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.