Kligler-Agar
Synonyme: Kligler-Schrägagar, Kligler-Medium
Definition
Der Kligler-Agar ist ein Nährmedium, das in der mikrobiologischen Diagnostik zur Differenzierung gramnegativer Bakterien, insbesondere Enterobacteriaceae, Anwendung findet. Es dient als Differentialmedium zur Analyse mehrerer Stoffwechseleigenschaften einer Bakterienkultur. So lassen sich Aussagen bezüglich der Fermentation von Glukose und Laktose, sowie der Bildung von Schwefelwasserstoff und CO2 treffen.
Aufbau
Kligler-Agar wird meist in Form von Kligler-Röhrchen verwendet. Das Kligler-Röhrchen besteht aus einem Reagenzglas, in welchem sich ein fester Nährboden mit schräger Oberfläche befindet. Die Schrägfläche des Nährbodens gewährleistet eine möglichst große Sauerstoffkontaktfläche. Bei der Interpretation des Befundes unterteilt man den Schrägagar in einen unteren, anaeroben Bereich, den "Knopf" und einen oberen, aeroben Bereich, die "Zunge".
Funktionsprinzip
Durch tiefe und oberflächliche Beimpfung des Schrägagars entsteht eine aerobe und ein anaerobe Wachstumszone im Kligler-Röhrchen. Während die anaerobe Fermentation von Zuckern zu sauren Metaboliten führt, können in der aeroben Zone Peptone zu alkalischen Stoffwechselprodukten umgesetzt werden. Ein pH-Indikator erlaubt durch Farbumschlag indirekte Rückschlüsse über die ablaufenden Stoffwechselvorgänge.
siehe auch: Bunte Reihe
Zusammensetzung des Nährmediums
Der Kligler-Agar enthält folgende Bestandteile:
- Glukose (0,1%)
- Lactose (1%)
- Pepton (2%)
- Natriumthiosulfat
- Ammoniumeisen-(III)-Citrat
- Natriumchlorid
- pH-Indikator Phenolrot
- Agar-Agar
Beimpfung und Bebrütung
Die zu analysierenden Bakterienprobe wird mit Hilfe einer Kanüle entlang eines senkrechten Stichkanals innerhalb des Agars ausgesät (anaerobes Milieu). Anschließend wird zusätzlich die Schrägfläche des Mediums (aerobes Milieu) beimpft. Nun werden die Kulturröhrchen für 18-24 h bei 36°C bebrütet.
Interpretation
Kligler-Röhrchen, von links nach rechts:
| Glukose | Laktose | Gasbildung | Schwefelwasserstoff | |
|---|---|---|---|---|
| Unbeimpfter Agar | --- | --- | --- | --- |
| Escherichia coli | positiv | positiv | positiv | negativ |
| Yersinia enterocolitica | positiv | negativ | negativ | negativ |
| Salmonella Enteritidis | positiv | negativ | negativ | positiv |
| Pseudomonas aeruginosa | negativ | negativ | negativ | negativ |
Bakterien, die nur Glukose fermentieren
Die bei der Fermentation von Glukose entstehenden Säuren bewirken einen Farbumschlag des gesamten Mediums von rot nach gelb. Ist die Glukose im Medium nach wenigen Stunden verbraucht, sind die Bakterien gezwungen entlang der Schrägfläche Peptone unter aeroben Bedingungen zu verwerten. Die dabei anfallenden alkalischen Stoffwechselprodukte, sowie die sauerstoffbedingte Oxidation der Säuren bewirken einen pH-Wert-Anstieg in oberen Teil des Mediums, das sich nun wieder rot färbt.
In diesem Fall zeigt sich dem Untersucher nach 24h ein gelber Knopf (sauer) und eine rote Zunge (alkalisch). Die klassischen Enteritiserreger (Salmonellen, Yersinien und Shigellen) aus der Familie der Enterobacteriaceae sind nicht in der Lage, Laktose zu fermentieren.
Bakterien, die Glukose und Laktose fermentieren
Auch hier wird zunächst die Glukose fermentiert, der pH-Wert fällt und das Medium wird gelb. Da aber die in zehnfach höherer Konzentration vorliegende Laktose ebenfalls verwertet werden kann, entstehen weiterhin saure Stoffwechselprodukte. Eine Realkalisierung der Zunge wie im oberen Fall bleibt somit aus.
Dem Untersucher zeigt sich nach 24h ein gelber Knopf (sauer) und eine ebenfalls gelbe Zunge (sauer). Typischerweise sind die Vertreter der weniger pathogenen Gattungen aus der Familie der Enterobacteriaceae wie Escherichia und Klebsiellen in der Lage, sowohl Glukose als auch Laktose zu fermentiern.
Bakterien, die keine Kohlenhydrate fermentieren
Bakterien, die weder Glukose noch Laktose durch Fermentation abbauen können, bewirken keine Ansäuerung des Nährbodens und somit keinen Farbumschlag. Eine leichte Alkalisierung durch Peptonabbau kann die Rotfärbung der Zunge geringfügig intensivieren.
Nach 24h zeigt sich dem Untersucher ein roter Nährboden. Bakterien, die nicht zur Fermentation von Zuckern fähig sind, werden als Nonfermenter bezeichnet. Ein typischer Vertreter dieser Gruppe ist Pseudomonas aeruginosa.
Bakterien, die Schwefelwasserstoff bilden
Unabhängig von der Kohlenhydratverwertung gibt das Kligler-Röhrchen zusätzlich Auskunft darüber, ob die untersuchten Bakterien in der Lage sind, Schwefelwasserstoff zu bilden. Ist dies der Fall, wird das enthaltene Natriumthiosulfat zu Schwefelwasserstoff reduziert. Schwefelwasserstoff reagiert weiter mit Eisen-(III)-Citrat zu Eisensulfid und fällt als schwarzer Niederschlag im unteren Bereich des Agars aus.
Bakterien, die Gas bilden
Kommt es zur Bildung von CO2 oder Wasserstoff, zeigt sich dies durch das Auftreten von Gasblasen oder Rissen im Nährmedium oder gar durch ein Auseinanderreißen der Agarsäule. Dieses Phänomen lässt sich z.B. bei Escherichia coli beobachten.