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115年:(醫檢)微生(2)

培養退伍軍人菌屬（Legionella spp.）所使用的培養基，需要外加下列何種物質來提高陽性培養率？

APBS
BL-cysteine
CHCl
DNaOH

詳細解析

本題觀念

退伍軍人菌屬（Legionella spp.）是一類嚴格需氧的革蘭氏陰性桿菌，自然界中主要存在於水環境，感染人類時引起退伍軍人病（Legionnaires' disease）。此菌在實驗室培養上有特殊的營養需求，必須使用專門的 BCYE 培養基，其中 L-cysteine（半胱胺酸）是不可或缺的關鍵添加物，因為 Legionella 缺乏 cysteine 生物合成酶，屬於 cysteine auxotroph。

選項分析

A. PBS

PBS（phosphate-buffered saline，磷酸鹽緩衝液）是實驗室中最常用的等張緩衝液，主要功能為洗滌細胞、稀釋樣本或維持生理滲透壓。PBS 並非培養基的營養成分，無法提供 Legionella 生長所需的特殊胺基酸，因此添加 PBS 不會提高陽性培養率。

B. L-cysteine

L-cysteine 是 Legionella 生長的絕對必需胺基酸。Legionella 在代謝上缺乏完整的 cysteine 生物合成途徑，必須從外界獲取 L-cysteine 作為營養與能量來源。標準培養基 BCYE（Buffered Charcoal Yeast Extract）agar 的配方中添加約 0.4 g/L 的 L-cysteine hydrochloride。鑑定 Legionella 的關鍵特徵之一，就是在含 L-cysteine 的 BCYE 上生長，而在不含 L-cysteine 的 BCYE 上無法生長。

C. HCl

HCl（鹽酸）是強酸，在微生物學中用於 pH 調整或檢體前處理（例如酸性處理去除伴隨雜菌）。HCl 本身不是營養物質，直接添加至培養基中不僅無法促進 Legionella 生長，反而會破壞培養基的緩衝系統與 pH 平衡。

D. NaOH

NaOH（氫氧化鈉）是強鹼，在微生物學中可用於 pH 調節或某些檢體的消化處理，例如結核分枝桿菌培養前的 NALC-NaOH 前處理法。BCYE 培養基使用 ACES buffer 維持 pH 在 6.9 左右，不需要額外添加 NaOH 來促進 Legionella 生長。

答案解析

本題正確答案為 B。Legionella 的培養必須使用 BCYE 培養基，此培養基包含四大關鍵成分：L-cysteine（必需胺基酸）、ferric pyrophosphate（鐵鹽，提供鐵離子）、活性碳（charcoal，吸附抑制物質與有毒代謝產物）、以及酵母萃取物（yeast extract，提供多種營養因子）。其中 L-cysteine 是區分 Legionella 與其他細菌的核心鑑定指標，因為大多數細菌無需額外補充 cysteine 即可生長。

核心知識點

  • Legionella 為 L-cysteine auxotroph，缺乏 cysteine 生物合成酶，必須從培養基獲取
  • BCYE 培養基全名：Buffered Charcoal Yeast Extract agar
  • BCYE 關鍵成分：L-cysteine（必需胺基酸）、ferric pyrophosphate（鐵源）、charcoal（吸附抑菌物質）、yeast extract（營養源）、ACES buffer（維持 pH 6.9）
  • Legionella 鑑定原則：BCYE(+cys) 生長、BCYE(-cys) 不生長、血液瓊脂不生長
  • Legionella 培養需 3-5 天，35°C，含 2.5% CO₂ 環境為佳
  • 嗜肺性退伍軍人菌（L. pneumophila）為最常見致病種，佔臨床分離株約 90%

參考資料

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