三糖铁琼脂培养基(TSI):肠杆菌科糖发酵、产气和硫化氢反应的鉴别培养基

2026-06-24 11:26:20
逗点生物
简介

三糖铁琼脂培养基(TSI):肠杆菌科糖发酵、产气和硫化氢反应的鉴别培养基

一、产品概况

项目 内容
产品名称 三糖铁琼脂培养基
常用简称 TSI
英文名称 Triple Sugar Iron Agar
货号 GF620
规格 250 g/瓶
产品类型 生化鉴别用高低层短斜面培养基
适用标准 中国药典2025年版、中国药典2020年版、中国药典2015年版,以及USP、EP、JP等相关药典体系
用途 用于初步鉴别肠杆菌科细菌对糖类的发酵反应、产气反应和硫化氢产生情况
最终pH 7.3±0.1(25 ℃)
储存 室温、避光、干燥、密封保存
保质期 未开封产品通常为三年,具体以标签为准

二、配方组成、用量、作用及用途

成分 用量 主要作用 在培养基中的用途
蛋白胨 20.0 g/L 提供肽类、氨基酸、氮源和部分碳源 支持细菌生长,同时在斜面可产生碱性代谢反应
牛肉浸出粉 5.0 g/L 提供维生素、矿物质和生长因子 增强培养基营养支持能力
乳糖 10.0 g/L 可发酵糖类 判断细菌是否能发酵乳糖
蔗糖 10.0 g/L 可发酵糖类 判断细菌是否能发酵蔗糖
葡萄糖 1.0 g/L 可发酵糖类 判断细菌是否能发酵葡萄糖
硫酸亚铁 0.2 g/L 铁盐指示剂 与硫化氢反应生成黑色硫化铁
硫代硫酸钠 0.2 g/L 硫化氢反应底物 供H₂S阳性菌还原产生硫化氢
氯化钠 5.0 g/L 维持渗透压 提供适宜离子环境
酚红(酚磺酞) 0.025 g/L pH指示剂 酸性呈黄色,碱性呈红色
琼脂 12.0 g/L 凝固剂 形成半固体至固体斜面和底层结构
最终pH 7.3±0.1(25 ℃) 维持适宜初始酸碱环境 保证糖发酵和指示剂反应正常

三、检验原理

TSI的核心原理是通过斜面和底层的颜色变化判断糖发酵类型。细菌发酵糖类产酸时,酚红指示剂变黄;若细菌不能持续发酵乳糖或蔗糖,斜面上的蛋白胨分解可产生碱性代谢产物,使斜面重新变红。底层处于相对厌氧环境,更能显示葡萄糖发酵产酸反应。

反应项目 相关成分 典型表现 解释
葡萄糖发酵 葡萄糖、酚红 底层变黄 细菌利用葡萄糖产酸
乳糖/蔗糖发酵 乳糖、蔗糖、酚红 斜面和底层均变黄 能持续产酸,培养基呈酸性
蛋白胨分解产碱 蛋白胨 斜面变红 不能持续发酵乳糖/蔗糖时,斜面回碱
产气 糖类 裂缝、气泡、琼脂上推 糖发酵产生气体
硫化氢产生 硫代硫酸钠、硫酸亚铁 底层或穿刺线发黑 H₂S与铁盐生成黑色硫化铁
固体支持 琼脂 形成斜面和底层 便于同时观察有氧和厌氧反应

TSI的结果常用“斜面/底层”表示。例如,A/A表示斜面产酸、底层产酸;K/A表示斜面产碱、底层产酸;K/K表示斜面产碱、底层产碱或无糖发酵反应。若底层发黑,通常表示产硫化氢,应默认底层存在酸性反应,因为H₂S生成通常需要酸性环境支持。

