Introduction to Microbiology and Parasitology (in Thai)

เอกสารประกอบการสอน ปีปี การศึ การศึกษา กษา 2552 ลชีววิ ววิทยาและปรสิ ทยาและปรสิตวิ ตวิทยา ทยา รายวิชา ชา 412211 จุลชี Microbiology and Parasitology 4(3-3) วันท่ นท่ี 4 มิถุถนายน นุ ายน 2552 ผศ.ดร.สมชาย แสงอ฀านาจเดช านาจเดช หัวข้ วข้อ

Introduction to Microbiology

เนอื หา

1. 2. 3. 4. 5. 6.

3

คาบ

Introduction to Microbiology: His History and Development Micr Microo oorg rgan anis isms ms Bacter Bacteria: ia: Grow Growth th and and Metab Metaboli olism sm Cultur Culturee media media and cultiv cultivati ation on Norma ormall flo flora ra Noso Nosoco comi mial al inf infec ectition on

หมายเหตุ 1. เอก เอกสารน ใช้ ี ประกอบการสอนในรายวิ ประกอบการสอนในรายวิชา ชา 412211 จุลชี ลชีววิ ววิทยาและปรสิ ทยาและปรสิตวิ ตวิทยา ทยา ั (Microbiology and Parasitology) 4(3-3) ครงแรกเม่อวั อื วันท่ นท่ี 6 มิถุถนายน ุนายน 2545 2. เ  ็ ป ็ นเอกสารส฀ นเอกสารส฀าหรั าหรับอ บอานสร้ านสร้างเสริ างเสริมความเข้ มความเข้าใจส฀ าใจส฀าหรั าหรับรายวิ บรายวิชา ชา 415241 เทคโนโลยี ชีชวภาพ วี ภาพ (Biotechnology) ื ครังท่ี 1 (มิถุถนายน 3. ปรั บปรุงเน งเนอหา นุ ายน 2552)

1

บทท่ี 1 บทน฀า วัตถุ ตถุประสงค์ ประสงค์ จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ 1. เพื ่ อให้นินสิสิ ตรู ติ   ้รูจัจักกลุ กกลุ มของจุ มของจุลิลนิ ทรีย์ยและปรสิ ์และปรสิตท่ ตท่มีมี ผลต ีผลตอสุ อสุขภาพอนามั ขภาพอนามัย 2. เพ ่ ิ อให้ อ่ ให้นินสิสิ ตสามารถอธิ ติ สามารถอธิบายการจั บายการจัดจ฀ ดจ฀าแนกกลุ าแนกกลุ มของจุ มของจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยและสามารถใช้ ์และสามารถใช้หลั หลักการต กการตังช่อื วิทยาศาสตร์ ทยาศาสตร์กักับช่ บช่ือของแบคทีเรี เรีย 3. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถบอกความแตกต ติ สามารถบอกความแตกตางระหว างระหวางชนิ างชนิดของเซลล์ ดของเซลล์ของจุ ของจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยประเภท ์ประเภท โปรคา ริ โอทส์ ยูคาริ คาริ โอทส์ และอาร์คีค โอแบคที ี เรี เรีย 4. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถอธิ ติ สามารถอธิบายลั บายลักษณะท่ กษณะท่แตกต แี ตกตางกั างกันระหว นระหวางผนั างผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียแกรม ยแกรม บวกและแกรมลบ และรู  ้จัจักส กสวนประกอบท่ วนประกอบท่ส฀สี าคั า฀ คัญของโครงสร้ ญของโครงสร้างของแบคที างของแบคทีเรี เรีย การเจริญและเมตาบอลิ ญและเมตาบอลิสมของแบคที สมของแบคทีเรี เรีย 5. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถอธิ ติ สามารถอธิบายระยะการเจริ บายระยะการเจริญต ญตางๆ างๆ ของแบคทีเรี เรีย และปัจจัยท่ ยท่ีมีมผลต ีผลตอการ อการ เจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรีย 6. เพื ่ อให้นินสิสิ ตเข้ ติ เข้าใจกระบวนการเมตาบอลิ าใจกระบวนการเมตาบอลิสมและวิ สมและวิถีถชีชี วเคมี วี เคมีของแบคที ของแบคทีเรี เรีย 7. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถบอกความแตกต ติ สามารถบอกความแตกตางระหว างระหวางกระบวนการหมั างกระบวนการหมักและออกซิ กและออกซิเดชัน ี ี อาหารเพาะเลยงแบคที เรี เรียและการเพาะเล ยและการเพาะเลยง ี 8. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถบอกชนิ ติ สามารถบอกชนิดของอาหารส฀ ดของอาหารส฀าหรั าหรับใช้ บใช้เล เลยงแบคที เรี เรีย แบคทีเรี เรียท่ ยท่อาศั อี าศัยในร ยในรางกายมนุ างกายมนุษย์ ษย์ 9. เพื ่ อให้นินสิสิ ตสามารถบอกบริ ติ สามารถบอกบริเวณต เวณตางๆ างๆ ของรางกายท่ างกายท่มีมี แบคที ีแบคทีเรี เรียอาศั ยอาศัยอยู ยอยู  10. 10. เพ่ เพื่ อให้ อให้นินสิสิ ตสามารถบอกแบคที ติ สามารถบอกแบคทีเรี เรียส฀ ยส฀าาคัคัญชนิ ญชนิดต ดตางๆ างๆ ท่ีอาศั อาศัยตามปกติ ยตามปกติ ในรางกายมนุ างกายมนุษย์ ษย์ ื การติดเช ดเชอในสถานพยาบาล ื มาจากโรงพยาบาล 11. 11. เพ่ เพื่ อให้ อให้นินสิสิ ตรู ติ   ้รูจัจักแบคที กแบคทีเรี เรียท่ ยท่มัมี ักเป กเป นสาเหตุของการติ ของการติดเช ดเชอได้ มาจากโรงพยาบาล   ็  ็ นสาเหตุ

2

จุลิลนทรี น ิ ทรีย์ย์และความเกี และความเกีย่วข้องทางการแพทย์ องทางการแพทย์และสาธารณสุ และสาธารณสุข จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ (Microorg (Microorganism anisms) s) มีวิวิวัวัฒนาการเพ่ ฒนาการเพ่อความอยู อื ความอยู รอดในระบบนิ รอดในระบบนิเวศน์และแหล และแหลงอาศั งอาศัย ท่แตกต ีแตกตางกั างกัน บางชนิดเจริ ดเจริญได้ ญได้อย อยางรวดเร็ างรวดเร็ว บางชนิดเจริ ดเจริญช้ ญช้า บางชนิดสามารถเจริ ดสามารถเจริญได้ ญได้แม้ แม้ ในแหลงท่ งท่ี ั    คือมี มีสารอาหารข สารอาหารขนต อมีสารอาหารส฀ สารอาหารส฀าคั าคัญบางชนิ ญบางชนิดเทาน านัน ขณะท่ีจุจลิลุ นิ ทรีย์ยบางชนิ ์บางชนิดเจริ ดเจริญได้ ญได้ยากเพราะ ยากเพราะ ี ต้องการสารอาหารหลากหลายชนิ องการสารอาหารหลากหลายชนิด นอกจ อกจากน ากนแบคที  เรี เรียยั ยยังมี งมีความต้ ความต้องการภาวะของบรรยากาศใน องการภาวะของบรรยากาศใน การเจริญและอุ ญและอุณหภู ณหภูมิมแตกต ิแตกตางกั างกัน จุลิลนทรี นิ ทรีย์ยบางชนิ ์บางชนิดมีแหล แหลงอาศั งอาศัยและสามารถเจริ ยและสามารถเจริญในภาวะของ ญในภาวะของ ื ี รางกา างกายค ยคนน จุลิลนทรี นิ ทรีย์ยเหล เ์ หลาน านมีหลากหลายชนิ หลากหลายชนิด เชนเป น เป นเชอท่อยู อี ยู ประจ฀าาต฀ต฀าแหน าแหนงในร งในรางกายโดยไม างกายโดยไมกกอ   ็  ็ นเช ื ื  โรค  โรค (norma (normall flora) flora) หรือเป อเป นเชอฉวยโอกาส หรือเช อเชอกอโรค อโรค การท่ี จุจลิลุ นิ ทรีย์ยสามารถมี ์สามารถมีชีชวิวี ิตอยู ตอยู ได้    ใน   ็  ็ นเช แหลงอาศั งอาศัยจ฀ ยจ฀าเพาะท่ าเพาะท่แตกต แี ตกตางกั างกัน เน่ เนื่ องจากจุ องจากจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยมีม์ ีคุคณสมบั ุณสมบัติตทางสรี ทิ างสรีรวิ รวิทยา ทยา และว และวิิถีถเมตาบอลิ เี มตาบอลิสมท่ สมท่ี จ฀าเพาะของตนเอง าเพาะของตนเอง ื เป เม่อจุ อื จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์กกอโรค อ โรคใน ในคน คน บางค บางครรั งจ฀าเป าเป นท่ีต้ตองท฀ ้องท฀าการแยกเพาะเช าการแยกเพาะเชอท่ เี   ็ ป ็ นสาเหตุ นสาเหตุจากผู จากผู  ้ปปว ย   ็  ็ นท่ ท฀าาการจ฀ การจ฀าแนกและตรวจเอกลั าแนกและตรวจเอกลักษณ์ กษณ์ ให้  ้รูรูววาเป า เป นชนิดใด ดใด ในบางกรณีอาจต้ อาจต้องท฀ องท฀าการทดสอบเพ่ าการทดสอบเพ่อท฀ อื ท฀านายผล านายผล   ็  ็ นชนิ ความไวตอยาต้ อยาต้านจุ านจุลชี ลชีพ เพ่ือให้การเลื การเลือกใช้ อกใช้ยาได้ ยาได้ผลดี ผลดีและเหมาะสมในผู และเหมาะสมในผู  ้ปปว ยแตละราย ละราย การตร การตรวจ วจ ื ี เอกลักษณ์ กษณ์ของเชอนต้องอาศั องอาศัยความรู ยความรู  ้เก่ เก่ยวกั ยี วกับ รูปร ปราง า ง โครง โครงสร สร้้ าง สรีรวิ รวิทยาและเมตาบอลิ ทยาและเมตาบอลิสมของ สมของ ี   ็  ็ นประโยชน์ จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ ความรู  ้เหล เหลาน านจะเป นประโยชน์ทางการแพทย์ ทางการแพทย์ ในด้านการดู านการดูแลผู แลผู  ้ปปว ย โดยเฉพาะการควบคุม ื ป้องกันการติ นการติดเช ดเชอแกผูผ  ้ปู  ว ย แกบุบ คลากรท คุ ลากรทางก างการแ ารแพทย พทย์์ หรือผู อผู  ้มาติ มาติดต ดตอสถานพยาบาล อสถานพยาบาล ประวัติ ตความเป็ ค ิ วามเป็ นมาและพัฒนาการของการศึ ฒนาการของการศึกษาจุ กษาจุลิลนทรี น ิ ทรีย์ย์  ในศตวรรษท่ี 16 Girolamo Fracastoro (ค.ศ.1546) ได้ เสนอไว้ เสนอไว้ ในหนังสื งสือช่อื De Contagione Contagione วา โรคเกิดจากสิ ่ ดจากสิ ่งมี งมีชีชวิวี ตท่ ติ ท่ีมองไม มองไมเห็ เห็น อาจติดต ดตอโดยการสั อโดยการสัมผั มผัสใกล้ สใกล้ชิชดโดยตรง ดิ โดยตรง เชน ื ซิฟิฟลิ ิส หรือทางอ้ อทางอ้อมผ อมผานสิ านสิ ่งของหยิ งของหยิบย่ บย่ืนให้กักัน หรือผ อผานเส านเสอผ้าท่ าท่สวมใส ีสวมใส หรือแพร อแพรมาจากระยะไกลผ มาจากระยะไกลผาน าน ี ือท่ ตัวกลางบางอย วกลางบางอยางในอากาศ างในอากาศ การเสนอนเพ่ อท่จะอธิ จี ะอธิบายสาเหตุ บายสาเหตุของโรคซิ ของโรคซิฟิฟลิ สิ และเป   ็  ็ นการเสนอท่ นการเสนอท่น฀นี าไป า฀ ไป ั สู ความพยายามท่ ความพยายามท่จะตรวจหาสิ จี ะตรวจหาสิ ่งมี งมีชีชวิวี ิตเล็ ตเล็กๆเหล กๆเหลาน านน ด้วยกล้ วยกล้อง อง แม้ววานั า นักวิ กวิทยาศาสตร์ ทยาศาสตร์ชาวอิ ชาวอิตาเลี ตาเลียนได้ ยนได้ พยายามใช้เลนส์ เลนส์ท่ทีกาลิ ่กาลิเลโอใช้ เลโอใช้สสองดู อ งดูดาวมาใช้ ดาวมาใช้สสองหาสิ อ งหาสิ ่งมี งมีชีชีวิวตดั ติ ดังกล งกลาว าว แตคนแรกท่ คนแรกท่เห็ เี ห็นหรื นหรือค้ อค้นพบสิ นพบสิ ่งมี งมี ั ชีวิวตเล็ ติ เล็กๆ กๆ ท่ ไม ี สามารถเห็ สามารถเห็นได้ นได้ด้ดวยตาเปล ว้ ยตาเปลา นนเป นพอค้ อค้าผ้ าผ้าชาวฮอลแลนด์ าชาวฮอลแลนด์ช่อื Leeuwenhoek (ค.ศ.   ็  ็ นพ ื 1676) ซึ ่ซึ ่งศึ งศึกษาเช กษาเชอท่เข่ เี ข่ยออกมาจากช ยี ออกมาจากชองปาก น฀าไปส าไปสองดู องดูด้ดวยกล้ ว้ ยกล้องจุลทรรศน์ท่ที่มีมีก฀กาลั า฀ ลังขยายประมาณ งขยายประมาณ 150 เทา (ภาพท่ี 1) และรายงานการค้นพบไปยั นพบไปยังสมาคมราชแพทย์ งสมาคมราชแพทย์ของอั ของอังกฤษ งกฤษ

