مورفولوژی کلنی باکتری و کاربرد آن در میکروبیولوژی

بررسی مورفولوژی کلنی باکتری یک روش موثر در شناخت باکتری‌ها در حوزه‌های مختلف آزمایشگاهی و پزشکی است.

مورفولوژی (Morphology) یا ریخت‌شناسی به‌طور کلی به دانش شناخت شکل ظاهری و ساختمان بیرونی موجودات زنده اطلاق می‌شود. این دانش، هم جوانب مختلف ظاهری (مانند شکل، ساختار، رنگ و چیدمان) را بررسی کرده و هم شامل بررسی شکل و ساختار اندامک‌های داخلی یک میکروارگانیسم است.

کلنی‌های‌ باکتریایی یک عنصر ضروری میکروبیولوژی هستند. این کلنی‌‌ها، پایه‌ای برای انجام تحقیقات پزشکی، توسعه داروها و تولید مواد غذایی و بسیاری دیگر از فعالیت‌های مرتبط با انسان هستند.

با توجه به گستردگی انواع باکتری‌‌ها‌ و ریخت‌شناسی آن‌ها، در این مقاله قصد داریم شما را با مورفولوژی کلنی باکتری آشنا کنیم. پس در ادامه با ما همراه باشید.

مورفولوژی کلنی باکتری چیست؟

کلنی باکتری به گروهی از باکتری‌ها گفته می‌شود که از یک سلول مادر مشتق شده‌اند. این به این معنی است که یک سلول مادر تکثیر می‌شود تا گروهی از سلول‌های ژنتیکی یکسان را بسازد. این گروه از سلول‌ها، توده‌ای را تشکیل می‌دهند که به‌عنوان کلنی باکتری شناخته می‌شود.

هنگامی که کلنی‌های باکتری در یک پلیت حاوی آگار تشکیل می‌شوند، ویژگی‌های متمایزی دارند که نشان دهنده نوع باکتری آن‌ها است. این ویژگی، مورفولوژی کلنی باکتری نام دارد. به عنوان مثال، استافیلوکوکوس اورئوس معمولاً کلنی‌های دایره‌ای شکل، محدب و زردرنگ با حاشیه‌های شفاف را تشکیل می‌دهد.

شناخت مورفولوژی کلنی باکتری چه اهمیتی دارد؟

بهترین روش برای شناسایی باکتری، بررسی آن زیر میکروسکوپ است. پس شاید با این سوال مواجه شوید که شناخت مورفولوژی کلنی باکتری چه اهمیتی دارد؟

توجه داشته باشید که یک نمونه بالینی کشت شده، ممکن است حاوی ارگانیسم‌های مختلفی باشد. به همین دلیل پس از کشت، کلنی‌های مختلفی روی سطح آگار ظاهر می‌شود. شناخت مورفولوژی کلنی باکتری، به محقق کمک می‌کند تا راحت‌تر به دنبال ارگانیسم هدف باشد.

باکتری‌ها از مورفولوژی خود چه بهره‌ای می‌برند؟

مورفولوژی کلنی باکتری، در واقع ویژگی‌هایی است که میکروارگانیسم‌ها را قادر می‌سازد تا با محیط خود کنار بیایند. از همین رو یک ویژگی‌ حیاتی برای باکتری محسوب می‌شود. زیرا باکتری برای زنده‌ماندن نیاز به جذب مواد مغذی، تقسیم، چسبیدن و … دارد.

پارامترهای مهم در بررسی مورفولوژی کلنی باکتری

همانطور که می‌دانید، اگر نمونه‌ای به آزمایشگاه میکروبیولوژی آورده شود، ابتدا روی یک ظرف آگار تلقیح شده و سپس در انکوباتور قرار می‌گیرد تا رشد میکروب‌ها تقویت شود.

از آنجایی که ظاهر کلنی‌ها هنگام رشد تغییر می‌کند، مورفولوژی باید در زمان معینی ارزیابی ‌شود. زمان مناسب معمولا بین 18 تا 24 ساعت پس از تلقیح است. اما ممکن است بر اساس نوع ارگانیسم تغییر کند. به عنوان مثال، برای ارگانیسم‌هایی با رشد کندتر مانند قارچ‌ها متفاوت است.

میکروبیولوژیست‌ها ظاهر کلنی را با توجه به ویژگی‌های خاصی مانند اندازه و شکل، رنگ و قوام و کدورت بررسی می‌کنند. در ادامه به تفکیک، به بررسی پارامترهای مهم در بررسی مورفولوژی کلنی باکتری خواهیم پرداخت.

۱. اندازه کلنی (size)

 اندازه کلنی معمولا با واحد میلی‌متر سنجیده می‌شود. معمولا اگر اندازه کلنی بیشتر از 5 میلی‌متر باشد، به عنوان نشانه‌ی حرکت ارگانیسم تلقی می‌شود. اندازه یکی از نکات مهم در بررسی مورفولوژی کلنی باکتری است.

۲. شکل کلنی (Form)

یکی از بخش‌های مهم در مورفولوژی کلنی باکتری، تشخیص شکل کلنی است. شکل 3 ، فرم‌های مختلف کلنی را نشان می‌دهد.

