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115年:(醫檢)微生(2)

有關Hugh and Leifson's Oxidative-Fermentative（OF）培養基的敘述，下列何者正確？

Acarbohydrate 和peptone 比例為1：5
Bcarbohydrate 和peptone 比例為5：1
C指示劑為phenol red
D指示劑為neutral red

詳細解析

本題觀念

Hugh and Leifson 於 1953 年設計的氧化-發酵試驗培養基（Oxidative-Fermentative medium，簡稱 OF 培養基）是微生物學實驗室鑑別細菌碳水化合物代謝方式的經典工具。此培養基的核心設計理念在於採用高碳水化合物、低蛋白腖（peptone）的配方，搭配酸鹼指示劑偵測微弱的酸化反應，藉此區分氧化型與發酵型的碳水化合物利用模式。

選項分析

A. carbohydrate 和 peptone 比例為 1：5

此選項將正確比例顛倒。OF 培養基的標準配方為每公升含 glucose 10.0 g 與 peptone 2.0 g，碳水化合物與蛋白腖的比例為 5：1 而非 1：5。若蛋白腖含量過高，氧化型細菌分解胺基酸產生的鹼性代謝物會中和微弱的有機酸，導致酸性反應無法被偵測。

B. carbohydrate 和 peptone 比例為 5：1

此為正確敘述。根據 HiMedia Labs 產品規格及 Microbe Online 文獻記載，Hugh and Leifson OF 培養基含 glucose 10.0 g/L 及 peptone 2.0 g/L，碳水化合物與蛋白腖比例確實為 5：1。這種高碳水化合物、低蛋白腖的設計能避免鹼性副產物掩蓋氧化代謝所產生的微弱酸性變化。

C. 指示劑為 phenol red

OF 培養基使用的 pH 指示劑為 bromothymol blue（溴瑞香草酚藍），濃度為 0.03 g/L，變色範圍在 pH 6.0（黃色）至 pH 8.0（藍色）之間。Phenol red（酚紅）的變色範圍為 pH 6.8～8.4，主要用於其他培養基如 TSI 瓊脂或酚紅肉湯，並非 OF 培養基的成分。

D. 指示劑為 neutral red

Neutral red（中性紅）的 pH 變色範圍為 6.8～8.0，是 MacConkey 瓊脂等培養基中常見的指示劑，同樣不是 OF 培養基所使用的指示劑。OF 培養基的標準配方明確指定以 bromothymol blue 作為 pH 指示劑。

答案解析

本題正確答案為 B。Hugh and Leifson 的 OF 培養基以高比例碳水化合物（glucose 10.0 g/L）搭配低比例蛋白腖（peptone 2.0 g/L），兩者比例為 5：1。設計邏輯在於：氧化型細菌代謝碳水化合物時僅產生微量有機酸，若蛋白腖含量過高，細菌分解胺基酸所產生的鹼性胺類會中和這些微弱的酸，使指示劑無法偵測到 pH 變化。因此降低蛋白腖濃度並提高碳水化合物濃度，才能讓 bromothymol blue 順利由綠色轉為黃色，正確反映氧化代謝的結果。

核心知識點

  • OF 培養基標準配方：glucose 10.0 g/L、peptone 2.0 g/L、NaCl 5.0 g/L、K₂HPO₄ 0.3 g/L、bromothymol blue 0.03 g/L、agar 3.0 g/L
  • 碳水化合物與蛋白腖比例 5：1 的設計目的：防止鹼性代謝物掩蓋氧化代謝產生的微弱酸性
  • Bromothymol blue 變色範圍：pH 6.0（黃色）至 pH 8.0（藍色）
  • 實驗操作：通常接種兩管 OF 培養基，一管加液態石蠟隔絕空氣，一管不加；發酵型細菌兩管皆產酸變黃，氧化型僅開放管變黃，不利用碳水化合物者兩管皆不變色或轉藍
  • 常見指示劑比較：bromothymol blue（OF 培養基）、phenol red（TSI 瓊脂、酚紅肉湯）、neutral red（MacConkey 瓊脂）

參考資料

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