ภาพท่ี 1 กล้องจุ องจุลทรรศน์ ลทรรศน์อย อยางง างงายของ ายของ Leeuwenhoek

3

อยางไรก็ างไรก็ตามแนวความคิ ตามแนวความคิดเก่ ดเก่ยวกั ยี วกับ การเกิดขึ ด  ขึนเองของสิ นเองของสิ ่งมี งมีชีชวิวี ติ (spontaneous ั generation) ยังคงมี งคงมีอยู อยู ท่ทั่วไป วไป ตงแตการท่ การท่ี Francesco Redi (ค.ศ. 1688) เผยแพรเร่ เร่องการเกิ อื งการเกิดขึ ด  ขึน ื เองของตัวหนอนในเศษเน วหนอนในเศษเนอเนา ซึ ่งถู งถูกค้ กค้านไปโดยการทดลองเปรี านไปโดยการทดลองเปรียบเที ยบเทียบของเศษอาหารในภาชนะเปิ ยบของเศษอาหารในภาชนะเปิด และภาชนะปิดซึ ่ง และน฀าาไปสู ไปสู การสรุ การสรุปว ปวาตั าตัวหนอนเกิ วหนอนเกิดจากแมลงมาวางไข ดจากแมลงมาวางไข หรือสิ อสิ ่งมี งมีชีชวิวี ตเกิ ติ เกิดจากสิ ดจากสิ ่งมี งมี ชีวิวติ ด้วยหลั วยหลักฐานท่ กฐานท่แสดงให้ แี สดงให้เห็ เห็นชั นชัดเจนท฀ ดเจนท฀าให้ าให้เช่ เช่อว อื วาสิ าสิ ่งมี งมีชีชีวิวตขนาดใหญ ติ ขนาดใหญเช เชนตั นตัวหนอน วหนอน จะไมเกิ เกิดขึ ด  ขึนเอง นเอง ี อง ั ั แตยัยังมี งมีความคิ ความคิดว ดวาสิ าสิ ่งมี งมีชีชวิวี ตขนาดเล็ ติ ขนาดเล็กมาก เชนท่ นท่ี Leeuwenhoek พบนนน นนาจะเกิดขึ ด  ขึนได้ นได้เอง เอง ทงนเน่ อื ง ื มาจากผลการทดลองของ John Needham (ค.ศ. 1749) ท่ีพบว พบวาน้ าน้  ซุบต้ บต้มเน มเนอแกะท่ ปิปี ดิ ฝาแนน ยัง ื ื ี เกิดขุ ดขุ น  ขึนแสดงวามี ามีเช เชอจุลิลนิ ทรีย์ยเจริ เ์ จริญขึ ญ  ขึนได้ นได้เอง เอง การทดลองคล้ายๆกั ายๆกันน นนแต ไมพบเช พบเชอขึ  นท฀ นท฀าโดย าโดย Louis ื ี ั  Joblot ใน ค.ศ. 1718 แสดงให้ เห็ เห็นว นวาช าชวงเวลาน วงเวลานยังไม งไม ใครรู  ้วิวธีธิ ท่ที ี่ฆฆาเช า เชอได้ททงหมดและวิ  ธีธคงสภาพ ีคงสภาพ ื ปราศจากเชอได้ ผู  ้ท่ทแสดงการทดลองคั ี่แสดงการทดลองคัดค้ ดค้านความคิ านความคิดว ดวาจุ าจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยเกิ ์เกิดขึ ด  ขึนได้เองเป เองเป   ็  ็ นคนแรก คือ Lazzaro Spallanzani Spallanzani (1765 (1765 และ 1776) 1776) โดยใช้ โดยใช้ภาชนะบรรจุ ภาชนะบรรจุอาหารแล้ อาหารแล้วปิ วปิดผนึกแน กแนนน฀าไปต าไปตังในน้  ร้อน อ น 45 ื ื ื นาที พบว าไม าไมมีมีเช เชอเจริญขึ ญขึ น และปว สราเช าุ เชอไม ได้เกิ เกิดเองแต ดเองแตอากาศน฀ อากาศน฀าเช าเชอเข้ามาเจริ ามาเจริญในอาหาร ญในอาหาร ื อยางไรก็ างไรก็ตามมี ตามมีการคั การคัดค้ ดค้านผลการทดลองของ Spallanza nzani วาเช า เชอจุลิลนิ ทรีย์ยอาจเกิ ์อาจเกิดขึ ด  ขึนเองแต นเองแตการ การ ี ั เจริญน ญนนต้องการอากาศ องการอากาศจากภา จากภายนอก ยนอก การคั การคัดค้ ดค้านน านนน฀าไปสู าไปสู การทดลองพิ การทดลองพิสูสจน์ จู น์เพิ เพิ ่มเติ มเติมอ่ มอ่นๆ นื ๆ เช เชน การ ยอมให้อากาศเข้ อากาศเข้าภาชนะได้ าภาชนะได้แต แตอากาศต้ อากาศต้องผ องผานการท฀ านการท฀าให้ าให้ร้รอนโดย ้อนโดย Theodore Schwann หรืออากาศท่ ออากาศท่ี ผานเข้ านเข้าไมต้ตองท฀ ้องท฀าให้ าให้ร้ร้อนแต อนแตต้ต้องผ องผานการกรองด้ านการกรองด้วยใยส฀ วยใยส฀าาลีลี โด  โดย Ge Geoorg Frie Friedr dric ichh Scho Schord rdeer และ และ   Theod Theodor or von von Dusch Dusch อยางไรก็ตามผู ตามผู  ้ท่ที่มีมบทบาทส฀ ีบทบาทส฀าคั าคัญและท฀ ญและท฀าให้ าให้ความเช่ ความเช่อเร่ อื เร่องจุ อื งจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยเกิ ์เกิดขึ ด  ขึนได้ เองหมดไปคือ Louis Pasteur Pasteur (ค.ศ.1860-1 (ค.ศ.1860-1864) 864) จากการทดลอ จากการทดลองโดย งโดยใช้ ใช้ภาชนะคอห ภาชนะคอหานท่ านท่ผผี านออโต า นออโต เคลฟ (115-12 (115-1200 C) แล้ แล้ ว ท฀าให้ าให้ ไมต้ตองปิ ้องปิดภาชนะ ไมต้ตองท฀ ้องท฀าอากาศให้ าอากาศให้ร้ร้อน อน และไมต้ตองกรองอากาศ ้องกรองอากาศ ื เชอท่ติตี ดมากั ิดมากับฝ บฝนหรื นุ หรืออากาศไม ออากาศไมสามารถเข้ สามารถเข้าไปเจริ าไปเจริญในอาหารได้ ญในอาหารได้เน่ เน่องจากจะติ อื งจากจะติดค้ ดค้างอยู างอยู ท่ทผนั ี่ผนังท่ งท่คอของ คี อของ ภาชนะ ื   ็  ็ นสาเหตุ ทฤษฎีววาเช า เชอเป นสาเหตุกกอให้ อ ให้เกิ เกิดโรค (Germ Theory) อาจเริ เร ่ิ มโด ม โดย Agost gostiino Bass Bassii ื (ค.ศ (ค.ศ.1 .183 8355-18 1844 44)) ท่ีพบว พบวาโรคของตั าโรคของตัวหนอนไหมเกิ วหนอนไหมเกิดขึ ด  ขึนจากเช นจากเชอราและยังเสนอว งเสนอวาโรคอ่ าโรคอ่นจ฀ นื จ฀านวนมาก านวนมาก ื ื เกิดจากเช ดจากเชอจุลนทรี นิ ทรีย์ย์ การใช้เทคนิ เทคนิคปราศจากเช คปราศจากเชอในการผาตั าตัดโดย ดโดย Josep Josephh Lister Lister แสดงให แสดงให้้เห็ เห็นทาง นทาง ื อ้อมว อมวาเช าเชอจุลนทรี นิ ทรีย์ยมีม์ บทบาทในการเกิ ีบทบาทในการเกิดโรค ดโรค ตอมา อมา Robert Koch (ค.ศ.1876-1877) ได้ แสดงให้ แสดงให้เห็ เห็น ื วาจุ าจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ Bacillus anthracis ท฀าาให้ ให้เกิ เกิดโรคแอนแทรกซ์ ดโรคแอนแทรกซ์ และเชอ Mycobacterium tuberculosis  เป   ็  ็ นสาเหตุ นสาเหตุของวั ของวัณโรค ณโรค การพิสูสจน์ จู น์ววาจุ าจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ชนิ ชนิดใดชนิ ดใดชนิดหนึ ดหนึ ่งเป งเป นสาเหตุของโรคใดโรคหนึ ของโรคใดโรคหนึ ่งโดยแพทย์ งโดยแพทย์ช่อื Robert   ็  ็ นสาเหตุ ั Koch นนได้อาศั อาศัยหลั ยหลักเกณฑ์ กเกณฑ์ท่ทเขาเสนอขึ ี่เขาเสนอขึ  นเองเรียกว ยกวา Koch's postulates (เผยแพร ใน (เผยแพร ใน ค.ศ. 1884) ั ซึ ่งประกอบด้ งประกอบด้วย 1. จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์นนนต้  องพบเฉพาะในผู องพบเฉพาะในผู  ้ปปว ยแต ไมพบในคนป พบในคนปกติ กติ 2. ต้องสามารถแยกและ องสามารถแยกและ ื ี น฀ามาเพาะเล ามาเพาะเลยงได้ 3. เม่อฉี ือฉีดเช ดเชอท่แยกได้ แี ยกได้ ในสัตว์ ตว์ทดลองปกติ ทดลองปกติจะต้ จะต้องก องกอให้เกิ เกิดโรคขึ ดโรคขึ  นมาอี นมาอีก และ 4. ต้อง อง ี ั ั สามารถแยกจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยนน์ นกลั  บมาได้จากสั จากสัตว์ ตว์ท่ทเกิ ี่เกิดโรคน ดโรคนนอี นอี ก ซ ่ึ ง Koch's postulate น ได้  รัรับการ บการ ื ยอมรับและใช้ บและใช้อย อยางกว้ างกว้างขวางในการหาเช างขวางในการหาเชอสาเหตุ ของโรค ของโรค นอกจากนพัี ฒนาการของการศึ ฒนาการของการศึกษาทางจุ กษาทางจุล ชีววิ ววิทยามี ทยามีความเจริ ความเจริญก้ ญก้าวหน้ าวหน้ามาก ามาก ในชวงเวลาของ วงเวลาของ Robert Koch เชน มีการน฀ การน฀าวุ า  ้วุนอะการ์ นอะการ์มาใช้ มาใช้ ในการ ื ี เพาะแยกเชอ มีการใช้ การใช้จานเพาะเล จานเพาะเลยงเรียก ยก Petri dish ซึ ่ซึ ่งคิ งคิดพั ดพัฒนาโดย ฒนาโดย Richard Richard Petri Petri ซึ ่งเป งเป นผู  ้รรวม วม   ็  ็ นผู ื ี ี งานข งานของ อง Ko Koch ch นอกจ นอกจาก ากน นยังมี งมีการคิ การคิดส ดสวนประกอบของอาหารเล วนประกอบของอาหารเลยงเชอหลายชนิด การพั ฒนาหลายๆ ฒนาหลายๆ ี อยางเหล างเหลาน านยังคงใช้ งคงใช้ ในห้องปฏิ องปฏิบัติตการทางจุ ิการทางจุลชี ลชีววิ ววิทยาจนถึ ทยาจนถึงปั งปัจจุบับัน พัฒนาการในระยะต ฒนาการในระยะตอมาเป อมาเป   ็  ็ นเร่ นเร่องการหาวิ อื งการหาวิธีธ ในการป้ ี องกันและรั นและรักษาโรคติ กษาโรคติดเช ดเชอื หลังจากท่ งจากท่ี นายแพทย์ Edward Jenner ฉีดวั ดวัคซี คซีนได้ นได้จาก จาก cow pox เพ่ือป้ อป้องกันไข้ นไข้ทรพิ ทรพิษได้ ษได้เป เ  ็ ป ็ นผลส฀ นผลส฀าเร็ าเร็จใน จใน ื ค.ศ.1798 ตอมา อมา Pasteur ก็ ได้พัพัฒนาวั ฒนาวัคซี คซีนโดยใช้เช เชอท่ท฀ที าาให้ ฀ ให้อออนแอ อ นแอ ได้วัวัคซี คซีนส฀ นส฀าหรั าหรับป้ บป้องกันโรค ี แอนแทรกซ์ (ค.ศ.1881) และส฀าาหรั หรับโรคพิ บโรคพิษสุ ษสุนันัขบ้ ขบ้า (ค.ศ.1885) นอกจากนยังได้ งได้ผลิ ผลิตวั ตวัคซี คซีนส฀าหรั าหรับ °

4

ื อนก฀ สัตว์ ตว์ด้ดวย ว้ ย (fowl cholera และ swine erysipelas) เขาเรียกเช ยกเชออ อนก฀าลั าลังท่ งท่ ใช้ ี ฉีฉดป้ ดี ป้องกันว นวาวั าวัคซี คซีน ั (vaccines) มาจากรากศัพท์ พท์ลาติ ลาตินว นวา vacca ซึ ่ซึ ่งแปลว งแปลวาวั าวัว (cow) เพ่ือให้ อให้เกี เกียรติ ยรติการริ การริเริ เริ ่มคร มครงแรกท่ ใช้ ี cowpox ของนายแพทย์ Jenner ื  ในปี ค.ศ. 1886 Salmon และ Smith ค้นพบว นพบวาวั าวัคซี คซีนท่ นท่ีท฀ทาจากเช า฀ จากเชอแบคที เรี เรียท่ ยท่ท฀ที า฀าให้ ให้ตาย ตาย ื ื สามารถป้องกันโรคติดเช ดเชอในนกพิราบ ราบ (Salmonellosis) ได้ ปัจจุบันวั นวัคซี คซีนเชอตายยังมี งมี ใช้ป้ปอ้ งกันไข้ นไข้  ไทฟอยด์ ไข้หวั หวัดใหญ ดใหญ และ โรคไอกรน(whooping cough หรือ Pertussis) Emil von Behrin Behringg รวมกั วมกับ Shibas Shibasabu aburo ro Kitas Kitasato ato ใน ค.ศ.19 ค.ศ.1980 80ได้ ได้พัพัฒนา ฒนา แอนติบอดี บอดี ต้านสารพิ านสารพิษ (anti-toxin) สาหรั า฀ หรับโรคคอตี บโรคคอตีบและบาดทะยั บและบาดทะยัก การค้นพบอ่ นพบอ่นท่ นื ท่ีมีมความเก่ ีความเก่ยวข้ ยี วข้องและ องและ เป นการค้นพบท่ นพบท่ส฀สี าคั า฀ คัญ คือการพบว อการพบวาเม็ าเม็ดเลื ดเลือดขาวสามารถกลื อดขาวสามารถกลืนกินแบคทีเรี เรียก ยกอโรค โดย Elie   ็  ็ นการค้ ี Metchnikoff และเรียกกระบวนการน ยกกระบวนการนวา phagocyto phagocytosis sis หลังจากการคิ งจากการคิดค้ ดค้นแผ นแผนกรองท่ นกรองท่สามารถกั สี ามารถกักแบคที กแบคทีเรี เรียไว้ ยไว้ ได้ โดย  โดย Chambe Chamberla rland nd ได้น฀นาไปสู า฀ ไปสู การ การ พบสารท่มีมี ขนาดเล็ ีขนาดเล็กกว กกวารู ารูแผ แผนกรองและสามารถก นกรองและสามารถกอโรคได้ อโรคได้คืคอื ไวรัสต สตางๆ างๆ

การจัดจ฀ ดจ฀าแนกประเภทจุ าแนกประเภทจุลิลนทรี น ิ ทรีย์ย์ การศึกษาทางจุ กษาทางจุลชี ลชีววิ ววิทยาทาง ทยาทางการ การแพท แพทย์ย์ มักจะรวมท กจะรวมทงั ไวรั สซึ ่งจั งจัดเป็ ดเป็นอนุภาคหรือ สาร (age (agent nt)) และป และปรส รสิิตซึ ตซึ ่งส งสวนใหญ วนใหญมีมขนาดใหญ ีขนาดใหญมากจนสามารถเห็ มากจนสามารถเห็นได้ นได้ด้ดวยตาเปล ว้ ยตาเปลาไว้ าไว้ด้ดว้ ย เข้ เข้ าไว้ าไว้ด้ดวยกั ว้ ยกัน การจัดจ฀ ดจ฀าแนกจุ าแนกจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยและปรสิ ์และปรสิตออกเป ตออกเป นแขนงวิชายอยๆต อยๆตางๆแสดงในตารางท่ างๆแสดงในตารางท่1ี   ็  ็ นแขนงวิ ตารางท่ี 1 แขนงวิชา 1. ไวรั สวิทยา (Virology) 2. แบคทีเรี เรียวิ ยวิทยา (Bacteriology)

ครอบคลุ ม การั จดจ฀าแนก ขนาด พิ รออน สาร (agent) 25-400 นาโนเมตร ไวรอยด์  ไวรัส คลามิดเดีย จุลิลนทรี นิ ทรีย์ 0.2-1.5 ไมโครเมตร มั ยโคพลาสมา 0.3-0.8 ไมโครเมตร ริคเก็ คเก็ทเชี ทเชีย 0.5-2 ไมโครเมตร แบคทีเรี เรียอ่ ยอ่นื ๆ 1-10 ไมโครเมตร ื เชอรา ุ จลินทรี นทรี์ ย ้ เส นผาศู าศูนย์ นย์กลาง 5-10 ไมโครเมตร

ื ทยา 3. เชอราวิ ทยา (Mycology) 4. ปรสิตวิ ตวิทยา ทยา (Parasitology) 4.1 โปรโตซัววิ ววิทยา ทยา  โปรโตซัว (Protozoology) 4.2 เฮลมินโธโลยี นโธโลยี พยาธิตัตัวกลม (Helminthology) พยาธิตัตัวแบน

จุลิลนทรี นิ ทรีย์

1-150 ไมโครเมตร

ปรสิต

3-30 ไมโครเมตร

ปรสิต

1 ไมโครเมตร- 1 เมตร

ทางการแพทย์ ในปัจจุบับันจะรวมพวกอาร์ โธรปอดไว้ ในพวกปรสิตด้ ตด้วยโดยส วยโดยสวนมากเป วนมากเป นปรสิตท่ ตท่ี   ็  ็ นปรสิ ั อยู ภายนอกร ภายนอกรางกาย างกาย (ectopara (ectoparasites sites)) ในตารางจะเ ในตารางจะเห็ห็นว นวาจุ าจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยเกื ์เกือบท อบทงหมดข้างต้ างต้น ยกเว้น ไวรัส ั จัดเป ดเป นเซลล์ ตงแตสิส ่งมี งิ มีชีชีวิวตเซลล์ ติ เซลล์เดี เดียว ยว (unice (unicellu llular lar organi organism) sm) ในกลุ ในกลุ มของแบคที มของแบคทีเรี เรีย จนถึงสิ งสิ ่งมี งมี   ็  ็ นเซลล์ ื ชีวิวตหลายเซลล์ ติ หลายเซลล์ (multicellular organism) ท่พบในกลุ พี บในกลุ มของเช มของเชอราและปรสิต 5

เปรียบเที ยบเทียบโครงสร้ ยบโครงสร้างของยู างของยูคาริ คาริ โอทส์และโปรคาริ และโปรคาริ โอทส์ ลักษณะโครงสร้ กษณะโครงสร้างภายในเซลล์ างภายในเซลล์ระหว ระหวางโปรคาริ างโปรคาริ โอทส์และยู และยูคาริ คาริ โอทส์มีมความแตกต ีความแตกตางกั างกันหลาย นหลาย อยาง าง ในยูคาริ คาริ โอทส์มีมความซั ีความซับซ้ บซ้อนมากกว อนมากกวา มีขนาดของเซลล์ ขนาดของเซลล์ ใหญกว กวา มีออร์ ออร์กาเนลล์ กาเนลล์ท่ที่มีมเย่ ีเย่อหุ อื หุ  ้ม มี การจัดแบ ดแบงเป งเป   ็  ็ นส นสวนๆ วนๆ (compartment) ส฀าาหรั หรับท฀ บท฀าหน้ าหน้าท่ าท่ตตี างๆ างๆ ขณะท่ีเซลล์ เซลล์ โปรคาริ โอทส์ ไมมีมการจั ีการจัด ี แยกเป นสวน วน องค์ประกอบต ประกอบตางๆอยู างๆอยู รวมกั รวมกันในไซโตปลาสม นในไซโตปลาสม นอกจากนกระบวนการชีวสั วสังเคราะห์ งเคราะห์ ตางๆ างๆ   ็  ็ นส ั เชน การสังเคราะห์ งเคราะห์ดีดเอนเอ ีเอนเอ การสังเคราะห์ งเคราะห์ โปรตีน และการสังเคราะห์ งเคราะห์เย่ เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ รวมทงโครงสร้าง าง ของเซลล์ โปรคาริ โอทส์ก็ก็มีมความแตกต คี วามแตกตางกั างกับเซลล์ บเซลล์ยูยคาริ คู าริ โอทส์ ดังสรุ งสรุปในตารางท่ ปในตารางท่ี 2 ตารางท่ี 2 เปรียบเที ยบเทียบลั ยบลักษณะของเซลล์ กษณะของเซลล์ยูยคาริ ูคาริ โอทส์กักับโปรคาริ บโปรคาริ โอทส์ ลักษณะ สารพันธุ นธุกรรม กรรม ต฀าาแหน แหนง รูปแบบ การจ฀าลองตั าลองตัว ดีเอนเอท่ เอนเอท่อยู อี ยู นอก นอก  โครโมโซม การสร้างโปรตี างโปรตีน บริเวณ

ไรโบโซม บริเวณสร้ เวณสร้างพลั างพลังงาน ออร์กาเนลล์ กาเนลล์ภายใน ภายใน เซลล์ เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ (Plasma membrane) ผนังเซลล์ งเซลล์ (Cell wall)

ู ยคาริโอท์ ส จ฀ากั ากัดในเย่ ดในเย่อหุ อื หุ  ้มนิ มนิวเคลียส โครโมโซมหลายช   ิ  น (multiple chromosome) ซึ ่งมี งมี โปรตีน ฮีสโตน สโตน จับอยู บอยู  กระบวนการไมโตซิส และไมโอซิส มีอยู อยู ในไมโตคอนเดรี   ย

Rough Endoplasmic Reticulum (RER) เป นแหลงผลิ งผลิตโปรตี ตโปรตีน และ   ็  ็ นแหล Smooth Endoplasmic Reticulum (SER) หรือ Golgi complex เป  ็  ็ น บริเวณท่ เวณท่เก็ เี ก็บโปรตี บโปรตีนท่ นท่ถูถี กหล่ กู หล่ังและขนส งและขนสง  ไปยังเย่ งเย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ ขนาด 80S ประกอบด้ วยหนวยย วยยอย อย 60S และ 40S ภายในไมโตคอนเดรีย ิ  ไลโซโซม ประกอบด้ วย วย hydrolytic enzyme เป   ็  ็ น lipoprotein membrane ท฀า หน้าท่ าท่ควบคุ ีควบคุมการขนส มการขนสง ื มักไม กไมมีมี ยกเว้น เชอราท่ มีมี ี chitin ใน ผนังเซลล์ งเซลล์

6

โปรคาิ ร  โอทส์ ู อย ในไซโตปลาสมจั   บกั บกับโครงสร้ บโครงสร้าง าง ท่ีเรี เรียก ยก mesosome ท่ีอยู อยู ท่ที่ผนั ผนัง เซลล ดีเอนเอชิ เอนเอชิ  นเดียวรู ยวรูปวง ปวง แบงตั ง ตัวแบบ วแบบ ไบแนรี ฟิชชัน อาี จมพลาสมิด ซึ ่งเป งเป น  ชินดีเอนเอ เอนเอ   ็  ็ นชิ รูปวง ปวง เก็บข้ บข้อมู อมูลเพิ ลเพิ ่มเติ มเติมและอยู มและอยู ใน    ไซโตปลาสม  ไมมีมี Endoplasmic Reticulum (ER) แตมีม ไรโบโซม ี อยู  อยู อิอสระในไซ สิ ระในไซ  โตปลาสม หรือจั อจับกับเย่ บเย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์

ขนาด 70S ประกอบด้วยหน วยหนวยย วยยอย อย 50S และ 30S ปฏกิยาลู ยาลูกโซขนส ขนสงอิเลคตรอนเกิ เลคตรอนเกิด  ในเย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ ไมมีม ไมโตคอนเดรี ี ย  ไมมีมี เป   ็  ็ น lipoprotein membrane ท฀า หน้าท่ าท่ควบคุ ีควบคุมการขนส มการขนสง มี ท฀าาให้ ให้เซลล์ เซลล์คงรู คงรูป (rigidity)