۳. سطح (Surface)

ویژگی‌ سطح یکی از پارامترهای مهم در بررسی مورفولوژی کلنی باکتری است. کلنی می‌تواند صاف یا چروکیده باشد.

۴. رنگ (Color)

برخی از باکتری‌ها هنگام رشد در محیط، رنگدانه ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال سودوموناس آئروژینوزا رنگدانه سبز تولید می‌کند. مایکوباکتریوم توبرکلوزیس کلنی زمردی رنگ تولید می‌کند. سراشیا مارسسنس با کلنی‌های قرمز دیده می‌شود. تولید رنگدانه، یکی از نکات مهم در بررسی مورفولوژی کلنی باکتری است.

۵. شفافیت (Opacity)

شفافیت کلنی به طور کلی با سه واژه‌ی زیر مشخص می‌شود:

• Translucent  – شفاف
• Opaque  – مات و عدم وضوح
• Iridescent  – براق

۶. برآمدگی (Elevation)

برآمدگی به شکل مقطعی کلنی یا پرسپکتیو جانبی آن اشاره دارد. این ویژگی با واژگان زیر مشخص می‌شود که در شکل 5 قابل مشاهده هستند.

• برآمده (Raised)
• محدب (Convex)
• تخت (Flat)
• پستانکی (Umbonate)
• کاسه‌ای (Crateriform)

۷. حاشیه (Margin)

در مورفولوژی کلنی باکتری، حاشیه به لبه کلنی اشاره دارد که می‌تواند به اشکال زیر باشد:

• صاف (Entire)
• رشته‌ای (Filamentous)
• موج‌دار (Undulate)
• ساختار لوب مانند (Lobate)
• گوش ماهی شکل (Scalloped)
• متحدالمرکز (Curled)

۸. قوام یا بافت (Consistency/texture)

بافت و قوام کلنی باکتری زنده به صورت زیر توصیف می‌شود:

• مرطوب (Moist)
• خشک (Dry)
• چسبناک (Viscid)
• موکوئیدی (Mucoid)

عوامل موثر بر مورفولوژی کلنی باکتری‌

همانطور که گفته شد، مورفولوژی کلنی باکتری یکی از روش‌های مهم در بررسی و تشخیص میکروارگانیسم‌ها است. اما گاهی اوقات یکسری عوامل ممکن است در ریخت‌شناسی کلنی باکتری تاثیر بگذارند. به این ترتیب ممکن است تشخیص نوع باکتری از طریق بررسی مورفولوژی دشوار شود. این عوامل عبارتند از:

نوع محیط کشت: محیط کشت و مواد غذایی موجود در آن می‌توانند بر مورفولوژی کلنی باکتری تاثیر بگذارند. هرچه محیط کشت مغذی‌تر باشد، احتمال رشد کلنی باکتریایی در آن بیشتر است. اما توجه داشته باشید که برخی محیط کشت‌ها ممکن است از رشد برخی باکتری‌ها جلوگیری کنند.

دما: برخی از باکتری‌ها در دمای اتاق سریع‌تر رشد می‌کنند و برخی دیگر در این دما رشد کندی دارند. دمای مناسب می‌تواند بر تولید رنگ‌دانه توسط باکتری تاثیر بگذارد و شناسایی آن‌را راحت‌تر کند.

زمان انکوباسیون: طول دوره انکوباسیون می‌تواند بر مورفولوژی کلنی باکتری از جمله شکل و اندازه آن تاثیر بگذارد.

سایر ارگانیسم‌ها: نمونه‌ی کشت شده می‌تواند حاوی میکروارگانیسم‌های مختلفی باشد که بر رشد یکدیگر تاثیر می‌گذارند.

مثال‌هایی از بررسی موروفولوژی کلنی باکتری

در ادامه قصد داریم به مرور مورفولوژی کلنی باکتری‌هایی که اغب در نمونه‌های بالینی یافت می‌شوند، بپردازیم.

برای دیدن تصاویر بیشتر از کلنی باکتری‌های مختلف روی انواع محیط کشت، می‌توانید به اطلس باکتریولوژی مراجعه کنید.

جمع‌بندی

مورفولوژی کلنی باکتری در واقع اشکال و ویژگی‌های منحصر به فرد یک باکتری را نشان می‌دهد. این ویژگی‌ها به سلول‌های باکتریایی کمک می‌کند تا با شرایط خارجی کنار بیایند و با آن سازگار شوند. به همین دلیل مورفولوژی باکتری نه تنها برای حفظ حیات ارگانیسم مهم است، بلکه با شناخت آن می‌توان نوع میکروارگانیسم را شناسایی کرد. از همین‌رو مورفولوژی کلنی اهمیت زیادی در حو‌زه‌های تحقیقاتی، به‌‌ویژه میکروبیولوژی دارد.

لازم به ذکر است که در این مقاله به مورفولوژی کلنی باکتری‌ها اشاره شده است. اما خود باکتری‌‎ها نیز ویژگی‌های ظاهری متفاوتی دارند. با مراجعه به مقاله ” ساختار باکتری” در این باره بیشتر بخوانید.