘭氏陰性腸道桿菌，特別是區分乳糖發酵菌。一般 E. coli (包含 O157:H7) 在 EMB 上因快速發酵乳糖，會呈現深紫色菌落並帶有明顯的綠色金屬光澤 (green metallic sheen)。因此，EMB 無法將 O157:H7 與其他非病原性的 E. coli 區分開來。
• B. Hektoen enteric （HE）培養基：
  • 錯誤。HE 培養基主要用於分離 沙門氏菌 (Salmonella) 和 志賀氏菌 (Shigella)。它含有較高濃度的膽鹽以抑制一般大腸桿菌生長 (雖然 E. coli 仍可能生長，但會因發酵乳糖/蔗糖/水楊苷而呈現橘黃色)。它不是用來篩檢 O157:H7 的首選。
• C. cefsulodin-irgasan-novobiocin （CIN）培養基：
  • 錯誤。CIN 培養基是 耶爾森氏菌 (Yersinia enterocolitica) 的專用選擇性培養基。Yersinia 會發酵甘露醇 (Mannitol)，在 CIN 上呈現典型的「牛眼狀」(bull's-eye) 菌落（深紅色中心，透明邊緣）。
• D. MacConkey-sorbitol （MAC-SOR）培養基：
  • 正確。這是標準 MacConkey 培養基的變體，將原本的乳糖 (Lactose) 替換為 山梨醇 (Sorbitol)。
  • 原理：絕大多數的 E. coli (正常菌叢) 能發酵山梨醇，產酸使菌落呈現粉紅色；但 E. coli O157:H7 不發酵山梨醇，因此菌落呈現無色 (colorless)。這種顏色差異使其能從大量糞便檢體中被快速篩檢出來。

答案解析

正確答案為 D。 MacConkey-sorbitol Agar (SMAC) 是目前臨床微生物實驗室篩檢 E. coli O157:H7 的標準初篩培養基。其利用該菌株「不發酵山梨醇」的特性，形成無色菌落，與其他呈現粉紅色的正常大腸桿菌形成對比。若要進一步提高特異性，有時會加入 Cefixime 和 Tellurite (即 CT-SMAC)，以抑制其他雜菌。

核心知識點

考生應掌握 E. coli O157:H7 的關鍵鑑別特徵 (與一般 E. coli 的差異)：

1. 培養基特徵：在 SMAC (Sorbitol MacConkey) 培養基上為 Sorbitol (-)，呈現無色菌落。
2. 生化試驗：
   • MUG 測試：O157:H7 通常為 MUG 陰性 (一般 E. coli 為陽性，能在 UV 下產生螢光)。
   • 乳糖發酵：O157:H7 仍然會發酵乳糖 (Lactose +)，因此在一般 MacConkey 上與正常 E. coli 一樣是粉紅色，無法區分。
3. 致病機制：屬於 EHEC，產生 Shiga toxin (Stx1, Stx2)，可引起出血性結腸炎及溶血性尿毒症候群 (HUS)。

參考資料

1. MacConkey Sorbitol Agar (Sorbitol Agar): Principle And Interpretation. (Exodocientifica).
2. Sorbitol MacConkey Agar- Composition, Principle, Preparation, Results, Uses. (Microbe Notes).
3. Hektoen Enteric (HE) Agar: Composition, Uses. (Microbe Online).
4. CIN Agar - for Yersinia and Aeromonas. (Hardy Diagnostics).