ื  โครงสร้างของเซลล์ างของเซลล์ยูยคาริ ค ู าริ โอทส์ (เชอราและปรสิ ต) ต) 1.  โครงสร้างของไซโตปลาสม างของไซโตปลาสม 1.1 สารพันธุ นธุกรรม กรรม ดีเอนเออยู เอนเออยู ภายในนิวเคลี วเคลียส ยส มีลัลักษณะเป กษณะเป  ็  ็ นโครโมโซม นโครโมโซม คลุมด้ มด้วยโปรตี วยโปรตีนฮี นฮีสโตน สโตน มีนินวิ คลี โอลัสในนิ สในนิวเคลี วเคลียส ยส เป   ็  ็ นแหล นแหลงสั งสังเคราะห์ งเคราะห์ ribosomal RNA มีจ฀จานวนโครโมโซมใน า฀ นวนโครโมโซมใน นิวเคลี วเคลียสแตกต ยสแตกตางกั างกันแล้ นแล้วแต วแตชนิ ชนิดของสิ ดของสิ ่งมี งมีชีชวิวี ิต 1.2 เอนโดพลาสมิด เรติคิควลั ิวลัม เป นระบบเย่ือหุ  ้มภายในไซโตปลาสม มภายในไซโตปลาสม มี 2 รูป คือ RER ท่ีคลุ คลุมด้ มด้วยไรโบโซม วยไรโบโซม และเป  ็  ็ น   ็  ็ นระบบเย่ บริเวณส฀ เวณส฀าหรั าหรับการสั บการสังเคราะห์ งเคราะห์ โปรตีน และ SER หรือ Golgi apparatus เป  ็  ็ นบริ นบริเวณท่ เวณท่ โปรตี ี น ถูกหล่ กหล่ังออก งออก ถูกจั กจัดเก็ ดเก็บไว้ บไว้ส฀สาหรั า฀ หรับส บสงนอกเซลล์ งนอกเซลล์ 1.3  ไรโบโซมของเซลล์ยูยคาริ คู าริ โอทส์  ไรโบโซมจับอยู กักับเอนโดพลาสมิ บเอนโดพลาสมิด เรติคิควลั ิวลัม มีขนาด ขนาด 80S (60S+40S) 1.4 ออร์กาเนลล์ กาเนลล์ของเซลล์ ของเซลล์ยูยคาริ ูคาริ โอทส์ ออร์กาเนลล์ กาเนลล์มีมเย่ เี ย่อหุ อื หุ  ้ม มี หลายชนิ หลายชนิด เชน ไมโตคอนเดรีย ซึ ่ซึ ่งเป งเป นแหลงสร้ งสร้างพลั างพลังงาน งงาน มี   ็  ็ นแหล ดีเอนเ เ อนเอข อของ องตน ตนเอ เองง และม และมีระบบการขนส ีระบบการขนสงอิ งอิเลคตรอนท่ เลคตรอนท่ผลิ ผี ลิตพลั ตพลังงานส฀ งงานส฀าหรั าหรับใช้ บใช้ ในการท฀างาน างาน ของเซลล์ ออร์กาเนลล์ กาเนลล์ท่ทเก็ ี่เก็บเอนไซม์ บเอนไซม์ เชน ไลโซโซ ไลโซโซมม (lysos (lysosome) ome) จะมีเอนไซม์ เอนไซม์ท่ทสลายสาร ี่สลายสาร  โมเลกุลใหญ ลใหญและจุ และจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยภายในเซลล์ ์ภายในเซลล์ และเพอรอกซิ และเพอรอกซิ โซ  โซม (per (perooxis xisom omee) จะมี จะมีเอนไซม์ เอนไซม์ ส฀าหรั าหรับป้ บป้องกันสารพิ นสารพิษต ษตอเซลล์ อเซลล์ (prot (protect ective ive enzyme enzymes) s) ท่ท฀ที าหน้ า฀ หน้าท่ าท่สลาย ีสลาย ไฮโดรเจนเป ไฮโดรเจนเปอร์ อร์ ออกไซด์ ออกไซด์ (hydrogen (hydrogen peroxide) peroxide) และ เปอร์ออกไซด์ ออกไซด์(peroxides) ชนิดอ่ ดอ่ืนๆ นๆ ท่ี สร้ สร้างขึ างขึ  นใน นใน เซลล์ 2.  โครงสร้างของเอนเวลโลฟ างของเอนเวลโลฟ 2.1 เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ เป   ็  ็ นเย่ นเย่อหุ อื หุ  ้มไลโปโปรตี มไลโปโปรตีน 2 ชัน ท่หุหี   ้มุ ไซโตปลาสมของเซลล์ ท฀าาหน้ หน้าท่ าท่ควบคุ ีควบคุมการ มการ ขนสงสารโมเลกุ งสารโมเลกุลใหญ ลใหญเข้ เข้าและออกจากเซลล์ าและออกจากเซลล์ 2.2 ผนังเซลล์ งเซลล์ หน้าท่ าท่ีท฀ทาาให้ ฀ ให้เซลล์ เซลล์คงรู คงรูป และทนตอแรงต้ อแรงต้านด้ านด้านนอกเซลล์ านนอกเซลล์ เซลล์ยูยคาริ ูคาริ โอทส์สสวนมาก ว นมาก ื มีผนั  ไมมีมผนั ผี นังเซลล์ งเซลล์ ยกเว้นในเช นในเชอรา ผนังเซลล์ งเซลล์เป เ  ็ ป ็ นโพลี นโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ เชน ไคติน แมนแนน และ กูล ื แคน โดยไคตินเป นเป นสวนประกอบส฀ วนประกอบส฀าคั าคัญของผนั ญของผนังเซลล์ งเซลล์ของเชอรา   ็  ็ นส 2.3 ออร์กาเนลล์ กาเนลล์ส฀สาหรั า฀ หรับการเคล่ บการเคล่อนท่ อื นท่ี อาจเป   ็  ็ นซิ นซิเลี เลีย (cilia) (cilia) ยาว ยาว 3-10 3-10 ไมครอน ไมครอน เชนใน นใน โปรโตซัว หรือเป อเป   ็  ็ น แฟลกเจลลา ยาวมากกวา 150 150 ไมคร ไมครอน อน ท่ีสสวนของฐาน ว นของฐาน สวนท่ วนท่เรี เี รียก ยก kine kineto toso some me เป นโครงสร้างขนาด างขนาด   ็  ็ นโครงสร้ เล็กบนฐานของ กบนฐานของ ซิเลี เลีย หรื อแฟลกเจลลา อแฟลกเจลลา ท่ีมีมี micr microt otub ubul ules es prot protei einn ซึ ่งเก่ งเก่ยวข้ ยี วข้องกั องกับการ เคล่อนท่ อื นท่ี แบคทีเรี เรีย อนุกรมวิ กรมวิธานและการตั ธานและการตัง ช่อื การจัดจ฀ ดจ฀าแนกแบคที าแนกแบคทีเรี เรียท฀ ยท฀าาในลั ในลักษณะเดี กษณะเดียวกั ยวกับการจั บการจัดจ฀ ดจ฀าาแนกสิ แนกสิ ่งมี งมีชวิวี ตชนิ ติ ชนิดอ่ ดอ่ืนๆ นๆ คืออาศั ออาศัยความ ยความ คล้ายคลึ ายคลึงและแตกต งและแตกตางกั างกันของจี โนไทปส์ (genotype) และลั กษณะท่ กษณะท่สัสี ังเกตได้ งเกตได้ (phenotype (phenotype)) ล฀าดั าดับ ี การจัดจ฀ ดจ฀าแนกของแบคที าแนกของแบคทีเรี เรีย เป  ็  ็ นดั นดังน งน คือ อาณาจักร กร (Kingdom) Procaryotae ซึ ่ซึ ่งรวมพวกสิ งรวมพวกสิ ่งมี งมีชีชวิวี ิต

7

ื โปรโตซัวและสาหร เซลล์เดี เดียวท ยวทังหมด เชน เชอรา วและสาหราย าย แบคทีเรี เรียทางการแพทย์ ยทางการแพทย์มัมักถู กถูกจั กจัดจ฀ ดจ฀าแนกลงใน าแนกลงใน 3 กล  ุ ม คือ สกุล (family), จีนันัส (genu genus) s) และ และ สปี สปี ชี ส์ส์ (spe (speci cies es)) ตั วอย วอยาง เชน   ล Enterobacteriaceae Escherichia (genus) coli (species) อยู ในสกุ   ล Micrococcaceae Staphylococcus (genus) aureus (species) อยู ในสกุ   ล Mycobacteriaceae Mycobacterium (genus) tuberculosis (species) อยู ในสกุ การตังช่อื

จะ  ขึนต้ นต้นช่ นช่อสกุ อื สกุลด้ ลด้วยตั วยตัวพิ วพิมพ์ มพ์ ใหญและลงท้ และลงท้ายช่ ายช่อสกุ อื สกุลด้ ลด้วย วย -aceae  เชน วนช่อจี อื จีนัสให้ สให้ ใช้ตัตัวพิ วพิมพ์ มพ์ ใหญและตามด้ และตามด้วยช่ วยช่อสปี อื สปีชส์สี จะเขี ์จะเขียนเป ยนเป นตัวเอนหรื วเอนหรือขี อขีด Enterobacteriaceae  สวนช่   ็  ็ นตั เส้นใต้ น ใต้ อาจเ อาจเขีขียนช่ ยนช่ือจีนัสย สยอด้ อด้วยอั วยอักษรตัวพิ วพิมพ์ มพ์ ใหญและเคร่ และเคร่องหมายจุ อื งหมายจุด กรณีท่ทเขี ี่เขียนช่ ยนช่อจี ือจีนัสตามด้ สตามด้วย วย ี ั ั spe species cies นนหมายถึงต้ งต้องการอ้ องการอ้างท างทงจีนันสั และค และค฀฀าาววา species นอาจเขียนลั ยนลักษณะยอเป   ็  ็ น sp. (เอกพจน์) หรือ spp. (พหู พหู พจน์ พ จน์) ก็ ก็  ได้ ในบางกรณีเม่ออ้ อื อ้างถึ างถึงแบคที งแบคทีเรี เรียเป ยเป นกลุ มจะไม มจะไม  ขึขนต้ นึ ต้นด้วยตั วยตัว   ็  ็ นกลุ พิมพ์ มพ์ ใหญหรื หรือขี อขีดเส้ ดเส้นใต้ นใต้ ตัวอย วอยางเช างเชน staphylococci เป   ็  ็ นต้ นต้น

แบคทีเรี เรียจี ยจีนั นัสที สที ่มความส฀ ค ี วามส฀าคั าคัญทางการแพทย์ ญทางการแพทย์ แบคทีเรี เรียจี ยจีนันัสต สตางๆ างๆ ท่ีมีมความส฀ ีความส฀าคั าคัญทางการแพทย์ ญทางการแพทย์ อยู ในตารางท่   ี3 ตารางท่ี 3 แบคทีเรี เรียจี ยจีนันัสท่ สท่มีมี ความส฀ ีความส฀าคั าคัญทางการแพทย์ ญทางการแพทย์ ื ื ส฀สี าคั กลุ มเช มเชอ หรือจี อจีนันัส ิ โรคตดเชอท่ า฀ คัญ กลุ มท่ มท่ี 1 แบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก 1. รูปรางทรงกลม างทรงกลม (Cocci) Streptococcus  Pneumonia, Pharyngitis, Cellulitis Abscess ท่ีผิผวหนั วิ หนังและอวั งและอวัยวะต ยวะตางๆ างๆ Staphylococcus  2. รูปรางแท างแทง (Rods) 2.1สร้างสปอร์ างสปอร์ ได้ (Spore-forming) Anthrax Bacillus  Clostridium  Tetanus, Gas gangrene, Botulism 2.2ไมสร้ สร้างสปอร์ างสปอร์ (Non spore-forming) (1). ไมเป เ  ็ ป ็ นสาย นสาย (Non-filamentous) Diphtheria Corynebacterium Meningitis Listeria (2). เป นสาย (Filamentous)   ็  ็ นสาย Actinomyces  Actinomycosis Nocardia Nocardiosis กลุ มท่ มท่ี 2 แบคทีเรี เรียแกรมลบ ยแกรมลบ 1. รูปรางทรงกลม างทรงกลม (Cocci) Gonorrhea, Meningitis Neisseria 2. รูปรางเป างเป นแทง (Rods)   ็  ็ นแท ั 2.1 2.1 พว พวกเ กเจร จริิญได้ ญได้ททงในบรรยายกาศมี และไม และไมมีมี ออกซิเจน (Facultative anaerobes) (1). รูปร ปรางเป างเป นแทงตรง งตรง (Straight)   ็  ็ นแท ื พวกติดเช ดเชอทางเดินหายใจ นหายใจ (Respiratory 8

organisms) Meningitis Whooping cough Pneumonia

Haemophilus  Bordetella Legionella

ื พวกติดเช ดเชอจากสั ตว์ ตว์สูส คน คู น (Zoonotic) Brucella Francisella Pasteurella Yersinia

ื พวกเชอจากทางเดิ นอาหาร หรือเก่ อเก่ยวกั ยี วกับ ทางเดินอาหาร(Enteric นอาหาร(Enteric & related organisms)

Brucellosis  Tularemia Cellulitis Plague

Urinary tract infection, diarrhea Urinary tract infection Pneumonia Pneumonia, Urinary tract infection Enterocolitis, Typhoid fever Enterocolitis Urinary tract infection

Escherichia Enterobacter  Serratia Klebsiella Salmonella Shigella Proteus 

(2). รูปร ปรางเป างเป นแทงโค้ งโค้ง (Curved)   ็  ็ นแท Enterocolitis Gastritis, Peptic ulcer Cholera

Campylobacter  Helicobacter  Vibrio 

2.2 2.2 พว พวกท กท่ี่ ต้ตองการออกซิ ้องการออกซิเจนในการเจริญ (Aerobes) Pneumonia, Urinary tract infection

Pseudomonas 

2.3 2.3 พว พวกท กท่ ไม ี่ สามารถเจริ สามารถเจริญในบรรยากาศท่ ญในบรรยากาศท่มีมี ี ออกซิเจน(Anaerobes) Peritonitis พวกท่  ี 3 แบคทีเรี เรียทนกรด ยทนกรด Mycobacterium   Tuberculosis, Leprosy พวกท่ี 4 แบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญในเซลล์ ญในเซลล์ Rocky Mountain Spotted fever Rickettsia (RMSF), Typhus, Q fever, Chlamydia Urethritis, Trachoma, Psittacosis พวกท่ี 5 พวกท่มีมี ผนั ผี นังเซลล์ งเซลล์บางและยื บางและยืดหยุ ดหยุ น (Spirochetes) Treponema Syphilis Lyme disease Borrelia Leptospirosis Leptospira พวกท่ี 6 พวกท่ ไม ี มีมผนั ผี นังเซลล์ งเซลล์ Mycoplasma Pneumonia Bacteroides 

9

การจัดจ฀ ดจ฀าแนกแบคที าแนกแบคทีเรี เรียโดยลั ยโดยลักษณะจี กษณะจี โนไทปส์และฟี และฟี โนไทปส์ การจัดจ฀ ดจ฀าแนกสิ าแนกสิ ่งมี งมีชีชวิวี ิตชนิ ตชนิดหนึ ดหนึ ่งๆ งๆ ลงในจีนันัสและสปี สและสปีชส์สี  ์ ใดๆ จะอาศัยความคล้ ยความคล้ายกั ายกันในลั นในลักษณะ กษณะ ั ของ ฟีโนไทปส์ โนไทปส์จ฀จานวนหนึ า฀ นวนหนึ ่งของสมาชิ งของสมาชิกท กทงหมด ส฀าาหรั หรับแบคที บแบคทีเรี เรียทางการแพทย์ ยทางการแพทย์นอกจากการใช้ นอกจากการใช้ ลักษณะสั กษณะสัณฐานวิ ณฐานวิทยาแล้ ทยาแล้วจะใช้ วจะใช้การทดสอบทางชี การทดสอบทางชีวเคมี วเคมี ตรวจสอ ตรวจสอบลั บลักษณะเมตาบอลิ กษณะเมตาบอลิสมเปรี สมเปรียบเที ยบเทียบกั ยบกับ ข้อมู อมูลมาตรฐาน ลมาตรฐาน ี นอกจากนระบบการจั ดจ฀ ดจ฀าแนกโดยใช้ าแนกโดยใช้อนุ อนุกรมวิ กรมวิธานตั ธานตัวเลข วเลข (numeric taxonomy) จะท฀าาให้ ให้ การค้นท฀ นท฀าได้ าได้รวดเร็ รวดเร็ว โดยลักษณะฟี กษณะฟีโนไทปส์จะถู จะถูกก฀ กก฀าหนดเป าหนดเป   ็  ็ นตั นตัวเลข วเลข ซึ ่งจ฀ งจ฀านวนตั านวนตัวเลขจะบ วเลขจะบงบอกจี งบอกจีนัส และสปีชส์สี ของแบคที ์ของแบคทีเรี เรีย  ในบางกรณี เชนการศึ นการศึกษาทางระบาดวิ กษาทางระบาดวิทยา ทยา อาจพบวามี ามีการจั การจัดจ฀ ดจ฀าแนกแบ าแนกแบงแบคที งแบคทีเรี เรียย ยยอยเป อยเป   ็  ็ น subspecies ตามความแตกตางในลั างในลักษณะฟี กษณะฟีโนไทปส์ โดยเขียนย ยนยอเป subsp. ถ้าแบ าแบงย งยอยจากความ อยจากความ   ็  ็ น subsp. แตกตางจากผลทางซี างจากผลทางซีรุร ุมวิ มวิทยา ทยา (serovarie (serovarieties ties)) อาจเขียนย ยนยอเป อเป serovar และถ้าจากความแตกต าจากความแตกตาง าง   ็  ็ น serovar ี ทางผลทดสอบชีวเคมี วเคมี อาจเขียนย ยนยอเป อเป biovar นอกจากน นอกจากนอาจแบงย งยอยโดยใช้ความแตกต ความแตกตางในความ างในความ   ็  ็ น biovar ื วยไวรั  ไวตอการติ อการติดเช ดเชอด้ วยไวรัสของแบคที สของแบคทีเรี เรียจ฀ ยจ฀าเพาะ าเพาะ เรียก ยก phage phage typi typing ng หรื หรอโดยใช้ ือโดยใช้การวิ การวิเคราะห์ เคราะห์ระดั ระดับ  โมเลกุลเรี ลเรียกย ยกยอว อวา RFLP ในการแยกความแตกตางระหว างระหวางสายพั างสายพันธุ น  ์ธุ ี  ในปัจจุบับันนมีการวิ การวิเคราะห์ เคราะห์ทางพั ทางพันธุ นธุกรรมในระดั กรรมในระดับท่ บท่ลึลี กยิ กึ ยิ ่งขึ ง  ขึน โดยกา โดยการวิ รวิเคราะห์ เคราะห์เปรี เปรียบเที ยบเทียบ ยบ ล฀าดั าดับเบสใน ribosomal RNA (rRNA) และแสดงผลเป นไดอะแกรมหรือแผนภาพเส้ อแผนภาพเส้น เรียก ยก   ็ นไดอะแกรมหรื Phylogeny แบคทีเรี เรียท่ ยท่ต฀ตี าาแหน ฀ แหนงในแผนภาพอยู งในแผนภาพอยู ใกล้   กักันจะมี นจะมีล฀ลาดั า฀ ดับเบสคล้ บเบสคล้ายกั ายกันมาก นมาก สวนท่ วนท่อยู อี ยู ไกลกั   นก็ นก็ จะมีล฀ลาดั า฀ ดับเบสดั บเบสดังกล งกลาวแตกต าวแตกตางกั างกันมาก นมาก ตัวอย วอยาง าง Phylogeny แสดงในภาพท่ี 2

ภาพท่ี 2 การจัดจ฀ ดจ฀าแนกสิ าแนกสิ ่งมีชีชวิวี ตตามความล้ ติ ตามความล้ายคลึ ายคลึงของล฀ งของล฀าดั าดับเบสใน rRNA สิ ่งมี งมีชีชวิวี ตชนิ ติ ชนิดใดชนิ ดใดชนิดหนึ ดหนึ ่งสามารถจั งสามารถจัดจ฀ ดจ฀าาแนกตามชนิ แนกตามชนิดของเซลล์ ดของเซลล์ ตามโครงสร้างการจั างการจัดภายใน ดภายใน เซลล์และการท฀ และการท฀าาหน้ หน้าท่ าท่ี เป  ็  ็ น พวกโปรคาริ โอทส์ (Prokaryotes) พวกยูคาริ คาริ โอทส์  โอทส์ (Eukaryot (Eukaryotes) es) หรื อ พวกอาร์คีค โอแบคที ี เรี เรีย (Archaeobacteria) แบคทีเรี เรียส ยสวนใหญ วนใหญอยู อยู ในกลุ    มของโปรคาริ มของโปรคาริ  โอทส์ สวน สวน ื ั น้อยอยู อยอยู ในกลุ    มอาร์ มอาร์คีค โอแบคที ี เรี เรีย สวนเช วนเชอรา สาหราย าย โปรโตซัว รวมทงเซลล์สัสัตว์ ตว์และพื และพืช จัดอยู ดอยู ในพวก   ยูคาริ คาริ โอทส์ พวกอาร์คีค โอแบคที ี เรี เรียจะมี ยจะมีลัลักษณะเซลล์ กษณะเซลล์คล้ คล้ายกั ายกับเซลล์ บเซลล์ของยูคาริ คาริ โอทส์มากกว มากกวาเซลล์ าเซลล์ของโปร ของโปร คาริ โอทส์ และพบในจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยพวกท่ พ์ วกท่เจริ เี จริญได้ ญได้ภายใต้ ภายใต้สิส ่งแวดล้ งิ แวดล้อมท่ อมท่สิสี  ่งมี งิ มีชีชวิวี ตท่ ติ ท่ัวไปไม วไปไมสามารถด฀ สามารถด฀ารงชี ารงชีวิวตอยู ติ อยู  10

