在培養基中加入某種特殊的化學物質,某種微生物在培養基中生長后能產生某種代謝產物,而這種代謝產物可以與培養基中的特殊的化學物質發生特定的化學反應,產生明顯的特征性變化,根據這種特征性變化,可將該種微生物與其他微生物區分開來,這種培養基稱為鑒別培養基。而顯色培養基是一類利用微生物自身代謝產生的酶與相應的顯色底物反應顯色的原理來檢測微生物的新型培養基。這些相應的顯色底物是由產色基因和微生物部分可代謝物質組成的,在特異性酶的作用下,當具有某特異酶的細菌與酶底物作用時,使顯色基團游離出來附著于菌落上,形成顏色獨特的菌落(圖1-1)。可根據菌落的顏色直接對菌屬(種)做出鑒定(圖1-2、圖1-3)。
圖1-1 不同顯色培養基培養后的菌落狀態
圖1-2 大腸菌群顯色培養基
藍色菌落為大腸菌群菌落,白色菌落為雜菌。
圖1-3 金黃色葡萄球菌顯色培養基
紫色菌落為金黃色葡萄球菌,白色、藍色菌落為雜菌。
現在食品中常見的病原微生物都有商品化的顯色培養基,如沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌、單核增生李斯特氏菌等。大多數顯色培養基只需在樣品增菌后或直接分離后,培養18～24h,即可根據菌落的顏色對目標菌做出初步的篩選,快速、簡便、節省時間;結果直觀,僅根據菌落顏色判定,結果一目了然;靈敏度高、特異性強,大大減少了后續的鑒定步驟。
顯色培養基同樣具有任何選擇性培養基都無法避免的問題——假陽性、假陰性。如97%的大腸埃希氏菌含有β-葡萄糖苷酶,可與顯色培養基中的酶底物作用,產生藍綠色的菌落;但腸桿菌科中約有10%的沙門氏菌及部分志賀氏菌、耶爾森氏菌屬中也具有此酶,可產生假陽性的干擾菌落。再如,大腸埃希氏菌O157∶H7 β-葡萄糖苷酶是陰性的,在顯色培養基中不能產生藍綠色的菌落。所以不是所有具有特征性酶的微生物均能在含酶底物的培養基中表達陽性反應。但是與普通的選擇性培養基比較,顯色培養基假陽性、假陰性的概率相對要低得多。