四、制备方法

步骤 操作要点
1. 称量 称取本品63.4 g
2. 加水 加入蒸馏水或去离子水1 L
3. 溶解 搅拌加热煮沸至完全溶解
4. 分装 分装于试管中
5. 灭菌 121 ℃高压灭菌15 min
6. 摆放 灭菌后趁热摆成高低层短斜面
7. 底层深度 底层建议保持2~3 cm
8. 冷却备用 凝固后备用,避免斜面过长或底层过浅

TSI必须制成高低层短斜面,不能简单倒成平板。底层过浅会影响厌氧环境和H₂S反应,斜面过长或底层不足也会影响斜面/底层结果的区分。制备后应检查颜色、凝胶状态、底层深度和无菌性。

五、接种与培养要点

步骤 操作要点
1. 取菌 取纯培养菌落,避免混合菌接种
2. 穿刺 用接种针垂直穿刺至底层近底部
3. 划线 拔出后在斜面表面划线
4. 盖塞 试管盖或棉塞不宜过紧,避免影响气体交换
5. 培养 30 ℃~35 ℃培养18~24 h,或按药典/实验室方法执行
6. 判读 按斜面、底层、产气和H₂S分别记录

TSI应使用接种针进行“先穿刺、后划线”。若只划线不穿刺,底层反应无法正确显示;若只穿刺不划线,斜面反应不充分。判读时间也很重要,过早可能反应不充分,过晚可能因蛋白胨分解导致斜面回碱或结果偏移。

六、结果判读

结果符号 斜面表现 底层表现 解释
A/A 黄色 黄色 发酵葡萄糖,并发酵乳糖和/或蔗糖
K/A 红色 黄色 仅发酵葡萄糖,不发酵乳糖和蔗糖
K/K 或 K/NC 红色 红色或无明显变化 不发酵三种糖或糖发酵不明显
A/A,Gas+ 黄色 黄色并有裂缝或气泡 发酵糖类并产气
K/A,H₂S+ 红色 黄色或黑色 仅发酵葡萄糖并产硫化氢
A/A,H₂S+ 黄色 黄色或黑色 发酵糖类并产硫化氢

由于黑色硫化铁可能覆盖底层颜色,出现底层黑色时应记录为H₂S阳性,并结合其他反应判断底层酸性。TSI结果应按“斜面/底层,产气,H₂S”完整记录,例如“K/A,Gas+,H₂S+”。

七、常见菌株反应举例

菌株或菌群 常见TSI表现 说明
大肠埃希氏菌 A/A,Gas+,H₂S- 发酵葡萄糖、乳糖,常产气,不产硫化氢
沙门菌 多为K/A,Gas±,H₂S± 多数仅发酵葡萄糖,可产H₂S,具体因血清型不同而异
志贺菌 多为K/A,Gas-,H₂S- 通常仅发酵葡萄糖,不产气或少产气,不产H₂S
变形杆菌 常见K/A,H₂S+ 可产硫化氢,需结合其他生化鉴别
克雷伯菌 常见A/A,Gas+,H₂S- 多能发酵乳糖并产气

不同菌株或血清型可能存在差异,因此TSI只能作为初步生化鉴别依据。对于沙门菌,若只写“产酸/产酸”容易造成误解,建议规范记录为“K/A或A/A、是否产气、是否产H₂S”,并以标准菌株实际质控结果为准。

八、质量控制

下列质控菌株接种待测培养基后,于30 ℃~35 ℃培养18~24 h,观察生长和生化反应。

质控项目 质控菌株及编号 培养条件 预期结果 评价意义
生化特性 大肠埃希氏菌 CMCC(B) 44102 30 ℃~35 ℃,18~24 h 生长良好,A/A,Gas+,H₂S- 验证糖发酵、产气和阴性H₂S反应
生化特性 乙型副伤寒沙门氏菌 CMCC(B) 50094 30 ℃~35 ℃,18~24 h 生长良好,通常K/A,Gas+,H₂S+ 验证葡萄糖发酵、产气和H₂S反应
无菌性 未接种培养基 同条件培养 无生长、颜色无异常变化 验证培养基无菌性
外观检查 灭菌后培养基 室温观察 红色至橙红色,斜面和底层成型良好 验证配制质量