 ได้ ความสามารถท่จะด฀ จี ะด฀ารงอยู ารงอยู ในภาวะธรรมชาติ   ท่ท ไม ี่ เหมาะต เหมาะตอการเจริ อการเจริญของเซลล์ ญของเซลล์ชนิดอ่อ่ ืนน ี อยู ท่ที่ ลักษณะโครงสร้ กษณะโครงสร้างของเย่ างของเย่ือหุ  ้มเซลล์ มเซลล์และคุ และคุณสมบั ณสมบัติตของเอนไซม์ ิของเอนไซม์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียเหล ยเหลาน าน ี อยางไรก็ างไรก็ตามพวก ตามพวก ี อาร์คีค โอแบคที ี เรี เรียไม ยไมเป เ  ็ ป ็ นปั นปัญหาทางการแพทย์และจะไม และจะไมกล กลาวถึ าวถึงรายละเอี งรายละเอียดในรายวิ ยดในรายวิชาน ชาน

 โครงสร้างของเซลล์ างของเซลล์ โปรคาริ โอทส์ (แบคทีเรี เรีย) ย) 1. โครงสร้างของไซโตปลาสม างของไซโตปลาสม 1.1 สารพันธุ นธุกรรม กรรม  โครโมโซมเป นดีเอนเอ เอนเอ   ชินเดี นเดียว ยว รูปวง ปวง ปรากฏเป   ็  ็ นดี   ็  ็ น nucleoid หรือ chromatin body (nuclear body) จับกั บกับ mesosome ซึ ่ซึ ่งเป งเป นโครงสร้างคล้ างคล้ายถุ ายถุง ไมมีมเย่ ีเย่อหุ อื หุ  ้มนิ มนิวเคลี วเคลียส ยส   ็  ็ นโครงสร้ 1.2 ไรโบโซม  ไรโบโซมมีททังท่อยู อี ยู อิอสระในไซโตปลาสมและจั สิ ระในไซโตปลาสมและจับกั บกับเย่ือหุ อหุ  ้มเซลล์ มเซลล์ มีขนาด ขนาด 70S ประกอบ ด้วย วย 2หน 2 หนวย วย ขนาด 50s และ 30s 1.3 แกรนูล  ในไซโตปลาสมอาจมีแกรนู แกรนูล ซึ ่งเป งเป นแหลงสะสมสารอาหาร งสะสมสารอาหาร เชนอาจประกอบด้ นอาจประกอบด้วย วย โพ   ็  ็ นแหล ลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ เชนไกลโคเจน นไกลโคเจน ไขมัน เชน poly -beta-hydroxybutyrate หรือ polyphosphates 1.4 สปอร์ บางจีนัส เชน บาซิลลัส และคลอสตริเดี เดียม สามารถส รถสร้างเอนโดสปอร์ างเอนโดสปอร์ (endospores) เม่ืออยู ออยู ในภาวะท่    ไม ี เหมาะสมในการเจริ เหมาะสมในการเจริญ สปอร์จะอยู จะอยู ภายในเซลล์ ภายในเซลล์ เม่ือย้ อย้อมสี อมสี และดูด้ดวยกล้ ว้ ยกล้องจุ องจุลทรรศน์ ลทรรศน์จะเห็ จะเห็นเป นเป นสวนไม วนไมติติดสี ดสีอยู อยู ภายใ ภายในเ นเซล ซลล์ล์ ขนาด ขนาด รูปร ปรางและต฀ างและต฀าแหน าแหนง   ็  ็ นส ื ของสปอร์สามารถน฀ สามารถน฀าไปใช้ าไปใช้ ในการตรวจเอกลักษณ์ กษณ์เช เชอ 2.  โครงสร้างของเอนเวลโลฟ างของเอนเวลโลฟ ประกอบด้วยเย่ วยเย่ือหุ อหุ  ้มเซลล์ มเซลล์และโครงสร้ และโครงสร้างล้ างล้อมรอบไซโตปลาสม อมรอบไซโตปลาสม คือ เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์และ และ ผนังเซลล์ งเซลล์ ในบาง สปีชีส์สยัย์ ังผลิ งผลิตแคปซู ตแคปซูลและสไลม์ ลและสไลม์ (slime layers) 2.1 เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ เย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์จะล้อมรอบไซโตปลาสม อมรอบไซโตปลาสม อาจเรียกว ยกวา plas plasma ma me memb mbra rane ne หรื หรือ cell cell membrane เป นเย่อหุ อื หุ  ้มชนิ มชนิดไลโปโปรตี ดไลโปโปรตีน (lipoprotei (lipoprotein) n) ประกอบด้ ประกอบด้วย วย ฟอสโฟไลปิดและ   ็  ็ นเย่  โปรตีน แต ไมมีมี sterol sterolss ซึ ่งต งตางจากเย่ างจากเย่อหุ อื หุ  ้มของเซลล์ มของเซลล์ยูยคาริ ูคาริ  โอทส์ ยกเว้นในแบคที ยกเว้นในแบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ ม มัย   โคพลา โคพลาสมา สมา หน้ าท่ของเย่ ขี องเย่อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์เก่ เก่ยวข้ ยี วข้องการควบคุมการขนส มการขนสงโมเลกุลของสารข้ ลของสารข้ามเย่ ามเย่ือ หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ การควบคุ การควบคุมแรงดั มแรงดันออสโมซิ นออสโมซิส และเ และเป นต฀าแหน าแหนงการเกิ งการเกิดปฏิ ดปฏิกริริ ิยาลู ยาลูกโซ กโซขนส ขนสงอิเลค เลค   ็ ป ็ นต฀ ตรอนในกระบวนการสร้างพลั างพลังงาน งงาน 2.2 ผนังเซลล์ งเซลล์ เป   ็  ็ นโครงสร้ นโครงสร้างท่ างท่ท฀ที าาให้ ฀ ให้เซลล์ เซลล์คงตั คงตัว ซึ ่งจะรั งจะรักษารู กษารูปร ปรางของเซลล์ างของเซลล์และป้ และป้องกันเซลล์แตก แตก จากแรงดันออสโมซิ นออสโมซิสท่ สท่สูสี งภายในเซล งู ภายในเซลล์ล์ โครงสร้ โครงสร้างของผนั างของผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรีย มีความแตก ความแตก ตางกั างกันหลายชนิ นหลายชนิด แยกตามลั กษณะการติ กษณะการติดสี ดสีย้ย้อม ชนิดของผนังเซลล์ งเซลล์ท่ทีส฀่สาคั า฀ คัญๆ คือ ผนังเซลล์ งเซลล์แกรมบวก แกรมบวก ั  โครงสร้างผนั างผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียติ ยติดสี ดสีแกรมบวก จะมีชชนเปปทิ  โดไกลแคน (peptidoglycan หรือ murein) murein) หนา และเป   ็  ็ นส นสวนประกอบหลั วนประกอบหลักของผนั กของผนังเซลล์ งเซลล์แกรมบวก แกรมบวก ยา ปฏิชีชวนะท่ วี นะท่ออกฤทธิ ีออกฤทธิป ้ องกั องกันการสังเคราะห์ งเคราะห์เปปติ เปปติ  โด โดไกลแ ไกลแคน คน จะม จะผลต มี อแบคที อแบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก ั มากกวาแบคที าแบคทีเรี เรียแกรมลบซึ ยแกรมลบซึ ่งมี งมีชชนของเปปติ โดไกลแคนบางกวาและมี าและมี โครงสร้างส างสวนประกอบ วนประกอบ ของผนังเซลล์ งเซลล์แตกต แตกตางออกไป างออกไป 11

เปปติ โดไกลแคน ประกอบด้วยสายโพลี วยสายโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ (glycan) ท่ี สลั สลับกั บกันระหว นระหวาง าง Nacetyl-D-glucosamine (NAG) และ N-acetyl-D-muramic acid acid (NAM) โดยมีเปปไทด์ เปปไทด์ ั สายสนๆ ประกอบด้วยกรดอะมิ วยกรดอะมิ โน 4 ชนิด (tetrapeptide) จับกั บกับหมู คาร์ คาร์บอกซิ บอกซิของ NAM ดัง ภาพท่ี 3 (a) สายไกลแคนมีการจั การจับข้ บข้ามกั ามกัน เกิดเป ดเป นรางข างขาย ในแบคทีเรี เรียแกรมบวกการจั ยแกรมบวกการจับจะ บจะ   ็  ็ นร เช่อมกั อื มกันระหว นระหวางสองเตตราเปปไทด์ างสองเตตราเปปไทด์ท่ทจัจี่ ับกั บกับ NAM ด้วยสะพานเปป วยสะพานเปปไทด์ ไทด์ (peptide (peptide interbrid interbrid ge)ดังภาพท่ งภาพท่ี 3 (b) สวนประกอบอ่ วนประกอบอ่ืนของผนังเซลล์ งเซลล์แกรมบวก แกรมบวก คือ กรดเทโคอิก (teichoic acid) ซึ ่ซึ ่งเป งเป   ็  ็ น สายโพลีเมอร์ เมอร์ของฟอสเฟต ของฟอสเฟต และกลีเซอรอลซึ เซอรอลซึ ่งมี โมเลกุลเล็ ลเล็กๆ กๆ เชน อะลานีน (D-alanine) หรือ กูลโคส ลโคส หรือ โมเลกุลชนิ ลชนิดอ่ ดอ่ืนเกาะอยู   ดังภาพท่ี 4a โดยกรดเทโคอิกจะฝั กจะฝังในชันเปปติ โดไกล นเปปติ โดไกล ี แคน นอกจากนยังมี งมี กรดไลโปเทโคอิก(lipoteichoic ก(lipoteichoic acid) ฝังอยู  อยู ในเย่   อหุ อื หุ  ้มเซลล์ มเซลล์ดัดังภาพท่ งภาพท่ี ี ั 4b กรดทงสองชนิดนเป นสวนประกอบจ฀ วนประกอบจ฀าเพาะในผนั าเพาะในผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก   ็  ็ นส สายโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ ท่มีมี ีคุคณสมบั ุณสมบัติติเป เ  ็ ป ็ นแอนติ นแอนติเจน เจน (antigenic polysaccharide) อาจ ั พบได้ท่ทผิผี่ วของช วิ ของชนเปปติ โดไกลแคน

ภาพท่ี 3 การเช่ การเช่ อมข้ ือมข้ามกั ามกันระหว นระหวางสายโพลี างสายโพลีเมอร์ เมอร์ NAM-NAG  ในแบคทีเรี เรียแกรมลบ ยแกรมลบ (a) แกรมบวก (b)

12

ภาพท่ี 4 โครงสร้างทางเคมี างทางเคมีของกรดเทโคอิ ของกรดเทโคอิก (a) และการเกาะบนช และการเกาะบนชันของเปปติ โดไกล แคนของกรดเทโคอิก หรือบนพลาสมาเมมเบรนของไลโปเทโคอิ อบนพลาสมาเมมเบรนของไลโปเทโคอิก (b) ผนังเซลล์ งเซลล์แบคที แบคทีเรี เรียทนกรด ยทนกรด แบคทีเรี เรียบางจี ยบางจีนันัส เชน มัยโคแบคที ยโคแบคทีเรี เรีย (Myc (Mycob obac acte teria ria)) และ และ โนคา โนคารเด รเดีี ย ั (Nocardia) มี โครงสร้างผนั างผนังเซลล์ งเซลล์แบบแกรมบวก แบบแกรมบวก แตเน่ เน่องจากมี อื งจากมีชชนของไขมั  นปริมาณสู มาณสูง ซึ ่ง ี ชันไขมันนประกอบด้ วย วย ไกลโคไลปิด (glycolipids) กั บกรดไขมั บกรดไขมัน คือ กรดมัยโคลิ ยโคลิก จับอยู บอยู ท่ที่ ด้านนอกของผนั านนอกของผนังเซล ง เซลล์ล์ ท฀าให้ าให้ย้ยอมติ ้อมติดสี ดสีแกรม แกรมยา ยากก แต แตสามารถย้ สามารถย้อมสี อมสีทนกร ท นกรดด (aci (acidd-fa fast st stain) ผนังเซลล์ งเซลล์แกรมลบ แกรมลบ ผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียแกรมลบ ยแกรมลบ ประกอบด้วย วย 2 ชัน คือช อชันของเปปติ โดไกลแคน อยู ด้ดานในจะบางกว า้ นในจะบางกวาท่ าท่พบในผนั ีพบในผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก ท่ีเย่ เย่อหุ อื หุ  ้มช มชันนอกยังประกอบ ด้วย วย โปรตีน ฟอสโฟไลปิ ฟอสโฟไลปิ ด (phospholipids) และไลโปโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ (lipopolysaccharide, LPS) ดังภาพท่ งภาพท่ี 5a  โครงสร้างของไลโปโพลี างของไลโปโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ ประกอบด้วย วย 3 สวน วน ดังแสดงในภาพท่ งแสดงในภาพท่ี 5b สวน วน ั ประกอบทงสาม คือ 1) โพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ โอ แอนติเจน เจน (antigenic-O-specific polysaccharide) 2) โพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์สสวนแกน ว นแกน (core polysaccharides) และ 3) ไลปิ ไลปิ ด เอ (lipid A) หรืออาจเรี ออาจเรียก ยก endotoxin ซึ ่งเป งเป นสาเหตุของการเกิ ของการเกิดไข้ ดไข้ และอาการชอคในผู  ้ปปว ยติด   ็  ็ นสาเหตุ ื เชอแบคทีเรี เรียแกรมลบ ยแกรมลบ เย่อหุ อื หุ  ้มช มชันนอกในแบคทีเรี เรียแกรมลบ ทาหน้ า฀ หน้าท่ าท่ป้ีปอ้ งกันสารท่ นสารท่ ไม ี เข้ เข้ากั ากับน้ บน้ (hydro (hydropho phobic bic)) และสาร และสารท่ท่เป เี   ็ ป ็ นอั นอันตรายต นตรายตอเซลล์ อเซลล์ โดยกรองให โดยกรองให้ โปรตี ้ นท่ นท่ละลายน้ ลี ะลายน้  ได้ผผานตาม า นตาม ี ี ชอง อง ชองเหล องเหลาน านมีสสวนประกอบเป ว นประกอบเป   ็  ็ นโปรตี นโปรตีน ดังภาพท่ งภาพท่ี 5a นอกจากนยังท฀าาหน้ หน้าท่ าท่ีเป เ  ็ ป ็ นบริ นบริเวณ เวณ จับส฀ บส฀าหรั าหรับเสริ บเสริมการเกาะติ มการเกาะติดกั ดกับเซลล์ บเซลล์ของโฮสต์บริ บริเวณระหว เวณระหวางเย่ างเย่อหุ อื หุ  ้ม (perip (periplas lasmic mic space) space) ั ั ั อยู ระหว ระหวางเย่ างเย่อหุ อื หุ  ้มช มชนนอกและเย่อหุ อื หุ  ้มช มชนใน ซึ ่ซึ ่งจะรวมช งจะรวมชนของเปปติ โดไกลแคนไว้ด้ดวย ว้ ย ภายใน ี บริเวณน เวณนจะมี สารคล้ สารคล้ายวุ ายวุ  ้น (gel (gel-l-lik ikee ma matr trix ix)) ซึ ่งประกอบด้ งประกอบด้วยโปรตี วยโปรตีนซึ นซึ ่งจับกับสารอาหาร และเอนไซม์ท่ทสลายและท฀ ี่สลายและท฀าลายสารพิ าลายสารพิษ

13

a)

b)

ภาพท่ี 5 โครงสร้างผนั างผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก (a) และโครงสร้ างของไลโปโพลี างของไลโปโพลีแซค แซค คาไรด์ (b)

14

กลุ มไม มไมมีมผนั ีผนังเซลล์ งเซลล์ แบคทีเรี เรียในกลุ ยในกลุ ม มัยโคพลาสมา ยโคพลาสมา (Mycoplasma) และยูเรี เรียพลาสมา ยพลาสมา (Ureaplasma) เป  ็  ็ นแบคที นแบคทีเรี เรียท่ ยท่ ไม ี มีมผนั ีผนังเซลล์ งเซลล์ และท่ีเย่ เย่อหุ อื หุ  ้มยั มยังมี งมีสารสเตอรอลซึ สารสเตอรอลซึ ่งไม งไมพบตาม พบตาม ปกติ ในโปรคาริ โอทส์ การท่แบคที แี บคทีเรี เรียไม ยไมมีมผนั ีผนังเซลล์ งเซลล์ท฀ทาาให้ ฀ ให้แบคที แบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ มน มนมีี รูรูปร ปรางได้ างได้หลาย หลาย แบบ (pleomorphic shape) ภาวะท่ ไม ี มีมผนั ีผนังเซลล์ งเซลล์สามารถท฀ สามารถท฀าให้ าให้เกิ เกิดได้ ดได้กักับแบคที บแบคทีเรี เรียท่ ยท่ีมีมผนั ผี นังเซลล์ งเซลล์ตามปกติ ตามปกติ โดย ี ั การเพาะเลยงในยาปฏิชีชวนะท่ วี นะท่ยัยี ับย บยงการสังเคราะห์ งเคราะห์ผนั ผนังเซลล์ งเซลล์ แบคทีเรี เรียท่ ยท่ ไม ี มีมผนั ผี นังเซลล์ งเซลล์ท่ทสร้ ี่สร้าง าง ี  ในห้องทดลองน องทดลองนเรียกว ยกวาอยู าอยู ในรู   ป L- forms 2.3  โพลีเมอร์ เมอร์ท่ที่ผิผวเซลล์ วิ เซลล์ แคปซูล แบคทีเรี เรียก ยกอโรคหลายชนิ อโรคหลายชนิดสามารถผลิ ดสามารถผลิตแคปซู ตแคปซูล ซึ ่งสร้ งสร้างจากโพลี างจากโพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ แม้ววา ื อาจมี โพลีเปปไทด์ เปปไทด์ แคปซูลท฀ ลท฀าาให้ ให้เช เชอมีความรุ ความรุนแรงในการก นแรงในการกอโรค อโรค จึงจั งจัดแคปซู ดแคปซูลเป ลเป นปัจจัยหนึ ยหนึ ่ง   ็  ็ นปั ท่ีท฀ทาาให้ ฀ ให้เกิ เกิดอาการรุ ดอาการรุนแรง นแรง (virulence factors) แคปซูลจะท฀ ลจะท฀าาให้ ให้จุจลิลุ นทรี นิ ทรีย์ย ไม ์ ถูถกจั กู จับกิ บกินโดย นโดย ั กระบวนการ phagocytosis และในการตรวจเอกลักษณ์ กษณ์บางคร บางครงต้องแยกแคปซู องแยกแคปซูลออก ลออก เชน การท฀า serologic typing การตรวจ agglutination แคปซูลไม ลไมสามารถย้ สามารถย้อมได้ อมได้ด้ดวยสี ว้ ยสีย้ยอมท่ ้อมท่ัวไป วไป เชนสี นสีย้ยอมแกรม ้อมแกรม หรือ อินเดี นเดียน ยน อิงค์ งค์ ดังน งนัน ื ถูถี กู ย้อมและพ ื จะปรากฏเป็นรัศมี ศมีรอบเช รอบเชอท่ อมและพนสไลด์ ท่ที่ติตดสี ดิ สีย้ยอม ้อม สไลม์ (slime) สไลม์มีมลัลี ักษณะคล้ กษณะคล้ายแคปซู ายแคปซูลแต ลแตเป เ  ็ ป ็ นช นชันท่ีมีมลัีลักษณะกระจายตั กษณะกระจายตัวมากกว วมากกวา ประกอบด้วย วย ั  โพลีแซคคาไรด์ แซคคาไรด์ ท฀าหน้ าหน้าท่ าท่ ในการยั ี บยงกระบวนการจับกิ บย บกิน (phagocytosis) หรือบางกรณี อบางกรณีชชวย ว ย ื  ในการเกาะติดกั ดกับเน บเนอเย่อโฮสต์ อื โฮสต์ 2.4 สวนระยางค์ วนระยางค์ของเซลล์ ของเซลล์ (Cell appendages) แฟลกเจลลา แฟลกเจลลาท฀าหน้ าหน้าท่ ในการเคล่ ี อนท่ อื นท่ี ประกอบด้วยโปรตี วยโปรตีน เม่อหมุ อื หมุนจะท฀ นจะท฀าให้ าให้ แบคทีเรี เรียเคล่ ยเคล่อนท่ อื นท่ี จ฀านวนของแฟลกเจลลาและการจั านวนของแฟลกเจลลาและการจัดเรี ดเรียงสามารถใช้ ยงสามารถใช้ประกอบการตรวจ ประกอบการตรวจ เอกลักษณ์ กษณ์ของแบคทีเรี เรีย พิ ไล พิ ไลหรือ fimbriae เป  ็  ็ นโครงสร้ นโครงสร้างโปรตี างโปรตีน ลักษณะคล้ กษณะคล้ายขนท่ ายขนท่ชชี วยการเกาะติ ว ยการเกาะติดบนผิ ดบนผิว สวนพิ วนพิ ไลชนิดพิ ดพิเศษเรี เศษเรียก ยก sex pili เก่ียวข้ ยวข้องกั องกับการคอนจู บการคอนจูเกชั เกชันและการแลกเปล่ นและการแลกเปล่ยนยี ยี นยีน แบคทีเรี เรียก ยกอโรคมี อโรคมี adherence pili ชวยให้ วยให้เกาะกั เกาะกับโฮสต์ บโฮสต์ ได้ดีดี โปรตีนในพิ นในพิ ไลท่ท฀ที า฀ หน้าท่ าท่เกาะเรี ีเกาะเรียกว ยกวา adhesins

