EMB 琼脂与 MacConkey 琼脂：培养基的选择与判读

一名学生将同一份水样分别划线接种到两个平板上。一个平板上出现了带绿色金属光泽的深色菌落。另一个平板上则出现了周围带模糊晕圈的亮粉红色菌落。两个平板都接种自同一支试管，在相同条件下并排培养，并在同一时间进行判读。学生问，哪个平板才是正确的。

两个平板都是正确的。它们回答的是不同的问题。混淆往往来自把这两种培养基当成可以互换的肠道细菌筛选培养基。它们的目的相似：选择革兰阴性肠道菌，并区分乳糖发酵菌与非发酵菌；但两者采用不同的化学机制和不同的视觉判读逻辑。理解这两个基本概念后，培养基选择和菌落判读就会变得直接得多。

简要答案

EMB 琼脂使用两种染料——曙红 Y 和亚甲蓝——同时承担两项作用：抑制革兰阳性菌生长，并在强产酸菌周围发生沉淀，形成深色菌落；大肠埃希菌的经典表现是带金属绿色光泽。MacConkey 琼脂则将这些功能分开：胆盐加结晶紫抑制革兰阳性菌，乳糖作为发酵底物，中性红则通过粉红色或红色菌落显示产酸。如果任务是直观地进行大肠埃希菌的推定性演示，EMB 很有价值。如果任务是清楚地区分乳糖发酵菌和非发酵菌，尤其是在粪便或尿液相关流程中，MacConkey 通常更容易判读。任何一种平板都不能仅凭颜色鉴定微生物。

EMB：同时负责选择和指示的染料

EMB 的核心概念是把选择性和指示作用集中在同一组分子上。ASM 曙红亚甲蓝琼脂方案将 EMB 描述为兼具选择性和鉴别性的培养基，其中这对染料可以抑制许多革兰阳性菌，而乳糖发酵则促进染料摄取和沉淀。FDA BAM Levine EMB 琼脂方法所列的标准 Levine 配方包括蛋白胨、乳糖、磷酸盐、曙红 Y、亚甲蓝和琼脂。需要注意的是，较早的 EMB 配方有时会在乳糖之外加入蔗糖，而 Levine EMB 含乳糖但不含蔗糖，因此应记录实验室实际储备的是哪一种配方。

判读 EMB，本质上是在判读染料的行为。强烈的乳糖发酵会产生足够多的酸，使染料大量沉淀，从而使大肠埃希菌形成深蓝黑色中心，并且在经典情况下于反射光下呈现金属绿色光泽。发酵能力较弱的菌，例如 Enterobacter 和 Klebsiella，通常形成粉红至紫色的黏液样菌落，但没有这种光泽。Salmonella、Shigella 和 Proteus 等非发酵菌通常形成无色或半透明菌落，因为它们不会产生足以促使染料沉淀的强烈产酸反应。革兰阳性菌通常受到抑制，但这种抑制是程度性的，会因菌株和产品而异。完整的染料配制化学原理，包括亚甲蓝为何首先表现为阳离子染料，应在染料配方的专门讨论中展开；更广泛的显微镜背景则见染色方法图谱。本文重点讨论平板选择和结果判读。

上图为示意图。它展示了应当理解的视觉逻辑：EMB 上可见带深色光泽的菌落、粉红色黏液样菌落以及浅色菌落，而 MacConkey 上主要区分粉红色与浅色菌落。可用它来学习基本模式，但每次实际判读都应与拍摄的对照培养物以及实验台上所用具体培养基的产品说明书核对。

MacConkey：功能分离，视觉规则更简单

MacConkey 的核心概念是把不同功能分别交给不同成分。ASM MacConkey 琼脂方案同样将其描述为选择性和鉴别性培养基，而 FDA BAM MacConkey 琼脂方法列出了其主要工作成分：蛋白胨、乳糖、胆盐、盐、中性红、结晶紫和琼脂。胆盐加结晶紫用于选择性抑制革兰阳性菌。乳糖提供发酵底物。中性红充当 pH 指示剂，在产酸区域变为粉红至红色；强发酵菌周围有时还会出现胆盐沉淀。

其判读规则有意保持简单：粉红色表示乳糖发酵菌，无色或浅色表示非发酵菌。大肠埃希菌呈粉红至红色，常伴有胆盐沉淀形成的晕圈。Klebsiella 和 Enterobacter 呈粉红色，并且由于荚膜存在，经常表现为黏液样菌落。Salmonella、Shigella、Proteus 以及许多其他革兰阴性杆菌则呈无色。教学实验中还有一个附加优势：胆盐通常能够减少 Proteus 的迁徙生长，因此与非选择性培养基相比，在 MacConkey 上更容易获得分离菌落；但这种抑制并非绝对，在主要目标是控制迁徙生长时也存在无盐替代培养基。

