下列何者通常不是Klebsiella aerogenes(舊稱Enterobacter aerogenes)的生化特性?
詳細解析
本題觀念
Klebsiella aerogenes(舊稱 Enterobacter aerogenes)是腸桿菌科中臨床常見的革蘭氏陰性桿菌,具有周鞭毛(peritrichous flagella)而能運動,這也是早期將其歸入 Enterobacter 屬的重要理由之一。在微生物鑑定實務中,此菌擁有一組極具辨識度的生化反應組合,包括 citrate 陽性、ornithine decarboxylase 陽性及 Voges-Proskauer 陽性,但 arginine dihydrolase 為陰性。掌握這組「陽性三項搭配 ADH 陰性」的特徵組合,是區分 K. aerogenes 與其他腸桿菌科成員的關鍵。
選項分析
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(A) citrate utilization(+):K. aerogenes 能利用 citrate 作為唯一碳源,在 Simmons citrate agar 上使培養基由綠色轉為藍色,此為該菌穩定且可靠的生化特性。因此 citrate 陽性確實屬於其典型反應,本選項不符合題目要求的「通常不是」。
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(B) ornithine decarboxylation(+):ornithine decarboxylase(ODC)陽性是 K. aerogenes 的標誌性酵素活性之一。此特性可將其與 Klebsiella 屬其他成員(如 K. pneumoniae、K. oxytoca,兩者 ODC 通常為陰性)區分開來,因此 ODC 陽性是該菌的典型特徵,不符合題意。
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(C) Voges-Proskauer test(+):VP 試驗偵測的是細菌經丁二醇發酵途徑(butanediol fermentation)產生 acetoin(乙偶姻)的能力。K. aerogenes 為 VP 陽性,代表其能從葡萄糖代謝中間產物生成 acetoin,這是標準教科書列出的特徵反應,不符合題意。
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(D) arginine dihydrolase test(+):arginine dihydrolase(ADH)試驗偵測細菌能否將 arginine 經由 arginine dihydrolase 系統轉化為 citrulline 再生成 ornithine。K. aerogenes 的 ADH 反應一致為陰性,雖然該菌具有 lysine decarboxylase 及 ornithine decarboxylase,但並不具備 arginine dihydrolase 活性。因此「ADH 陽性」並非其典型生化特性,本選項即為正確答案。
答案解析
正確答案為 (D)。K. aerogenes 的經典生化反應模式為:citrate(+)、ornithine decarboxylase(+)、VP(+)、lysine decarboxylase(+),但 arginine dihydrolase 為陰性。此反應組合可用口訣「COV 三陽,ADH 必陰」來幫助記憶。在臨床鑑定上,ADH 陰性搭配 ODC 陽性這組結果,也有助於將 K. aerogenes 與部分 ADH 陽性的 Enterobacter cloacae 加以區別,後者恰好是 ADH 陽性而 ODC 陰性,形成互補的鑑別模式。
核心知識點
- K. aerogenes 的核心生化特徵:citrate(+)、ODC(+)、VP(+)、LDC(+)、ADH(-)。
- ADH 陰性是 K. aerogenes 與 E. cloacae(ADH+、ODC-)之間最重要的鑑別指標。
- K. aerogenes 因具有 ODC 活性且能運動,在分類學上曾被歸入 Enterobacter 屬;2017 年後依據基因體親緣分析重新歸入 Klebsiella 屬。
- 腸桿菌科 amino acid decarboxylase 三套試驗(LDC、ODC、ADH)是鑑定菌種的經典工具,不同菌種的組合差異是選擇題常見考點。
參考資料
- Biochemical Test of Enterobacter aerogenes. Microbe Notes. https://microbenotes.com/biochemical-test-of-enterobacter-aerogenes/
- Klebsiella aerogenes. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Klebsiella_aerogenes
- Enterobacter aerogenes. MicrobeWiki, Kenyon College. https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Enterobacter_aerogenes
- Davin-Regli A, Pagès JM. Enterobacter aerogenes and Enterobacter cloacae; versatile bacterial pathogens confronting antibiotic treatment. Front Microbiol. 2015;6:392.