สัณฐานวิ ณฐานวิทยาของแบคที ทยาของแบคทีเรี เรีย รูปร ปรางและการจั างและการจัดเรี ดเรียงตั ยงตัวของแบคที วของแบคทีเรี เรีย ั แบคทีเรี เรียมี ยมีขนาดแตกต ขนาดแตกตางกั างกัน ตงแต 0.4-2 ไมครอน และมักมี กมีรูรูปร ปรางเป างเป   ็  ็ น ทรงกลม (cocci) รูปแท ปแทง (bacilli) หรือรู อรูปเกลี ปเกลียว ยว (spirochetes) แบคทีเรี เรียรู ยรูปทรงกลมอาจอยู ปทรงกลมอาจอยู เด่ เด่ยวๆ ยี วๆ เป นคู  เชน diplococci เป นสาย เชน streptococci หรือ   ็  ็ นคู   ็  ็ นสาย เป นกลุ ม หรือคลั อคลัสเตอร์ สเตอร์ (cluster) เชน staphylococcus   ็  ็ นกลุ แบคทีเรี เรียรู ยรูปแท ปแทง (bacilli) อาจมีขนาดและความยาวแตกตางกั างกันมาก นมาก ตังแตมีมลัีลักษณะส กษณะสันมาก เรียก ยก cocc coccobac obacilli illi จนถึงรู งรูปยาวเป ปยาวเป นแทงสาย งสาย เรียก ยก filamentous rods ท่ปลายอาจเป ปี ลายอาจเป นลักษณะมน กษณะมน   ็  ็ นแท   ็  ็ นลั

15

ื ี อบาซิ หรืออาจเป็ ออาจเป็นเหล่ยม ยี ม หรือปลายอาจเรี อปลายอาจเรียวแหลมท่ ยวแหลมท่เรี เี รียก ยก fusiform นอกจากนเช ลไลบางชนิ ลไลบางชนิดมีรูรูป  โค้ง ถ้าแบคที าแบคทีเรี เรียใดมี ยใดมีขนาดและรู ขนาดและรูปร ปรางได้ างได้แตกต แตกตางกั างกัน เรียกว ยกวา pleomorphi pleomorphicc การจัดเรี ดเรียงตั ยงตัวของ วของ แบคทีเรี เรียรู ยรูปแท ปแทง อาจอย ู เป เ  ็ ป ็ นแท นแทงเด่ งเด่ยี วๆ เ  ็ ป ็ นสาย หรืออาจจั ออาจจัดเรี ดเรียงในลั ยงในลักษณะข้ กษณะข้างต างตอข้ อข้าง เรียก ยก palisa palisadin dingg ส฀าหรั าหรับแบคที บแบคทีเรี เรียพวกสไปโรคี ยพวกสไปโรคีทส์ ทส์จะมี จะมีความยาวแตกต ความยาวแตกตางกั างกันและจ฀าานวนเกลี นวนเกลียวแตกต ยวแตกตางกั างกัน การย้อมสี อมสีจุจลิลุ นิ ทรีย์ย์ การศึกษารู กษารูปร ปรางของแบคที างของแบคทีเรี เรียด้ ยด้วยกล้ วยกล้องจุ องจุลทรรศน์ ลทรรศน์ จ฀าาเป เป นต้องย้ องย้อมสี อมสีเน่ เน่ืองจากการสองดู องดู   ็  ็ นต้ ื อน้ แบคทีเรี เรียโดยตรงมั ยโดยตรงมักเห็ กเห็นไม นไมชัชัดเจนเน่ ดเจนเน่องจากความไม อื งจากความไมแตกต แตกตางของเซลล์ างของเซลล์กักับสีของอาหารเพาะเช ของอาหารเพาะเชอหรื อน้   การย้อมสี อมสีนอกจากจะท฀ นอกจากจะท฀าให้ าให้เห็ เห็นรู นรูปร ปรางหรื างหรือส อสวนประกอบต วนประกอบตางๆ างๆ ของแบคทีเรี เรีย เชน สปอร์ แฟลกเจลลา  ได้ชัชัดเจนแล้ ดเจนแล้ว ยังสามารถใช้ งสามารถใช้แยกความแตกต แยกความแตกตางของผนั างของผนังเซลล์ งเซลล์ของแบคทีเรี เรียออกเป ยออกเป นกลุ มได้ มได้อีอกด้ กี ด้วย วย   ็  ็ นกลุ ี ลิลนิ ทรีย์ย์ การเจริญของจุ ญของจุลนทรี นิ ทรีย์ยและอาหารท่ ์และอาหารท่ ใช้ ี เล เลยงจุ แบคทีเรี เรียมี ยมีความต้ ความต้องการสารอาหารส฀ องการสารอาหารส฀าหรั าหรับการเจริ บการเจริญ 3 อยาง าง คือ 1. สารอ สารอาห าหาร ารทท่ีจะเป จะเป นแหลงคาร์ งคาร์บอน บอน เพ่อสร้ อื สร้างองค์ างองค์ประกอบของเซลล์ ประกอบของเซลล์   ็  ็ นแหล 2. สารอ สารอาห าหาร ารทท่ีจะเป จะเป นแหลงไนโตรเจน งไนโตรเจน เพ่อสร้ ือสร้างโปรตี างโปรตีน   ็  ็ นแหล 3. สารอ สารอาห าหาร ารทท่ีจะเป็ จะเป็นแหลงพลั งพลังงาน งงาน (ATP) เพ่ เพ่ อใช้ อื ใช้ ในการท฀างานของเซลล์ างานของเซลล์ ส฀าหรั าหรับธาตุ บธาตุหรื หรือโมเลกุ อโมเลกุลอ่ ลอ่นๆ นื ๆ ต้องการเพี องการเพียงปริ ยงปริมาณเล็ มาณเล็กน้ กน้อย อย เชน ฟอสเฟต ส฀าหรั าหรับสั บสังเคราะห์ งเคราะห์ กรดนิวคลิ วคลิอิอกิ โลหะและไอออน ส฀าาหรั หรับการท฀ บการท฀างานของเอนไซม์ างานของเอนไซม์ แบคทีเรี เรียต ยตางชนิ างชนิดกั ดกันมีความสามารถ ความสามารถ ี  ในการใช้แหล แหลงของธาตุ งของธาตุหรื หรือโมเลกุ อโมเลกุลเหล ลเหลาน านแตกตางกั างกัน ความต้องการสารอาหารท่ องการสารอาหารท่ส฀สี าคั า฀ คัญในการเจริ ญในการเจริญ แบคทีเรี เรียสามารถแบ ยสามารถแบงเป งเป   ็  ็ น 2 กลุ  กลุ มตามแหล มตามแหลงท่ งท่ ได้ ี มาของคาร์ มาของคาร์บอน บอน กลุ มท่ มท่ี 1 Autotrophs หรือ Lithotrops ี   ็  ็ น พวกท่เจริ แบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ มน มนเป เี จริญได้ ญได้ โดยใช้ คาร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์เป เ  ็ ป ็ นแหล นแหลงส฀ งส฀าคั าคัญแหล ญแหลงเดี งเดียว ยว ของคาร์บอน บอน ซึ ่งยั งยังอาจแบ งอาจแบงออกเป งออกเป อยๆ ตามแหลงของการได้ งของการได้มาของพลั มาของพลังงาน งงาน คือ   ็  ็ น 2 พวกยอยๆ 1) พวกท ได้  ี ่ ได้พลั พลังงานจากแสง งงานจากแสง เรียก ยก phototrophs และ 2) พวกท ได้  ี ่ ได้พลั พลังงานจากการออกซิ งงานจากการออกซิเดชั เดชันสารประกอบอนิ นสารประกอบอนินทรีย์ย์ เรียก ยก chemolithotrophs กลุ มท่ มท่ี 2 Heterotrophs แบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ มน มนต้ี องการสารเชิ องการสารเชิงซ้ งซ้อนมากขึ  นส฀ นส฀าหรั าหรับการเจริ บการเจริญเติ ญเติบโต บโต คือต้ อต้องการสารอิ องการสารอินทรี นทรีย์ย์ เป นแหลงของคาร์ งของคาร์บอน บอน เชนกู นกูลโคส ลโคส และได้พลั พลังงานจากการออกซิ งงานจากการออกซิ ไดซ์หรื หรือหมั อหมักสารอิ กสารอินทรีย์ย์ สารชนิด   ็  ็ นแหล ั เดียวกั ยวกัน เชน กูลโคส ลโคส มักเป กเป นทงแหลงของคาร์ งของคาร์บอนและแหล บอนและแหลงของพลั งของพลังงาน งงาน   ็  ็ นท แบคทีเรี เรียทุ ยทุกชนิ กชนิดท่ ดท่ีอาศั อาศัยในร ยในรางกายมนุ างกายมนุษย์ เป  ็  ็ นพวก นพวก heterotrophic bacteria คือต้ อต้องการ องการ ี สารอินทรี นทรีย์ยเป เ์   ็ ป ็ นแหล นแหลงของคาร์ งของคาร์บอน บอน อยางไรก็ างไรก็ตามแบคที ตามแบคทีเรี เรียในกลุ ยในกลุ มน มนมีความต้ ความต้องการสารอาหารแตก องการสารอาหารแตก Pseudomonas aeruginosa สามารถใช้ ตางกั างกันมาก นมาก แบคทีเรี เรีย เชน Escherichia coli, Pseudomonas สารประกอบอินทรีย์ยมากมายหลายชนิ ์มากมายหลายชนิดเป ดเป   ็  ็ นแหล นแหลงคาร์ งคาร์บอน บอน ดังน งนันสามารถเจริญได้ ญได้ ในอาหารชนิด ธรรมดาท่มีมี  ในห้ ี องปฏิ องปฏิบับัติติการ การ สวนแบคที วนแบคทีเรี เรียก ยกอโรคอ่ อโรคอ่นๆ นื ๆ เชน Haemophilus influenza และแอนแอโรบส์ เป  ็  ็ นแบคที นแบคทีเรี เรียท่ ยท่ี ี ี เพาะเลยงยาก เรียก ยก fastidious bacteria แบคทีเรี เรียเหล ยเหลาน านต้องการสารเมตาบอไลท์ องการสารเมตาบอไลท์ (metabolites) อ่นๆ นื ๆ เพิ ่มเติ มเติม เชนไวตามิ นไวตามิน พิวรี วรีนส์ นส์ ไพริมิมิดีดนส์ นี ส์ และฮี โมโกลบิน ื มีมี ตาม ี วยอาหารเล ี อท่ แบคทีเรี เรียก ยกอโรคบางชนิ อโรคบางชนิดเช ดเชน คลามิดเดี ดเดีย ไมสามารถเพาะเล สามารถเพาะเลยงด้ วยอาหารเลยงเช ีตาม ื ือเพาะเล ี ี เน่องจากเป ปกติ ในห้องปฏิ องปฏิบับัติตการแต ิการแตต้ต้องเพาะเล องเพาะเลยงในเน อเย่ อเพาะเลยง อื งจากเป   ็  ็ นแบคที นแบคทีเรี เรียชนิ ยชนิดท่ ดท่ีเจริ เจริญ

16

ี องใช้ ภายในเซลล์เท เทาน านัน(intracellular bacteria) และการตรวจหาแบคทีเรี เรียเหล ยเหลาน านจะต้ องใช้วิวธีธิ ีการท่ การท่ี แตกตางจากท่ างจากท่ ใช้ ี  ในการตรวจหาแบคทีเรี เรียท่ ยท่ัวไป วไป ี ชนิดของอาหารเพาะเล ดของอาหารเพาะเลยงแบคทีเรี เรีย ื ี ั 1. อาหา อาหารเ รเพา พาะเ ะเลลยงเชอขนต   (Minimal medium) ี อาหาร minimal medium เป นอาหารเพาะเลยงแบคที เรี เรียท่ ยท่มีมี สสี วนประกอบง ว นประกอบงายๆ ายๆ และมี   ็  ็ นอาหารเพาะเล ี องค์ประกอบท่ ประกอบท่ทราบแน ที ราบแนนอน นอน อาหารชนิดน ดนมักไม กไม ใช้ ในห้องปฏิ องปฏิบัติตการส฀ ิการส฀าหรั าหรับตรวจวิ บตรวจวินินจิ ฉัย แบคทีเรี เรียก ยกอโรค อโรค ื วไป ี อท่ 2. อาหา อาหารเ รเพา พาะเ ะเลลยงเช วั ไป (Nutrient medium) ื เป นสารอาหารท่มีมี ความซั คี วามซับซ้ บซ้อนยิ อนยิ ่งขึ ง  ขึน และประกอบจากสารสกั ดของเนอและถ่ วเหลื วั เหลือง อง   ็  ็ นสารอาหารท่ ตัวอย วอยางเช างเชน nutrient broth (NB) และ trypticase soy broth (TSB) ื าหรั ื ญยาก ี อส฀ 3. อาหา อาหารเ รเพา พาะเ ะเลลยงเช าหรับเช บเชอเจริ ญยาก (Enriched medium) ื มีมี การเติ ี อท่ เป   ็  ็ นอาหารเพาะเล นอาหารเพาะเลยงเช ีการเติมปั มปัจจัยท่ ยท่ีชชวยในการเจริ ว ยในการเจริญ เชน เลือด อด ไวตามิน สารสกัด จากยีสต์ สต์ ตัวอย วอยาง าง เชน blood agar และ chocolate agar ื าหรั ี อส฀ 4. อาหา อาหารเ รเพา พาะเ ะเลลยงเช าหรับคั บคัดเลื ดเลือกชนิ อกชนิดของเช ดของเชอื (Selective medium) ี เป นอาหารเพาะเลยงแบคที เรี เรียท่ ยท่มีมี การเติ ีการเติมสารเพิ มสารเพิ ่มขึ ม  ขึนเพ่ นเพ่อประโยชน์ อื ประโยชน์ ในการยับย บยังการ   ็  ็ นอาหารเพาะเล เจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรียบางชนิ ยบางชนิด แตแบคที แบคทีเรี เรียชนิ ยชนิดอ่ ดอ่ืนยังเจริ งเจริญได้ ญได้ ตัวอย วอยาง าง คือ MacConkey agar ื ื ี 5. อาหา อาหารเ รเพา พาะเ ะเลลยงเชอท่สามารถแยกความแตกต สี ามารถแยกความแตกตางของเช างของเชอ (Differential medium) เป นอาหารท่ ใช้ ี ส฀สาหรั า฀ หรับตรวจดู บตรวจดูความแตกต ความแตกตางของเมตาบอลิ างของเมตาบอลิสมระหว สมระหวางกลุ างกลุ มหรื มหรือ สปีชส์สี ของ ์ของ   ็  ็ นอาหารท่ แบคทีเรี เรีย ตัวอย วอยางเช างเชน MacConkey agar และ Blood agar ื 6. อาหารส฀าาหรั หรับเก็ บเก็บเช บเชอระหว างส างสงตั งตัวอย วอยาง าง (Transport medium) ี โดย เป นอาหารท่ ใช้ ี ส฀สาหรั า฀ หรับคงรั บคงรักษาให้ กษาให้จุจลิลุ นทรี นิ ทรีย์ย์มีมีชีชวิวี ตอยู ติ อยู ระหว ระหวางรอการน฀ างรอการน฀าไปเพาะเล าไปเพาะเลยง   ็  ็ นอาหารท่  ไมมีมการเพิ ีการเพิ ่มจ฀ มจ฀านวน านวน ตัวอย วอยาง าง เชน Stuart broth

การเจริญและเมตาบอลิ ญและเมตาบอลิสมของแบคที สมของแบคทีเรี เรีย ปัจจัยท่ ยท่มีมี ผลต ีผลตอการเจริ อการเจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรีย ปัจจัยส฀ ยส฀าาคัคัญท่ ญท่ผลต ผี ลตอการเจริ อการเจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรียมี ยมี 3 อยาง าง คือ 1. ความเ  ็ ป ็ น กรด-ดาง าง 2. อุณหภูมิมิ 3. องค์ประกอบของก๊าซในบรรยากาศ าซในบรรยากาศ ี แบคทีเรี เรียก ยกอโรคส อโรคสวนมากเจริ วนมากเจริญได้ ญได้ดีดท่ที ีสุ่สดในสภาพเป ดุ ในสภาพเป นกลาง (pH 7) อาหารเพาะเลยง   ็  ็ นกลาง แบคทีเรี เรียส ยสวนใหญ วนใหญจึจงถู งึ ถูกปรับให้ บให้มีมี pH อยู ระหว ระหวาง าง 7.0-7.5 อุณหภู ณหภูมิมมีมิ ผลต ีผลตออั ออัตราการเจริ ตราการเจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรีย จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์จึจงสามารถถู งึ สามารถถูกจั กจัดแบ ดแบงออกตาม งออกตาม อุณหภู ณหภูมิมท่ิทเหมาะสมส฀ ี่เหมาะสมส฀าหรั าหรับการเจริ บการเจริญได้ ญได้เป เ  ็ ป ็ น 3 กลุ ม คือ 1. พวก Psyc Psychro hroph phililes es เป นแบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญได้ ญได้ดีดท่ที ี่สุสดท่ ดุ ท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิมิตต   ในชวง วง 10-20 องศา   ็  ็ นแบคที เซนติเกรด เกรด เชนในทะเลอาร์ นในทะเลอาร์คติ คติค (arctic sea) 2. พว พวกก Mes Mesop ophi hile less เป เ  ็ ป ็ นแบคที นแบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญได้ ญได้ดีดท่ที ี่อุอณหภู ณ ุ หภูมิมปานกลาง ิปานกลาง คือ ระหวาง าง 20-40 องศาเซนติเกรด เกรด 3. พวก Ther Thermo moph phililes es เป นแบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญได้ ญได้ดีดีท่ทอุอี่ ณหภู ณ ุ หภูมิมสูิสงู คือประมาณ อประมาณ 50-60 องศา   ็  ็ นแบคที เซนติเกรด เกรด เชน น้  พุร้ร้อน อน แบคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี วิวี วัวิ ัฒนาการปรั ฒนาการปรับตั บตัวมาอยู วมาอยู อาศั อาศัยในร ยในรางกา างกายม ยมนุนุษย์ ษย์ สวนมากเป วนมากเป   ็  ็ น mesophiles และเจริญได้ ญได้ดีดท่ที ีสุ่สดท่ ดุ ท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิม ใกล้ ิ ๆ กับอุ บอุณหภู ณหภูมิมของร ิของรางกายมนุ างกายมนุษย์ ษ ย์ คื อประ อประมา มาณ ณ 37 องศา องศาเซ เซนต นติิเกรด เกรด ี ั ดังน งนนการเพาะเลยงแบคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี ความส฀ คี วามส฀าคั าคัญทางการแพทย์ ญทางการแพทย์จึจงมั งึ มักท฀ กท฀าาท่ท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิมระหว ิระหวาง า ง 35-37 -37 องศา องศา 17