这些染料为何会有这种表现，其分子层面的原因可追溯到电荷和结构。亚甲蓝是一种阳离子吩噻嗪染料，其结构和性质解释了它为何对带酸性特征的细菌表面具有亲和力；这种亲和力也参与了它在 EMB 酸性区域中的沉淀行为。

快速比较

可把这张表视为一种选择流程。如果实验需要让学生看到不同发酵强度形成的梯度，并突出一个视觉效果明显的终点，EMB 更合适。如果实验需要在生化确认之前快速进行二元分类，MacConkey 更合适。

不同样本该选哪种培养基

对于以推定识别粪大肠菌群或大肠埃希菌为目标的水样实验，EMB 很有吸引力，因为金属光泽在视觉上十分明显。MacConkey 同样适用于肠道革兰阴性菌，并且历史上也用于水样检测，但两种平板都不能替代法规规定的水质检测方法；根据具体检测要求，方法可能规定使用 modified mTEC 或 MI 等培养基。应核对实验室必须遵循的具体方法。

对于类似粪便样本、需要区分发酵菌与非发酵菌的实验，MacConkey 通常是两者中更实用的选择。实际针对 Salmonella 或 Shigella 的粪便检测通常还会加入选择性更强的肠道培养基，例如 XLD 或 Hektoen enteric，而不是仅依赖 MacConkey。

对于模拟临床流程的尿液教学实验，可将 MacConkey 与血琼脂配合使用。MacConkey 提供早期的革兰阴性菌分类，而血琼脂可以回收那些受到 MacConkey 抑制的微生物。这种组合在临床尿培养流程描述中很常见。

如果纯粹用于概念教学，可以两种都用。EMB 展示的是发酵强度具有意义，以及同一种分子可以承担两种功能。MacConkey 展示的是模块化设计：选择剂、底物和指示剂彼此分离。让学生把已知的大肠埃希菌、已知的 Klebsiella aerogenes 和已知的 Salmonella 并排接种到两种培养基上后，通常就很少再混淆这两套判读逻辑。

每学期都会出现的判读误区

最常见的错误是仅凭颜色进行鉴定。MacConkey 上的粉红色菌落可能是大肠埃希菌、Klebsiella、Enterobacter 或其他发酵菌。无色菌落可能是 Salmonella、Shigella、Proteus、Pseudomonas 或其他非发酵菌。颜色是一种用于指导后续确认工作的筛选表型，例如革兰染色、氧化酶试验、生化鉴定板或仪器鉴定，而不是物种名称。

第二个错误是过度解读金属光泽缺失。有些真正的大肠埃希菌菌落，尤其是充分分离的单菌落，在 EMB 上只产生很弱的金属光泽，甚至完全没有。没有光泽不能排除大肠埃希菌，有光泽也不能证明就是大肠埃希菌。应将这种光泽视为推定性线索。

第三个错误是比较培养时间不同的平板。延迟型乳糖发酵菌在延长培养后可能会在 MacConkey 上变成粉红色，从而模糊原本清晰的发酵菌与非发酵菌界限。应在实验室规定的时间点进行判读，并把培养时间与结果一起记录。

第四个错误是把混合生长当成一种微生物。一个粉红色菌落旁边出现一个无色菌落，表示存在两种表型，而不是一种中间状态。应挑取充分分离的菌落，并分别处理每一种菌落形态。黏液样质地也存在类似陷阱：Klebsiella 和 Enterobacter 都可能表现为黏液样，因此单凭荚膜特征无法确定名称。过去教学中称为 Enterobacter aerogenes 的微生物现在被归类为 Klebsiella aerogenes，这也解释了为什么旧版图表和较新的标签看起来存在冲突。

对照与最后一条原则

每次实验都应运行有照片记录的对照或新鲜对照：使用大肠埃希菌显示强发酵反应，使用 Klebsiella aerogenes 显示不具有经典金属光泽的黏液样发酵反应，使用一种 Salmonella 菌株显示无色非发酵反应，并使用 Staphylococcus aureus 确认所用具体产品对革兰阳性菌的抑制作用。菌株编号和验收标准应与制造商说明书一致，因为培养基的选择性会随胆盐、结晶紫和染料含量变化。

在实验台前记住一句话。EMB 使用既负责选择又负责显示的染料，以更细微的判读规则换来醒目的大肠埃希菌信号。MacConkey 将选择功能与显示功能分离，以较少的发酵强度信息换来清楚的粉红色与浅色分类。选择与实验问题相匹配的培养基，再使用适当试验确认颜色表型，这两种平板就不再相互竞争，而是彼此补充。