原资料中乙型副伤寒沙门氏菌写为“产酸/产酸,产气,产硫化氢”,建议发布时修正为“通常斜面产碱/底层产酸,产气,产硫化氢”,即K/A,Gas+,H₂S+。若企业内部质控记录确实显示A/A,应以该批产品质控单和菌株实际反应为准,并注明可能与菌株特性或判读条件有关。

九、常见问题与原因分析

常见问题 可能原因 解决建议
斜面和底层结果不清楚 斜面过长、底层过浅或接种方式不规范 制成短斜面,底层保持2~3 cm,按穿刺加划线接种
结果整体偏黄 培养时间过短、接种量过大或糖发酵过强 按规定18~24 h判读,控制接种量
斜面过度变红 培养时间过长,蛋白胨分解回碱 按规定时间判读
无H₂S黑色沉淀 菌株不产H₂S、培养时间不足或硫源/铁盐异常 结合阳性质控复核
琼脂裂开或上推 产气明显 记录Gas+,必要时结合其他生化确认
底层全黑看不出黄色 H₂S大量生成覆盖底层颜色 记录H₂S+,通常按底层酸性处理
颜色偏淡或异常 pH偏差、指示剂异常或灭菌过度 复核pH、称量和灭菌条件
干粉结块 吸潮 不建议继续用于正式检验

十、与相关培养基的区别

培养基 主要用途 观察重点
TSI三糖铁琼脂 初步鉴别糖发酵、产气、H₂S 斜面/底层颜色、气体、黑色沉淀
KIA克氏双糖铁琼脂 鉴别葡萄糖和乳糖发酵、H₂S 不含蔗糖,适合双糖反应判断
LIA赖氨酸铁琼脂 鉴别赖氨酸脱羧/脱氨和H₂S 紫色/黄色变化、斜面红色脱氨反应、黑色沉淀
XLD琼脂 沙门菌选择性分离 菌落颜色、黑心和周围培养基颜色

TSI的优势是一次反应中同时观察三糖发酵、产气和硫化氢,但它不能替代完整生化鉴定体系。对于肠杆菌科细菌,应结合其他鉴别培养基和生化试验综合判断。

十一、使用与储存注意事项

本品为实验室微生物检验用培养基,不得用于临床诊断。称量干粉时应避免吸入粉尘,建议佩戴口罩、手套和实验服,在通风良好环境下操作。干粉使用后应立即密封,防止吸潮结块,并于室温避光干燥处保存。

注意事项 要求
用途限制 不得用于临床检验
个人防护 称量时佩戴口罩和手套,避免吸入粉尘
干粉保存 室温、避光、干燥、密封保存
配制用水 使用蒸馏水或去离子水
灭菌条件 121 ℃高压灭菌15 min
制管要求 制成高低层短斜面,底层2~3 cm
接种方式 先穿刺底层,再划线斜面
判读时间 通常18~24 h内判读
结果确认 TSI为初步鉴别结果,需结合其他试验
废弃物处理 接种后培养物需灭菌后处理

小结

三糖铁琼脂培养基(TSI)用于初步鉴别肠杆菌科细菌对葡萄糖、乳糖、蔗糖的发酵反应,同时观察产气和硫化氢生成。蛋白胨和牛肉浸出粉提供营养,三种糖类用于发酵鉴别,酚红显示酸碱变化,硫代硫酸钠和硫酸亚铁用于H₂S反应,琼脂形成高低层短斜面结构。

使用TSI时应注意三点:第一,必须制成斜面和底层结构,并按“先穿刺、后划线”接种;第二,结果应按“斜面/底层,产气,H₂S”完整记录;第三,TSI只是初步生化鉴别培养基,不能单独作为菌种确认依据。药典相关检验应按2025年版《中国药典》或企业确认的适用标准执行。