ื ส฀าหรั เซลเซียส ยส จุลิลนทรี นิ ทรีย์ยกก์ อโรคบางชนิ อโรคบางชนิดชอบเจริ ดชอบเจริญท่ ญท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิมตติ   เชน เชอรา าหรับแบคที บแบคทีเรี เรียความสามรถ ยความสามรถ  ในการเจริญท่ ญท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิมห้ิห้อง (25 C) หรือท่ อท่อุอี ณหภู ณ ุ หภูมิมสูิสงถึ งู ถึง 40 C จะใช จะใช้้ ชชวยในการตรวจเอกลั ว ยในการตรวจเอกลักษณ์ แบคทีเรี เรีย แบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญได้ ญได้ ในคน ยังต้ งต้องการลั องการลักษณะส กษณะสวนประกอบของบรรยากาศท่ วนประกอบของบรรยากาศท่แตกต แี ตกตางกั างกัน บาง ั ชนิดต้ ดต้องเจริ องเจริญในท่ ญในท่ท่ที ี่มีมออกซิ ีออกซิเจนเท เจนเทาน านน เรี ยก ยก obli obliga gate te aero aerobe bess แต แตบางชนิ บ างชนิดไม ดไมสามารถเจริ สามารถเจริญได้ ญได้ ใน บรรยากาศท่มีมี ออกซิ ีออกซิเจน เจน เรียก ยก obliga obligate te anaero anaerobes bes ขณะท่ ขณะที่แบคที แบคทีเรี เรียบางชนิ ยบางชนิดสามารถเจริ ดสามารถเจริญได้ ญได้ททัง  ในบรรยากาศท่มีมี หรื หี รือไม อไมมีมออกซิ อี อกซิเจน เจน เรียก ยก facul facultat tative ive anaero anaerobes bes ส฀าหรั าหรับแบคที บแบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญได้ ญได้ดีด ใน ี บรรยากาศท่มีมี คาร์ คี าร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์สูสงู เรียกว ยกวา capnophilic bacteria การเจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรีย ระยะเวลาการแบงตั งตัว แบคทีเรี เรียแบ ยแบงตั งตัวจากหนึ วจากหนึ ่งเซลล์ งเซลล์เป เ  ็ ป ็ นสองเซลล์ นสองเซลล์ เรียก ยก binary fission และเวลาท่ ใช้ ี ส฀สาหรั า฀ หรับการ บการ ั เพียง แบงตั งตัวเรี วเรียก ยก generation time หรือ doubling time ซึ ่งอาจจะเป งอาจจะเป   ็  ็ นเวลาส นเวลาสนๆ ยง 20 นาทีส฀สาหรั า฀ หรับ แบคทีเรี เรียชนิ ยชนิดท่ ดท่เจริ เี จริญเร็ ญเร็ว เชน E. coli หรืออาจยาวนานถึ ออาจยาวนานถึง 24 ช่ัวโมงส฀ วโมงส฀าาหรั หรับแบคที บแบคทีเรี เรียท่ ยท่เจริ เี จริญช้ ญช้า เชน °

°

Mycobacterium tuberculosis 

กราฟการเจริญ ถ้าแบคที าแบคทีเรี เรียอยู ยอยู ในภาวะการเจริ   ญท่ ญท่สมดุ สี มดุล มีสารอาหารเพี สารอาหารเพียงพอและไม ยงพอและไมมีมสารพิ ีสารพิษอยู ษอยู   การเพิ  ่ม ของจ฀านวนแบคที านวนแบคทีเรี เรียจะเป็ ยจะเป็นสัดส ดสวนกั วนกับการเพิ ่มในคุ มในคุณสมบั ณสมบัติติอ่นๆของแบคที นื ๆของแบคทีเรี เรีย เชน มวล ปริมาณ มาณ ี ี  โปรตีน และปริมาณกรดนิ มาณกรดนิวคลิ วคลิอิอกิ ดังน งนันการวัดคุ ดคุณสมบั ณสมบัติต ิ ใดๆ เหลาน เหลานสามารถใช้ บบงช งชการเจริ ญของ ญของ แบคทีเรี เรียได้ ถ้ าเขียนกราฟการเจริ ยนกราฟการเจริญของแบคที ญของแบคทีเรี เรีย จะได้กราฟการเจริ กราฟการเจริญ 4 ระยะ คือ 1. lag ph phase เป เ  ็ ป ็ นระยะท่ นระยะท่แบคที แี บคทีเรี เรียเตรี ยเตรียมแบ ยมแบงตั งตัว 2. log ph phase เป เ  ็ ป ็ นระยะท่ นระยะท่แบคที แี บคทีเรี เรียเพิ ยเพิ ่มจ฀ มจ฀านวนในลั านวนในลักษณะลอการิ กษณะลอการิธึธมึ 3. stat statio iona nary ry phas phasee เป เ  ็ ป ็ นระยะท่ นระยะท่สารอาหารเริ สี ารอาหารเริ ่มจ฀ มจ฀ากั ากัด จ฀านวนแบคที านวนแบคทีเรี เรียคงท่ ยคงท่ี มีแบคที แบคทีเรี เรียท่ ยท่ี เกิดและตายในปริ ดและตายในปริมาณพอกั มาณพอกัน 4. dead dead phas hase เป เ  ็ ป ็ นระยะท่ นระยะท่แบคที แี บคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี ีชีชวิวี ตลดลงและแบคที ติ ลดลงและแบคทีเรี เรียท่ ยท่ตายมี ตี ายมีมากขึ มากขึ  น การหาจ฀านวนเซลล์ านวนเซลล์แบคที แบคทีเรี เรีย การหาจ฀านวนเซลล์ านวนเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรีย อาจท฀าโดย าโดย 1. การนั บภายใต้กล้ กล้องจุ องจุลทรรศน์ ลทรรศน์ โดยตรง วิธีธีนน ใช้  ี ส฀สาหรั า฀ หรับประมาณจ฀ บประมาณจ฀านวนแบคที านวนแบคทีเรี เรียใน ยใน ั ตัวอย วอยาง าง การนับมั บมักจะรวมท กจะรวมทงแบคทีเรี เรียมี ยมีชีชวิวี ตและแบคที ิตและแบคทีเรี เรียท่ ยท่ตายแล้ ตี ายแล้ว ี 2. การนั บจากโคโลนีท่ท  ี่ขึขนบนเพลทโดยตรง นึ บนเพลทโดยตรง วิธีธีนนท฀ าโดยการเจื าโดยการเจือจางเป อจางเป นล฀าดั าดับในจานอาหาร บในจานอาหาร   ็  ็ นล฀ จนได้จานวนท่ า฀ นวนท่สามารถนั สี ามารถนับได้ บได้ และหาจ฀านวนของโคโลนี านวนของโคโลนี (colony-forming units) ตอ มิลลิ ลลิลิลตร ติ ร (CFU/ml) ในกรณีนนจะได้  ี จ฀จานวนของเซลล์ า฀ นวนของเซลล์แบคที แบคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี ีชีชวิวี ตเท ติ เทาน านัน ี 3. การหาค การหาความ วามหนา หนาแน แนน ควา ความหน มหนาแน าแนนของแบ ของแบคที คทีเรี เรียท่ ยท่เล เี ลยงในอาหารเหลว (bacterial ี broth culture) ในชวง วง log phase จะสัมพั มพันธ์ นธ์กักับ CFU/ml วิธีธนนี  ใช้  ส฀สาหรั า฀ หรับเตรี บเตรียมกล้ ยมกล้าเช าเชอื มาตรฐาน (standard inoculum) ส฀าาหรั หรับการทดสอบความไวต บการทดสอบความไวตอยาต้ อยาต้านจุ านจุลชี ลชีพ ชีวเคมี วเคมีและเมตาบอลิ และเมตาบอลิสมของแบคที สมของแบคทีเรี เรีย เมตาบอลิสม สม เมตาบอลิสมของจุ สมของจุลิลนิ ทรีย์ย์ ประกอบด้วยปฏิ วยปฏิกิกิริริยาชี ยาชีวเคมี วเคมีท่ทแบคที ี่แบคทีเรี เรียใช้ ยใช้ ในการสลาย สารประกอบอินทรีย์ยและท่ ์และท่ ใช้ ี  ในการสังเคราะห์ งเคราะห์สสวนประกอบของแบคที ว นประกอบของแบคทีเรี เรียจากโครงสร้ ยจากโครงสร้างคาร์ างคาร์บอน บอน โดย ี พลังงานท่ งงานท่ ใช้ ี  ในการสังเคราะห์ งเคราะห์นน ได้  จากการสลายสารอาหาร จากการสลายสารอาหาร 18

ชนิดของปฏิ ดของปฏิกริริ ิยาชี ยาชีวเคมี วเคมีท่ทจะเกิ ี่จะเกิดขึ ด  ขึนภาย น ภายใน ในเซ เซลล ลล์์   ขึนกั นกับการมี บการมีและการออกฤทธิ และการออกฤทธิข องเอนไซม์ ั จ฀าเพาะต าเพาะตางๆ างๆ ดังน งนนการควบคุมเมตาบอลิ มเมตาบอลิสมจึ สมจึงท฀ งท฀าาได้ ได้ โดยการควบคุมการสร้ มการสร้างเอนไซม์ างเอนไซม์ หรือโดยการ อโดยการ ั ควบคุมการออกฤทธิ มการออกฤทธิข องเอนไซม์ องเอนไซม์ โดยผานการยั านการยับย บยงย้อนกลั อนกลับ (feedback) (feedback) ของผลิ ของผลิตผลท่ ตผลท่เกิ เี กิดขึ ด  ขึนหรือ ั ั ตอปฏิ อปฏิกิกริริ ยาของเอนไซม์ ิยาของเอนไซม์อ่อื่นซึ นซึ ่งในท่ งในท่ีสุสดให้ ดุ ให้ผลในการยั ผลในการยับย บยงฤทธิข องเอนไซม์นนน แบคทีเรี เรียต ยตางๆมี างๆมีความสามารถแตกต ความสามารถแตกตางกั างกันในการใช้ นในการใช้สารต สารตางๆ า งๆ เป นสารเริ ่มต้ มต้น (sub (subst stra rate te))   ็  ็ นสารเริ ี ี นอกจากนผลิตผลท่ ตผลท่เกิ เี กิดขึ ด  ขึนยังแตกต งแตกตางกั างกันด้ นด้วย ความแตกตางกั า งกันของเมตาบอลิ นของเมตาบอลิสมเหล สมเหลาน านถูกใช้ กใช้เป เ  ็ ป ็ น ลักษณะส฀ กษณะส฀าาคัคัญ (phenotypic markers) ส฀าหรั าหรับตรวจเอกลั บตรวจเอกลักษณ์ กษณ์แบคที แบคทีเรี เรีย แบคทีเรี เรียท่ ยท่ ไม ี   ้รูรูววาเป า เป   ็  ็ นเช นเชอื อะไร (unknown bacteria) จะถูกน฀ กน฀ามาวิ ามาวิเคราะห เคราะห์์ โดยการ โดยการทด ทดสอบ สอบทาง ทางชีชีวเคมี เพ่ื อหา 1. การใช้สารต สารตางๆ างๆ เป นแหลงของคาร์ งของคาร์บอน บอน   ็  ็ นแหล 2. การสร้างผลผลิ างผลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้ายจากสารเริ ายจากสารเริ ่มต้ มต้นชนิ นชนิดต ดตางๆ างๆ กัน 3. การท฀าาให้ ให้ pH ของอาหารเป นกรด หรือ ดาง าง   ็  ็ นกรด ดังน งนันความรู  ้ทางชี ทางชีวเคมี วเคมีและเมตาบอลิ และเมตาบอลิสมของแบคที สมของแบคทีเรี เรียจึ ยจึงมี งมีความส฀ ความส฀าคั าคัญในการตรวจ ญในการตรวจ เอกลักษณ์ กษณ์แบคที แบคทีเรี เรียทางการแพทย์ ยทางการแพทย์ การหมักและการหายใจ กและการหายใจ แบคทีเรี เรียมี ยมีวิวิถีถชีชี วเคมี วี เคมีท่ทจะสลายคาร์ จี่ ะสลายคาร์ โบไฮเดรตและผลิตพลั ตพลังงานโดย งงานโดย 2 กลไก คื อ การหมักและ กและ การหายใจ หรือ ออกซิเดชั เดชัน การหมัก การหมักเป กเป นกระบวนการสลายสารโดยไม ใช้ออกซิ ออกซิเจน เจน ท่ีเกิ เกิดในแบคที ดในแบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ ม obligate obligate และ   ็  ็ นกระบวนการสลายสารโดยไม facultative anaerobes ในกระบวนการหมัก ตัวรั วรับอิ บอิเลคตรอน เลคตรอน คือ สารประกอบอินทรีย์ย์ การหมักมี กมี ี ั ประสิทธิ ทธิภาพในการสร้ ภาพในการสร้างพลั างพลังงานต งงานต  กวาการ า การหา หายใ ยใจจ (oxi (oxida datition on)) ทงนเพราะสารเริ ่มต้ มต้นไม นไมถูถกรี กู รีดิดวซ์ วิ ซ์ ั ั อยางสมบู างสมบูรณ์ รณ์ ดั งน งนนพลังงานท งงานทงหมดในสารเริ ่มต้ มต้นจึ นจึงไม งไมถูถกปล ูกปลอยออกมา เม่อเกิ อื เกิดกระบวนการหมั ดกระบวนการหมัก จะ เกิดของผสมของผลผลิ ดของผสมของผลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้าย าย เชน lactate, lactate, butyrate, butyrate, ethanol ethanol และ acetoin สะสมอยู ในอาหาร   ื ี การวิเคราะห์ เคราะห์ผลผลิ ผลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้ายเหล ายเหลาน านมีประโยชน์ ประโยชน์ ในการตรวจเอกลักษณ์เช เชอแอนแอโรบส์  ในการหาผลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้าย าย ยังใช้ งใช้ ในการทดสอบทางชีวเคมี วเคมี เรียกว ยกวา Voges-Proskauer (VP ื test) และ Methyl red test ซึ ่ซึ ่งเป งเป นการทดสอบท่มีมี ความส฀ ีความส฀าคั าคัญในการตรวจเอกลั ญในการตรวจเอกลักษณ์ กษณ์ของเช ของเชอในสกุ ล   ็  ็ นการทดสอบท่ Enterobacteriaceae 

 โดยท่ัวไปค฀ วไปค฀าว าวาการหมั าการหมัก มักใช้ กใช้เพ่ เพ่อช อื ชวี ามี ามีการใช้ การใช้หรื หรือสลายคาร์ อสลายคาร์ โบไฮเดรต (น้  ตาล) ท่ ให้ ี ผลผลิ ผลผลิต เป นกรด   ็  ็ นกรด การหายใจ การหายใจเป นกระบวนการการผลิตพลั ตพลังงานท่ งงานท่ประสิ ปี ระสิทธิ ทธิภาพ ภาพ จะใช้ออกซิ ออกซิเจนเป เจนเป นตัวรั วรับอิ บอิเลค เลค   ็  ็ นกระบวนการการผลิ   ็  ็ นตั ตรอนตัวสุ วสุดท้ ดท้าย าย แบคทีเรี เรียท่ ยท่เกิ เี กิดการหายใจโดยใช้ ดการหายใจโดยใช้ออกซิ ออกซิเจน (aerobic respiration) คือ obligate ื aerobes และ facultative facultative anaerobes anaerobes อยางไรก็ างไรก็ตาม ตาม เชอแอนแอโรบส์ บางชนิ บางชนิดสามารถเกิดการ ดการ หายใจได้แต แตเป เ  ็ ป ็ นชนิ นชนิดท่ ดท่เรี เี รียกว ยกวา การหายใจโดยไม ใช้ การหายใจโดยไม ใช้ออกซิ ออกซิเจน เจน (anaerobic respiration) ซึ ่ซึ ่งจะใช้ งจะใช้สา สา รอนินทรี นทรีย์ย์ เชน ไนเตรท และซัลเฟต ลเฟต ท฀าหน้ าหน้าท่ าท่เป เี   ็ ป ็ นตั นตัวรั วรับอิ บอิเลคตรอนตั เลคตรอนตัวสุ วสุดท้ ดท้ายแทนออกซิ ายแทนออกซิเจน เจน วิถีถชีชี วเคมี วี เคมี ในการสลายกูลโคสไปเป ลโคสไปเป   ็  ็ นกรดไพรู นกรดไพรูวิวคิ คาร์ โบไฮเดรตเริ ่มต้ มต้นส฀ นส฀าหรั าหรับกระบวนการหมั บกระบวนการหมักหรื กหรืออกซิ ออกซิเดชั เดชันของแบคที นของแบคทีเรี เรีย คือ กูลโคส ลโคส ถ้า ั ั แบคทีเรี เรียใดใช้ ยใดใช้น้น  ตาลชนิ ้ ดอ่ ดอ่ืนๆ เป นแหลงคาร์ งคาร์บอน บอน แบคทีเรี เรียน ยนนจะเปล่ยนน้ ยี นน้  ตาลชนิดน ดนนๆ ไปเป นกูล   ็  ็ นแหล   ็  ็ นกู ั  โคสกอน อน ซึ ่งจะถู งจะถูกเปล่ กเปล่ยนต ยี นตอไปด้ อไปด้วยวิ วยวิถีถ ใดวิ ี ถีถหนึ หี นึ ่งใน งใน 3 วิถีถี ซึ ่งท งทง 3 วิถีถจะท฀ จี ะท฀าให้ าให้เกิ เกิดกรดไพรู ดกรดไพรูวิวคิ ซึ ่งเป งเป   ็  ็ น สารตัวกลาง วกลาง (intermediates) ท่ีส฀สาคั า฀ คัญ ซึ ่งมี งมีคาร์ คาร์บอน บอน 3 อะตอม 19

วิถีถชีชี วเคมี วี เคมีหลั หลัก 3 วิถีถท่ที แบคที ี่แบคทีเรี เรียใช้ ยใช้ ในการสลายกูลโคสไปเป ลโคสไปเป นกรดไพรูวิวคิ คือ   ็  ็ นกรดไพรู 1. The Embden-Meye Embden-Meyerhof-P rhof-Parnas arnas (EMP) (EMP) pathway pathway หรือ glycolytic pathway 2. The pentos pentosee phosph phosphate ate pathwa pathwayy หรื หรือ The phosphoketolase pathway 3. The Entn Entnerer-Dou Doudor doroff off path pathway way (ED) (ED) ั วิถีถทที ง 3 แสดงในภาพท่ี 6, 7, 8 ซึ ่งไพรู งไพรูเวทท่ เวทท่ ได้ ี แล้ แล้วจะถู วจะถูกเปล่ กเปล่ยนต ยี นตอไปโดยการหมั อไปโดยการหมักหรื กหรือ ออกซิเดชั เดชัน

ี ภาพท่ี 6 The Embden-Meyerhof-Parnas (EMP) pathway pathway ในวิถีถนนี น้  ตาลกู ลโคส ลโคส 1 โมเลกุ โมเลกุลจะถู ลจะถูกเปล่ กเปล่ยนไปเป ยี นไปเป   ็  ็ นไพรู นไพรูเวท เวท 2 โมเลกุ โมเลกุล มีการสร้ การสร้าง าง ATP 4 โมเลกุ โมเลกุลและใช้ ลและใช้ ATP 2 โมเลกุ ล ดังน งนันจ฀านวน ATP สุทธิ ทธิเท เทากั ากับ 2 โมเลกุล ไพรู เวทจะถู เวทจะถูกเปล่ กเปล่ยนไปเป ยี นไปเป น แลคเต เตทท 2 โมเล โมเลกกุล ใน   ็  ็ นแลค อเปล่ยนไปเป ยี นไปเป นเอธานอลและคาร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์อย อยางละ 2 โมเลกุลในยี ลในยีสต์ สต์ Lactobacillus  sp. หรือเปล่   ็  ็ นเอธานอลและคาร์ (Saccharomyces ) หรือเข้ อเข้าสู าสู วัวัฏจั ฏจักรของเครปและระบบการขนส กรของเครปและระบบการขนสงอิ งอิเลคตรอนในกระบวนการหายใจ เลคตรอนในกระบวนการหายใจ แบบแอโรบิค (ท่มา:http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism มี า:http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism))

20

ภาพท่ี 7 The phosphoketolase phosphoketolase pathway เป นวิถีถการสลายกู กี ารสลายกูลโคสให้ ลโคสให้เกิ เกิดพลั ดพลังงานท่ งงานท่มีมี ี   ็  ็ นวิ ี ประสิทธิ ทธิภาพเพี ภาพเพียงครึ ยงครึ ่งเดี งเดียวของ ยวของ EMP pathway ตัวอย วอยางแบคที างแบคทีเรี เรียท่ ยท่ ใช้ ี วิวิถีถนนี  คือ Streptococcus sp. จะสลายกูลโคส ลโคส 1 โมเลกุล ไปเป บอนไดออกไซด์ และ ATP อยางละ างละ 1   ็  ็ น แลคเตท เอธานอล คาร์บอนไดออกไซด์  โมเลกุล โดยมีการเปล่ การเปล่ยนเป ยี นเป นสารตัวกลางท่ วกลางท่ส฀สี าคั า฀ คัญ คือ pentose phosphate   ็  ็ นสารตั (ท่มา: มี า: http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism))

ภาพท่ี 8 The Entner-Doudoroff pathway (ED) เป  ็  ็ นวิ นวิถีถการสลายกู ีการสลายกูลโคสให้ ลโคสให้เกิ เกิดพลั ดพลังงานท่ งงานท่ี ี มีประสิ ประสิทธิ ทธิภาพเพี ภาพเพียงครึ ยงครึ ่งเดี งเดียวของ ยวของ EMP pathway ตัวอย วอยางแบคที างแบคทีเรี เรียท่ ยท่ ใช้ ี วิวิถีถนนี  คือ Zymomonas  และ Pseudomonas sp. จะสลายกูลโคส ลโคส 1 โมเลกุล ไปเป   ็  ็ น เอธานอล และคาร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์ อยางละ างละ 2  โมเลกุล และ ATP 1 โมเลกุล โดยมีการเปล่ การเปล่ยนเป ยี นเป นสารตัวกลางท่ วกลางท่ส฀สี าคั า฀ คัญ คือ KDPG (2-keto-3  ็  ็ นสารตั deoxy-6-phosphogluconic acid) (ท่มา: มี า: http://www.bact.wisc.edu/Bact3 http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303me 03/bact303metabolism) tabolism) 21

ตัวอย วอยางของแบคที างของแบคทีเรี เรียชนิ ยชนิดต ดตางๆท่ างๆท่ ใช้ ี วิวิถีถชีชี วเคมี วี เคมีแตกต แตกตางกั างกันในการสลายกู นในการสลายกูลโคสแสดงในตารางท่ ลโคสแสดงในตารางท่ี 4 ตารางท่ี 4 แบคทีเรี เรีย E-M-P pathway Phosphoketolase E-D pathway pathway วิถีถหลั ีหลัก วิถีถรี อง ไมมีม ี Bacillus subtilis  ี ม ไ ม ี ม ไม มี Escherichia coli  ี ม ไ ม ี ม ไม มี Lactobacillus  acidophilus  Pseudomonas 

ี ไมม

ไมี 

ม

ี

ม

aeruginosa Vibrio cholerae 

วิถีถรี อง

ี ไมม

ิ

ว

ถีหลั หลัก

การสลายกรดไพรูวิวคของแบคที คิ ของแบคทีเรี เรียในกระบวนการหมั ยในกระบวนการหมัก (Fermentation) กรดไพรูวิวคเป คิ เป นสารตัวกลางในเมตาบอลิ วกลางในเมตาบอลิสมท่ สมท่ีส฀สาคั า฀ คัญ แบคทีเรี เรียจะเปล่ ยจะเปล่ยนกรดไพรู ยี นกรดไพรูวิวคต คิ ตอไปได้ อไปได้   ็  ็ นสารตั ี หลายวิถีถี ในแตละวิ ละวิถีถจะให้ จี ะให้ผลิ ผลิตผลสุ ตผลสุดท้ ดท้ายแตกต ายแตกตางกั างกัน แสดงในภาพท่ี 9 ซึ ่ซึ ่งผลผลิ งผลผลิตเหล ตเหลาน านสามารถใช้ ื ประโยชน์ ในการตรวจเอกลักษณ์ของเช ของเชอ

ภาพท่ี 9 การสลายกรดไพรูวิวคในกระบวนการหมั ิคในกระบวนการหมักไปเป กไปเป นผลผลิตต ตตางๆ างๆ ของแบคทีเรี เรียชนิ ยชนิดต ดตางๆ างๆ   ็  ็ นผลผลิ (ท่มา: มี า: http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism)) ื อาศั วิถีถการหมั กี ารหมักบางวิ กบางวิถีถท่ที ี่ถูถกใช้ กู ใช้ โดยเชอท่ อี าศัยอยู ยอยู ภายในร ภายในรางกาย างกาย มีดัดังน งน ี 1. การหมั กท่ ได้ ี แอลกอฮอล์ แอลกอฮอล์ (alcoholic fermentation) ผลิตผลส฀ ตผลส฀าคั าคัญท่ ญท่เกิ เี กิดขึ ด  ขึนคื นคือ เอธานอล วิถีถนนี  ใช้  ี  โดยยีสต์ สต์ เม่อหมั อื หมักน้ กน้  ตาลกูลโคส ลโคส และ ผลิตเอธานอล ตเอธานอล 2. การหมั กท่ ได้ ี กรดแลคติ กรดแลคติกอย กอยางเดี างเดียว ยว (Homolactic fermentation) 22

3. 4. 5.

6.

7.

ผลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้ายเกื ายเกือบท อบทังหมดเป็นกรดแลคติก สมาชิกทุ กทุกตั กตัวในจี วในจีนันัส Streptococcus  และสมาชิกหลายตั กหลายตัวในจี วในจีนันัส Lactobacillus ท่หมั ีหมักไพรู กไพรูเวทโดยวิ เวทโดยวิถีถนนี  ี การหมั กท่ ได้ ี กรดแลคติ กรดแลคติก รวมกั วมกับกรดอ่ บกรดอ่ ืนๆ (Heterolactic fermentation) ื เชอ Lactobacilli บางชนิดใช้ ดใช้วิวถีถิ การหมั ีการหมักผสมน กผสมน ี ซึ ่งจะได้ งจะได้ผลผลิ ผลผลิตอ่ ตอ่นๆ ืนๆ นอกจากกรด แลคติก คือ คาร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์ แอลกอฮอล์ กรดฟอมิก และกรดอะซีติติก การหมั กท่ ได้ ี กรดโพรพิ กรดโพรพิ โอนิก (Propionic acid fermentation) ื เชอื Propionibacterium acnes และเชอแกรมบวกแอนแอโรบส์ รูรูปแท ปแทงท่ งท่ ไม ี สร้ สร้างส างส ปอร์ มีการหมั การหมักท่ กท่ผลผลิ ผี ลผลิตสุ ตสุดท้ ดท้ายท่ ายท่ส฀สี าคั า฀ คัญ คือ กรดโพรพิ โอนิก การหมั กท่ ได้ ี กรดผสมหลายอย กรดผสมหลายอยาง าง (Mixed acid fermentation) สมาชิกของแบคที กของแบคทีเรี เรียในจี ยในจีนันัส Escherichia, Salmonella และ Shigella ซึ ่งเป งเป   ็  ็ น ี สมาชิกในสกุ กในสกุล Enterobacteriaceae  ใช้  ใช้วิวิถีถนนี  ในการหมั  กและผลิ กและผลิตผลสุ ตผลสุดท้ ดท้ายเป ายเป นกรด   ็  ็ นกรด จ฀านวนหนึ านวนหนึ ่ง คือ กรดแลคติก กรดซัคซิ คซินินคิ (succinic acid) และ กรดฟอร์มิมกิ (formic ื acid) ซึ ่งเป งเป นกรดแกท่ที่สุสดจะใช้ ดุ จะใช้เป เ  ็ ป ็ นพ นพนฐานในการให้ ผลบวกในการทดสอบเมธิ ผลบวกในการทดสอบเมธิลเรด ลเรด   ็  ็ นกรดแก (methyl red) การหมั กท่ ได้ ี บิวทานี วทานี ไดออล (Butanediol fermentation) สมาชิกของแบคที กของแบคทีเรี เรียในจี ยในจีนันัส Klebsiella, Enterobacter และ Serratia ซึ ่งเป งเป   ็  ็ น ี ี สมาชิกในสกุ กในสกุล Enterobacteriaceae ท่ ใช้ ี วิวิถีถนนี  ในการหมั  กน้ กน้  ตาลน และให้ ผลผลิ ผลผลิตคื ตคือ acetoin (acetyl (acetyl methyl carbinol) และ 2, 3- butanediol การตรวจหา acetoin acetoin ื จึงเป งเป นพนฐานของการทดสอบ Voges-Proskauer (VP) reaction ของแบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ มน มน ี   ็  ็ นพ เน่องจากกรดจะสร้ อื งจากกรดจะสร้างมาน้ างมาน้อยในวิถีถนนี  ี ดังน งนันจุลิลนิ ทรีย์ยท่ท์  ให้ ี่ ผลบวก ผลบวก VP reaction มักจะให้ กจะให้ ผลลบตอ methyl red test และกลับกั บกัน การหมั กท่ ได้ ี กรดบิ กรดบิวที วทีริรคิ (Butyric acid fermentation) เชอื obligate anaerobes บางชนิด รวมทัง Clostridium spp., Fusobacterium, และ Eubacterium ผลิตกรดบิ ตกรดบิวที วทีริรคิ เป นผลิตผลสุ ตผลสุดท้ ดท้ายท่ ายท่ส฀สี าคั า฀ คัญ รวมกั วมกับกรดอะซี บกรดอะซีติติก   ็  ็ นผลิ คาร์บอนไดบอนได- ออกไซด์ และไฮโดรเจน

การใช้ ไพรูเวทแบบแอโรบิ เวทแบบแอโรบิก (aerobic) วิถีถท่ที ีส฀่สาคั า฀ คัญมากท่ ญมากท่สุสี ดส฀ ดุ ส฀าหรั าหรับปฏิ บปฏิกิกริริ ิยาออกซิ ยาออกซิเดชั เดชันของสารเริ นของสารเริ ่มต้ มต้นอย นอยางสมบู างสมบูรณ์ รณ์ ภายใ ภายใต้ต้ภาวะแอ ภาวะแอ ี  โร โร- บิค คือ วัฎจั ฎจักรเครปส์ กรเครปส์ (Krebs) หรื อเรี อเรียกว ยกวา TCA (tricarboxylic acid) ในวัฎจั ฎจักรน กรน ไพรูเวทถู เวทถูก ออกซิ  ไดซ ไดซ์์ และโ และโครง ครงรางคาร์ ร บอนชนิ บอนชนิดตาง (Carbon skeleton) จะถูกสร้ กสร้างขึ างขึ  นส฀ นส฀าหรั าหรับใช้ บใช้ ใน กระบวนการชีวสั วสังเคราะห์ งเคราะห์และอิ และอิเลคตรอนจากไพรู เลคตรอนจากไพรูเวทจะถู เวทจะถูกส กสงไปยั งไปยังลู งลูกโซ กโซขนส ขนสงอิ งอิเลคต เ ลคตรอ รอนน ดั งภาพท่ งภาพท่ี 10 และถูกใช้ กใช้ ในการสร้างพลั างพลังงานในรู งงานในรูปของ ATP วั ฎจักรน กรนท฀ี าาให้ ให้เกิ เกิดกรดและคาร์ ดกรดและคาร์บอนไดออกไซด์ บอนไดออกไซด์ การใช้คาร์ คาร์ โบไฮเดรตและการหมักน้ กน้  ตาลแลคโตส ความสามารถของแบคทีเรี เรียในการใช้ ยในการใช้น้น  ตาลชนิ ้ ดต ดตางๆ ส฀าหรั าหรับการเจริ บการเจริญเป ญเป นสวนหนึ วนหนึ ่งในการ งในการ   ็  ็ นส ื ตรวจเอกลักษณ์ กษณ์ของเช ของเชอ การหมักน้ กน้  ตาลท่ีเกิ เกิดขึ ด  ขึนจะตรวจได้จากกรดท่ จากกรดท่สร้ สี ร้างขึ างขึ  นและการเปล่ นและการเปล่ยนสี ยี นสีท่ทเกิ ี่เกิด จากอินดิ นดิเคเตอร์(pH (pH indicator) ท่ผสมในอาหาร ีผสมในอาหาร

23

a)

b)

ภาพท่ี 10 แสดงวัฏจั ฏจักรเครป(a) กรเครป(a) และระบบขนสงอิ งอิเลคตรอนท่พลาสมาเมมเบรน(b) พี ลาสมาเมมเบรน(b) (ท่มา: มี า: http://www.bact.wisc.edu/Bact30 http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303meta 3/bact303metabolism) bolism) 24

 โดยท่ัวไปแล้ วไปแล้วแบคที วแบคทีเรี เรียจะเลื ยจะเลือกหมั อกหมักน้ตาลกูลโคสก ลโคสกอนน้ อนน้  ตาลชนิดอน่ื ๆ ดั งนันถ้าต้ าต้องการ องการ ทดสอบความสามารถในการหมักน้ กน้  ตาลชนิดอ่ ดอ่ืนต้องไม องไมมีมีกูกลโคสอยู ลู โคสอยู ในอาหารทดสอบ   ัขนตอนส฀าคั าคัญในการจั ญในการจัดจ฀ ดจ฀าแนกสมาชิ าแนกสมาชิกในกลุ ม Enterobacteriaceae คือการหาความ อการหาความ ี สามารถของจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย ในการหมั ์ กแลคโตส กแลคโตส จึงแบ งแบงแบคที งแบคทีเรี เรียในสกุ ยในสกุลน ลนเป นพวก lactose fermenter   ็  ็ นพวก และ lactose non-fermenter โดยแลคโตสเป  ็  ็ น disaccharide ท่ประกอบด้ ีประกอบด้วยกู วยกูลโคส ลโคส 1 โมเลกุลจั ลจับ กับ galactose 1 โมเลกุ ลด้ ลด้วยพั วยพันธะ นธะ galactoside bond  ในกระบวนการใช้แลคโตสมี แลคโตสมี 2 ขันตอนคือ 1. อาศั ยเอนไซม์ เบตา-กาแลคโตไซด์ เพอร์มีมีเอส เอส (beta-galactoside permease) ใน การขนสงน้ งน้  ตาลแลคโตสข้ามผนั ามผนังเซลล์ งเซลล์เข้ เข้าสู ไซโตปลาสม   ั 2. เ  ็ ป ็ นข นขนตอนท่เกิ เี กิดภายในเซล ดภายในเซลล์ล์ โดยอาศั โดยอาศัยเอน ยเอนไซ ไซม์ม์ b-ga b-gala lact ctos osid idas asee ในกา ในการส รสลา ลายย พันธะ นธะ galactoside galactoside bond ปลอยกู อยกูลโคสจากโมเลกุ ลโคสจากโมเลกุลของแลคโตสเข้ ลของแลคโตสเข้าสู าสู การหมั การหมัก ดัง ันนจุลิลนิ ทรีย์ย ใดก็ ์ ตามท่ ตามท่สามารถหมั สี ามารถหมักน้ กน้  ตาลแลตโตสได้ จะสามารถหมักกู กกูลโคสได้ ลโคสได้ด้ดวย ว้ ย

จุลิลนทรี น ิ ทรีย์ย์ที ทีอ่ าศัยตามปกติ ยตามปกติในรางกายของคน(normal างกายของคน(normal flora) ื ือหรื บริเวณของเน เวณของเนอเย่ อหรืออวั ออวัยวะภายใน ยวะภายใน เชน สมอง ปอด ตับ ไต และกระแสเลือด อด จะปราศจาก ื เชอ ไมมีมจุีจลิลุ นทรี นิ ทรีย์ย์อาศั อาศัยอยู ยอยู   แตบริเวณของร เวณของรางกายของคนและสั างกายของคนและสัตว์ ตว์ ในสวนท่ วนท่มีมี  โอกาสสั ี มผั มผัสกั สกับสิ บสิ ่ง แวดล้อม อม เชนผิ นผิวหนั วหนัง เย่อเมื อื เมือกปกคลุ อกปกคลุมทางเดิ มทางเดินหายใจ นหายใจ ทางเดินปั นปัสสาวะ หรือทางเดิ อทางเดินอาหาร นอาหาร มักจะมี กจะมี จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์อาศั อาศัยอยู ยอยู   ชนิดของจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย  ขึข์ ึนอยู กักับหลายปั บหลายปัจจัย เชน พันธุ นธุกรรม กรรม อายุ เพศ ภาวะโภชนาการ ื ี ั ความเครียดของแต ยดของแตละคน ละคน กลุ มจุ มจุลิลนิ ทรีย์ยท่ท์ ีอาศั ่อาศัยน ยนมีททง เชอรา โปรโตซัว ด้วยมี วยมี ในจ฀านวนน้ านวนน้อย อย จุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ ท่ีอาศั อาศัยส ยสวนใหญ วนใหญ เป   ็  ็ น แบคทีเรี เรีย แบคทีเรี เรียท่ ยท่อาศั อี าศัยในแต ยในแตละบริ ละบริเวณส฀ เวณส฀าคั าคัญของร ญของรางกาย างกาย 1. ที ่ ผิวหนั วหนัง สวนใหญ วนใหญเป เ  ็ ป ็ นพวก นพวก Micrococci คือ Staphylococcus epidermidis , Micrococcus spp. และ corynebacterium 2. ที ่ ทางเดินหายใจ นหายใจ ในชองจมู องจมูกมี กมีแบคที แบคทีเรี เรียจ฀ ยจ฀านวนมาก านวนมาก ท่ส฀สี าคั า฀ คัญ คือ Staphylococcus  epidermidis ,และ corynebacterium สวน วน Staphylococcus aureus พบได้บบอย อ ย ประมาณ 20% สวนของทางเดิ วนของทางเดินหายใจตอนต้ นหายใจตอนต้นจะมี นจะมี non-hemolytic streptococci ั และ alpha-hemolytic streptococci และ neiserria n eiserria บางครงอาจพบ S. pneumoniae, H. influenzae และ N. meningitidis  3. ในชองปากจะมี องปากจะมีแบคที แบคทีเรี เรียพวก ยพวก streptococci, lactobacilli, staphylococci, corynebacterium และแอนแอโรบส์ จ฀านวนมากโดยเฉพาะ านวนมากโดยเฉพาะ bacteroides 4. ที ่ เย่อบุ อื บุตา ตา มีจ฀จานวนน้ า฀ นวนน้อย ท่พบได้ พี บได้ คือ S. epidermidis, Propionibacterium acnes, สวน วน S. aureus, streptococci, Haemophilus spp, และ Neiserria spp. พบได้เป เ  ็ ป ็ น ั บางครง 5. ทางเดินปั นปั สสาวะ สสาวะ มี Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, และ ี alpha-hemolytic streptococci นอกจากนอาจมี enteric bacteria เชน E. coli, ื Proteus spp. และ corynebacteria ปนเป ปนเปอนมาจากแหลงอ่ งอ่ืน 6. ทางเดินอาหาร นอาหาร จะพบ แบคทีเรี เรียในสกุ ยในสกุล Enterobacteriaceae เชน E. coli แต ไมพบ พบ ี Salmonella, Shigella, Yersinia, Vibrio และ Campyrobacter  species นอกจากน ยังพบ งพบ enterococci, S. epidermidis, streptococci (alpha-hemolytic , nonhemolytic) แบคทีเรี เรียกลุ ยกลุ มแอนแอโรบส์ มแอนแอโรบส์พบมากหลายชนิ พบมากหลายชนิด

25

ื ประโยชน์ของเชอประจ฀ าถิ าถิ ่น(normal flora) 1. สั งเคราะห์และปล และปลอยไวตามิ อยไวตามิน ตัวอย วอยาง าง เชน แบคทีเรี เรียในทางเดิ ยในทางเดินอาหารสร้ นอาหารสร้างและปล างและปลอย อย  ไวตามิน K และ B12 ื อโรคเจริ 2. กั นไม ให้เช เชอก อโรคเจริญ ซึ ่งเป งเป นผลจากการท่แย แี ยงบริ งบริเวณจั เวณจับและสารอาหาร บและสารอาหาร   ็  ็ นผลจากการท่ ื 3. เชอ normal flora จะต้านทานแบคที านทานแบคทีเรี เรียอ่ ยอ่นโดยการปล นื โดยการปลอยสารพิ อยสารพิษมาท฀ ษมาท฀าลาย าลาย ื ือบางอยาง ื ือตอมน้ 4. กระต  ุ้ นพั นพัฒนาการของเน ฒนาการของเนอเย่ าง เชน เนอเย่ อมน้เหลืองในทางเดิ องในทางเดินล฀ นล฀าไส้ าไส้ ื 5. กระต  ุ้ นการสร้ นการสร้างแอนติ างแอนติบอดี บอดีตตอ normal flora ซึ ่งมี งมีผลต ผลตอเช อเชอกอโรค อโรค (cross-reactive antibodies)

ื เ่กิดข ึ การติดเช ดเชอที ดขนในโรงพยาบาลหรื อสถานพยาบาล (Nosocomial infection) อสถานพยาบาล การส฀ารวจของศู ารวจของศูนย์ นย์ควบคุ ควบคุมและป้ มและป้องกันโรค นโรค ประเทศสหรัฐอเมริ ฐอเมริกา กา ประมาณวาผู าผู  ้ปปว ยในโรง ื ื ั พยาบาลทงหมดจะติดเช ดเชอท่ ได้ ี รัรับจากในโรงพยาบาลประมาณ บจากในโรงพยาบาลประมาณ 5-10 % โรคติดเช ดเชอท่ ได้ ี มาในขณะรั มาในขณะรับ ื ื ดท่ ไม ื พบ การรักษาในโรงพยาบาลมั กษาในโรงพยาบาลมักเกิ กเกิดจากเช ดจากเชอแบคที เรี เรีย สวนมากเป วนมากเป นเชอชนิ ี ลุลกลามและเป กุ ลามและเป นเชอท่ พี บ   ็  ็ นเช   ็  ็ นเช ื อยู แล้ แล้วตามปกติ วตามปกติตามร ตามรางกาย างกาย บริเวณการติ เวณการติดเช ดเชอท่พบบ พี บบอยมากคื อยมากคือทางเดิ อทางเดินปั นปั สสาวะ สสาวะ รองลงมาเป  ็  ็ นทาง นทาง ื ื เดินหายใจและบริ นหายใจและบริเวณผ เวณผาตั าตัด ไวรัส โปรโตซัวและเช วและเชอราจะพบน้อยมาก อยมาก อยางไรก็ างไรก็ตามพบเช ตามพบเชอราเป   ็  ็ น ื สาเหตุบบอยขึ อ ยขึ  นในผู นในผู  ้ปปว ยภูมิมคุคิ  ้มกั ุมกันบกพรองจากการติ องจากการติดเช ดเชอไวรัสเอชไอวี สเอชไอวีหรื หรือรั อรับยากดภู บยากดภูมิมต้ติ านทาน ้านทาน ซึ ่งเม่ งเม่อื ื ติดเช ดเชอราแล้วมั วมักเป็ กเป็นรุนแรง นแรง ลุกลามเร็ กลามเร็ว และยากท่ีจะวิ จะวินินจิ ฉัยและรั ยและรักษา กษา ื การติดเช ดเชอแบคที เรี เรียในเลื ยในเลือดขณะอยู อดขณะอยู ในโรงพยาบาล   แบงเป งเป   ็  ็ น 2 ประเภท คือปฐมภู อปฐมภูมิมิ และทุติติย ื ภูมิมิ ประเภทแรกเป  ็  ็ นผลจากเช นผลจากเชอเข้าสู รรางกายโดยตรงจากอุ างกายโดยตรงจากอุบติตั ิเหตุ เหตุ เชนในการหยดสารน้ นในการหยดสารน้  เข้าหลอด าหลอด เลือด อด อุปกรณ์ ปกรณ์ทางเดิ ทางเดินหายใจ นหายใจ สายสวน กล้องส องสองภายใน หนวยล้ วยล้างไต างไต หรือสารอาหารเข้ อสารอาหารเข้าเส้ าเส้นเลือด อด ื ชนิดท่ ดท่สองหรื สี องหรือทุ อทุติติยภู ยภูมิมิ เกิดจากการติ ดจากการติดเช ดเชอจากบริเวณอ่ เวณอ่นของร นื ของรางกาย างกาย เชนทางเดิ นทางเดินปัปั สสาวะ สสาวะ ทางเดิน ื ื หายใจ หรือแผลผ อแผลผาตั าตัด เชอท่พบเป พี บเป นสาเหตุมากท่ มากท่สุสี ดส฀ ดุ ส฀าหรั าหรับการติ บการติดเช ดเชอแบคทีเรี เรียในเลื ยในเลือด อด คือ   ็  ็ นสาเหตุ coagulase-negative staphylococcus, Staphylococcus aureus, และ Escherichia coli การ ื ติดเช ดเชอประเภทน มัี กเกิ กเกิดกั ดกับเด็ บเด็กออนหรือคนสู อคนสูงอายุเน่ เน่ืองจากกลไกของภูมิมิคุค  ้มกั ุมกันตามธรรมชาติ นตามธรรมชาติลดลง ลดลง ี นอกจากนอาจแบงตามแหล งตามแหลงท่ งท่มาเป มี าเป คคลอ่นื (cross-infection)   ็  ็ น จากภายนอกซึ ่งอาจจากบุคคลอ่ ื หรืออาจมาจากการปนเป ออาจมาจากการปนเปอนสิ ่ อนสิ ่งของหรื งของหรือเคร่ อเคร่องมื อื งมือ(environmental อ(environmental infection) และจากแหลงภายใน งภายใน เชนจากต฀ นจากต฀าแหน าแหนงอ่ งอ่นของร นื ของรางกายผู างกายผู  ้ปวยเอง วยเอง (self-infection) ื ลิลนทรี ื เชอจุ นิ ทรีย์ย์ท่ทพบบ พี่ บบอยในการติ อยในการติดเช ดเชอในโรงพยาบาล แสดงในตารางท่ี 5 ื ลิลนทรี ื ตารางท่ี 5 เชอจุ นิ ทรีย์ย์ท่ทพบบ พี่ บบอยในการติ อยในการติดเช ดเชอในสถานบริ การ การ ื การติดเช ดเชอทางเดิ นปัสสาวะ

Escherichia coli  Klebsiella, Serratia, Proteus spp. Pseudomonas Pseudomonas aeruginosa Enterococcus spp. Candida albicans 

ื การติดเช ดเชอทางเดิ นหายใจ นหายใจ

Haemophilus influenzae  Streptococcus pneumoniae  Staphylococcus aureus 

26

Enterobacteriaceae  Respiratory viruses 

Fungi (Candida spp., Aspergilli ) ื การติดเช ดเชอบาดแผลและผิ วหนั วหนัง

Staphylococcus aureus  Streptococcus pyogenes  Escherichia coli  Proteus spp.

Anaerobes Enterococcus spp.

Coagulase-negative staphylococci ื การติดเช ดเชอทางเดิ นอาหารและล฀ นอาหารและล฀าไส้ าไส้

Salmonella serotypes  Clostridium difficile 

Viruses (Norwalk-like) (ท่มา มี า Slack, RCB, 2006) ื ื อถู การติดเช ดเชอแผลไหม้ เน่ เน่ องจากเน อื งจากเนอเย่ อื ถูกท฀ กท฀าลายจาก าลายจาก ความร้อน อน สารเคมี รังสี งสีหรื หรือไฟฟ้ อไฟฟ้า ท฀าให้ าให้ ื ื ื  ไมสามารถป้ สามารถป้องกันเช นเชอจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย ได้ ์ อย อยางมี างมีประสิ ประสิทธิ ทธิภาพ ภาพ เชอจึงสามารถท่ งสามารถท่จะเจริ จี ะเจริญเพิ ญเพิ ่มจ฀ มจ฀านวนในเน านวนในเนอเย่ือ ื ดังกล งกลาว าว เชอท่ผูผี  ้ปปู ว ยแผลไหม้มัมักจะได้ กจะได้รัรับขณะรั บขณะรักษาในโรงพยาบาล กษาในโรงพยาบาล เชน Pseudomonas  aeruginosa, Staphylococcus aureus, และแบคทีเรี เรียรู ยรูปแท ปแทงแกรมลบอ่ งแกรมลบอ่ืนๆ ื การติดเช ดเชอทางเดิ นหายใจในระหวางรั างรับการรั บการรักษา กษา มักเป กเป   ็  ็ นปอดบวม นปอดบวม (pneumonia) มักเกิ กเกิด ื จากการใช้เคร่ เคร่องมื ืองมือเก่ อเก่ยวกั ยี วกับการหายใจท่ บการหายใจท่ชชี วยในการหายใจหรื ว ยในการหายใจหรือในการให้ อในการให้ยา ยา ส฀าหรั าหรับเช บเชอท่มัมี ักเป กเป   ็  ็ น สาเหตุ คือ S. aureus, Ps. aeruginosa และ Enterobacter spp. ื ื งถ้ การติดเช ดเชอในโรงพยาบาลในบริ เวณผ เวณผาตั าตัด การติดเช ดเชอสู งถ้าเป าเป นการผาตั าตัดบริ ดบริเวณทางเดิ เวณทางเดิน   ็  ็ นการผ ื อาหาร ทางเดินหายใจ นหายใจ ทางเดินปั นปัสสาวะ เน่ เน่ องจากเป ืองจากเป นบริเวณท่ เวณท่มีมี ีเช เชออาศัยอยู ยอยู มาก มาก แบคทีเรี เรียท่ ยท่มัมี ักพบท่ กพบท่ี   ็  ็ นบริ แผลผาตั าตัด คือ S. aureus, coagulase-negative staphylococcus, และ Enterococcus spp. ื ื รัรับมาจากโรงพยาบาลท่ การติดเช ดเชอทางเดิ นปัสสาวะเป นการติดเช ดเชอได้ บมาจากโรงพยาบาลท่พบบ พี บบอยท่ อยท่ีสุสดุ มักเก่ กเก่ยว ยี ว   ็  ็ นการติ ื กับการใช้ บการใช้สายสวนปั สายสวนปั สสาวะ สสาวะ เช เ ชอท่มัมี ักเป กเป นสาเหตุ คือ E. coli, Enterococcus spp.,และ Ps.   ็  ็ นสาเหตุ aeruginosa

ื ผิผี วหนั ื มัมี ักเป็ การติดเช ดเชอท่ วิ หนังซึ งซึ ่งมั งมักพบน้ กพบน้อย อย เชอท่ กเป็นสาเหตุ คือ S. aureus, coagulasenegative staphylococcus, Ps. aeruginosa และ E. coli 

27

บรรณานุกรม กรม 1. Joshua Joshua Lederb Lederberg. erg. (2000) (2000) Infectious Infectious History. History. Science, Vol. 288, 287-293. 2. Greenwood Greenwood,, D., Slack, Slack, RCB, RCB, and Peuthe Peutherer, rer, J.F.(eds J.F.(eds.).) (1997) (1997) Medical Microbiology; A Guide to Microbial Infection: Pathogenesis, Immunity, Laboratory Diagnosis and Control. 15th edition, Churchill Livingstone. 3. Greenwood Greenwood,, D. (2006) (2006) Micro Microbiolo biology gy and and medicine medicine.. In Greenwood, D., Slack, RCB, and Peutherer, J.F.(eds.) (2006) Medical Microbiology; A Guide to Microbial Infection: Pathogenesis, Immunity, Laboratory Diagnosis and Control. 16th edition, Churchill Livingstone. pp 2-8. 4. Mahon, Mahon, CR. and Manuselis, Manuselis, G. (eds.) (eds.) (2000) (2000) Textbook Textbook of Diagnost Diagnostic ic Microbiolog Microbiology. y. 2nd edition, W.B. Saunders company. 5. Prescott Prescott,, L.M., Harley, Harley, J.P. J.P. and Klein Klein,, D.A. (1999) (1999) Microbiology. 4th edition, McGraw-Hill, Inc. 6. Slack, Slack, RCB. RCB. (2006 (2006)) Hospita Hospitall infecti infection. on. In Greenwood, D., Slack, RCB, and Peutherer, J.F.(eds.) (2006) Medical Microbiology; A Guide to Microbial Infection: Pathogenesis, Immunity, Laboratory Diagnosis and Control. 16th edition, Churchill Livingstone. pp 662-669. 7. Scott K. K. Fridkin Fridkin and William William R. Jarvis. Jarvis. Epidemi Epidemiology ology of of Nosocomia Nosocomiall Fungal Infections., Clinical Microbiology Reviews, 1996, Vol. 9 No. 4, p.499-511 8. Weber, Weber, DJ and Rutala Rutala,, WA. 2001 2001 The Emerging Emerging Nosoco Nosocomial mial Pathoge Pathogens ns Crytosporidium, Crytosporidium, Escherichia coli O157:H7, Helicobacter pyroli, and Hepatitis C: Epidemiology, Environmental Survival, Efficacy of Disinfection, and Control Measures. Infection Control and Hospital Epidemiology. Vol. 22, No. 5, pp. 306-315 9. The Diversity Diversity of Metaboli Metabolism sm in Procaryot Procaryotes es (http://www.bact.wisc.edu/Bact303/bact303metabolism) 10. The Bacterial Normal Normal Flora of Humans Humans (http://www.bact.wisc.edu/Bact303/Bact303normalflora)

28

ค฀าาถามส฀ ถามส฀าหรั าหรับทบทวนบทที บทบทวนบทที่ 1 1. ใครคือบุคคลแรกท่ คคลแรกท่เสนอว เี สนอวา สิ ่งมี งมีชีชวิวี ิตขนาดเล็ ตขนาดเล็กท่มองไม มี องไมเห็ เห็นด้ นด้วยตาเปล วยตาเปลาก ากอให้ อให้เกิ เกิดโรค ดโรค และติดต ดตอ ื ผานการสั านการสัมผั มผัส เสอผ้า สิ ่งของหรื งของหรือผ อผานตั านตัวกลางในอากาศ วกลางในอากาศ 2. ผนั งเซลล์ของแบคที ของแบคทีเรี เรียแกรมบวกและลบต ยแกรมบวกและลบตางกั างกันอย นอยางไร างไร ื 3. อะไรที ่ เป นสาเหตุของการเกิ ของการเกิดไข้ ดไข้ หรือช็ อช็อคในผู อคในผู  ้ปปว ยติดเช ดเชอแบคที เรี เรียแกรมลบ ยแกรมลบ   ็  ็ นสาเหตุ ี 4. กรดใดตอไปน อไปนเป นสวนประกอบส฀ วนประกอบส฀าคั าคัญ ท่พบเฉพาะในแบคที ีพบเฉพาะในแบคทีเรี เรียแกรมบวก ยแกรมบวก   ็  ็ นส 5. หน้าท่ของพิ ีของพิ ไลแตกตางจากแฟลกเจลลาอย างจากแฟลกเจลลาอยางไร างไร ี ยกว 6. Pseudomonas  spp. มีแฟลกเจลลาท่ แฟลกเจลลาท่ปลายเซลล์ ปี ลายเซลล์หนึ หนึ ่งอั งอัน แฟลกเจลลาชนิดน ดนเรี ยกวา (monotrichous, amphitrichous, lophotrichous หรือ peritrichous) 7. เอนไซม์สสวนใหญ ว นใหญของแบคที ของแบคทีเรี เรียจะพบท่ ยจะพบท่ โครงสร้ ี างใด างใด ื 8. แคปซูลจะมี ลจะมีบทบาทในการก บทบาทในการกอโรคติ อโรคติดเช ดเชอของแบคทีเรี เรียอย ยอยางไร างไร 9. สวนใดของโครงสร้ วนใดของโครงสร้างของแบคที างของแบคทีเรี เรียท่ ยท่ี นาจะป้ าจะป้องกันการชะล้ นการชะล้างสี างสีด้ดวยแอลกอฮอล์ ้วยแอลกอฮอล์ ในขันตอนการ ย้อมสี อมสีแบคที แบคทีเรี เรียท่ ยท่นินี สิสิ ตทดลองในห้ ติ ทดลองในห้องปฏิ องปฏิบับัติติการ การ 10.ท฀าไมแบคที าไมแบคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี อายุ ีอายุนานจะถูกชะสี กชะสี ได้งงายกว า ยกวาแบคที าแบคทีเรี เรียท่ ยท่มีมี อายุ ีอายุน้นอ้ ย 11. โครงสร้ โครงสร้างใดท่ างใดท่ท฀ที าาให้ ฀ ให้แบคที แบคทีเรี เรียคงรู ยคงรูปร ปรางเป างเป นรูปทรงต ปทรงตางๆได้ างๆได้   ็  ็ นรู ี 12.แบคที เรี เรียกลุ ยกลุ มใดต มใดตออไปน ไปนมีรูรูปร ปรางกลม างกลม (Bacillus sp.,Staphylococcus sp.,Vibrio sp., Fusobacterium sp.) 13.ท฀าไมจุ าไมจุลิลนทรี นิ ทรีย์ย์ท่ทสร้ สี่ ร้างสปอร์ างสปอร์จึจงทนทานมากกว งึ ทนทานมากกวาจุ าจุลิลนทรี นิ ทรีย์ยท่ท์  ไม ี่ สร้ สร้างสปอร์ างสปอร์ 14.อวัยวะใดท่ ยวะใดท่แบคที แี บคทีเรี เรียใช้ ยใช้ ในการถายทอดสารพั ายทอดสารพันธุ นธุกรรมจากแบคที กรรมจากแบคทีเรี เรียหนึ ยหนึ ่งไปยั งไปยังอี งอีกแบคที กแบคทีเรี เรียหนึ ยหนึ ่ง ี 15.ยกตั วอย วอยางอาหารเพาะเล างอาหารเพาะเลยงแบคทีเรี เรีย ชนิด selective media 16. selective selective media media มีสมบั สมบัติติหรื หรือน฀ อน฀ามาใช้ ามาใช้ประโยชน์ ประโยชน์อยางไร างไร 17.ยกตั วอย วอยางช่ างช่ืออาหารเพาะส฀าหรั าหรับแบคที บแบคทีเรี เรียท่ ยท่อาจใช้ อี าจใช้ ได้ททังเป    ็  ็ น enriched medium หรือ differential medium 18.การหมักและกระบวนการหายใจในแบคที กและกระบวนการหายใจในแบคทีเรี เรีย แตกตางกั างกันอย นอยางไร างไร 19.จงบอกวิถีถชี วเคมี วี เคมีท่ทีส฀่สาคั า฀ คัญของแบคที ญของแบคทีเรี เรียในการสลายกู ยในการสลายกูลโคสไปเป ลโคสไปเป นไพรูเวทเพ่ เวทเพ่อสร้ อื สร้างพลั างพลังงาน งงาน   ็  ็ นไพรู 20. จงบอกผลิ จงบอกผลิตผลส฀ ตผลส฀าคั าคัญจากการหมั ญจากการหมักไพรู กไพรูเวทท่ เวทท่เกิ เี กิดใน ดใน Lactobacillus spp., Propionibacter spp. และ Klebsiella spp. 21.แบคที เรี เรียชนิ ยชนิด obligate aerobes มีลัลักษณะอย กษณะอยางไร างไร ื ังหมด 22. nosocomial infection มีประมาณร้ ประมาณร้อยละเท อยละเทาไร าไร ของโรคติดเช ดเชอท ื 23.การติดเช ดเชอแบคที เรี เรียในเลื ยในเลือดมี อดมี 2 ชนิด คืออะไร ออะไร ยกตัวอย วอยางแบคที างแบคทีเรี เรียท่ ยท่พบเป พี บเป นสาเหตุการติ การติดเช ดเชอื   ็  ็ นสาเหตุ ื 24.แบคที เรี เรียท่ ยท่มัมี ักเป กเป นสาเหตุของการติ ของการติดเช ดเชอแผลไหม้ คืออะไร ออะไร   ็  ็ นสาเหตุ 25.อะไรท่ีมัมักเป กเป นสาเหตุท฀ทาาให้ ฀ ให้เกิ เกิด nosocomial pneumonia มากท่ีสุสดุ   ็  ็ นสาเหตุ ื 26.ท฀าไมการติ าไมการติดเช ดเชอ nosocomial infection ท่ีแผลผ แผลผาตั าตัดบริ ดบริเวณทางเดิ เวณทางเดินอาหารจึ นอาหารจึงพบได้บบอย อย 27.อะไรท่ีมัมักเป กเป   ็  ็ นสาเหตุ นสาเหตุของ ของ nosocomial infection ทางเดินปั นปัสสาวะในโรงพยาบาล ื 28.เชอแบคที เรี เรียประจ฀ ยประจ฀าถิ าถิ ่น (normal flora) ท่ีพบมากท่ พบมากท่สุสี ดท่ ดุ ท่ผิผี ิวหนั วหนัง คืออะไร ออะไร ื ี 29.เชอใดตอไปน อไปนท่ีมีมรายงานว ีรายงานวาท฀ าท฀าาให้ ให้เกิ เกิด nosocomial infection ระหวางผู างผู  ้ปปว ยท่ ใช้ ี endoscope (Helicobacter pyroli, Hepatitis C virus, Cryptosporidium Cryptosporidium spp., E. coli O157H7) 30. Normal Normal flora มีประโยชน์ ประโยชน์ตตอมนุ อมนุษย์หรื หรือไม อไม อยางไร างไร

29