การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี

1. แบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ไมโครคอคเคซีอี และสเตรปโตคอคเคซีอี
(Gram positive cocci: Micrococcaceae and
Streptococcaceae)
1. ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
แบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม (Gram positive cocci) เป็น
แบคทีเรียที่มีการติดสีย้อมแกรมบวกและมีรูปร่างกลม โดยแบคทีเรีย
กลุ่ ม นี้ เ ป็ น แบคที เ รี ย อี ก กลุ่ ม หนึ่ ง ที่ ก่ อ โรคติ ด เชื้ อ กั บ มนุ ษ ย์ แ ละมั ก พบ
ในสิ่งส่งตรวจทางการแพทย์ทั่ว ๆ ไปอยู่เสมอ แต่มีลักษณะการเรียงตัว
ทีคอนข้างแตกต่างกันในแต่ละกลุมดังทีจะกล่าวในรายละเอียดต่อไป
่ ่ ่ ่
1.1 ลักษณะของผนังเซลล์
แบคที เ รี ย แกรมบวกมี ผ นั ง เซลล์ แ ตกต่ า งจากแบคที เ รี ย
แกรมลบดังแสดงในรูปที่ 1 คือแบคทีเรียแกรมบวกมีปริมาณเพปทิโด-
ไกลแคน (Peptidoglycan) ในผนังเซลล์มากกว่าแบคทีเรียแกรมลบ
แต่มีปริมาณไขมันที่เป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์น้อยกว่าแบคทีเรีย
แกรมลบ ดังนั้น ความแตกต่างนี้จึงทำให้แบคทีเรียแกรมบวกติดสีม่วง
เมื่อมีการย้อมสีแกรม เนื่องจากในขั้นตอนที่มีการล้างสี (Decolorization)
ด้วยแอลกอฮอล์ เพราะมีปริมาณเพปทิโดไกลแคนสูงและมีปริมาณไขมัน
น้อยจึงทำให้แอลกอฮอล์ไม่สามารถแทรกเข้าไปในผนังเซลล์ของแบคทีเรีย
แกรมบวกได้ จึงทำให้แบคทีเรียแกรมบวกยังคงติดสีม่วงของคริสทัล-
_11-16(001-116)P6.indd 1 5/9/12 2:57:26 PM

2. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
ไวโอเลต (Crystal violet) อยู่ในผนังเซลล์ นอกจากนั้นจากคุณสมบัติ
ของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกดังที่กล่าวมานี้จึงทำให้แบคทีเรีย
แกรมบวกทนต่อสารดีเทอร์เจนต์ เช่น สบู่และสารประกอบฟีนอลอื่น ๆ
รวมทั้งทนทานต่อความแห้งแล้ง (Desiccation) อุณหภูมิที่สูงขึ้นและ
แสงแดดได้ดีกว่าแบคทีเรียแกรมลบ (Tortora et al., 1998) โดยสรุป
แล้วแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบมีความแตกต่างหลาย
ประการ ดังแสดงในตารางที่ 1
รูปที่ 1 องค์ ป ระกอบของผนั ง เซลล์ แ บคที เ รี ย แกรมบวกและแบคที เ รี ย
แกรมลบ (Atlas, 1995)
_11-16(001-116)P6.indd 2 5/9/12 2:30:38 PM

3. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
ตารางที่ 1 สรุ ป ความแตกต่ า งระหว่ า งแบคที เ รี ย แกรมบวกและ
แบคที เ รี ย แกรมลบ (ดั ด แปลงมาจาก Engelkirk and
Burton, 2007; Black, 2008)
ลักษณะ
แบคทีเรียแกรมบวก
แบคทีเรียแกรมลบ
การติดสีของเซลล์
น้ำเงิน-ม่วง
ชมพู-แดง
Outer membrane
ไม่มี
มี
Peptidoglycan
หนา
บาง
ในผนังเซลล์
กรด Teichoic และ มี
ไม่มี
Lipoteichoic ในผนังเซลล์
Lipopolysaccharide
ไม่มี
มี
ในผนังเซลล์
ความไวต่อสีย้อม
ไว
ไม่ไว
และยาปฏิชีวนะ
1.2 ลักษณะการเรียงตัว
แบคทีเรียแกรมบวกแต่ละชนิดมีคุณสมบัติพิเศษในการเรียง
ตัวแตกต่างกันออกไป ขึนอยูกบว่าแบคทีเรียชนิดดังกล่าวแบ่งเซลล์ในแนว
้ ่ั
ใด (Division plane) ซึ่งจะมีผลต่อการติดกันของเซลล์ โดยคุณสมบัติ
ดังกล่าวมีประโยชน์อย่างมากในการจำแนกเชื้อในกลุ่มแบคทีเรียแกรม
บวก จึงสามารถจัดเป็นกลุ่มตามลักษณะการเรียงตัวดังนี้
1.2.1 Diplococci มีลักษณะเซลล์ติดกันเป็นคู่ ๆ เกิดจาก
การแบ่งเซลล์ตามแนวระนาบเดียวกันกับแนวที่เซลล์มาต่อกัน ดังแสดง
ในรูปที่ 2 แบคทีเรียแกรมบวกรูปกลมที่มีการเรียงตัวลักษณะนี้ เช่น
Streptococcus pneumoniae (Pneumococcus หรื อ ชื่ อ เดิ ม คื อ
Diplococcus pneumoniae) (Tortora et al., 1998)
_11-16(001-116)P6.indd 3 5/9/12 2:30:38 PM

4. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
(a) (b)
รูปที่ 2 (a) การแบ่งตัวของแบคทีเรียกลุ่ม Diplococci และ Streptococci (Black, 2008)
(b) รูปเซลล์ของ Streptococcus pneumoniae ที่มีแคปซูลหุ้ม (Brock et al.,
1994)
1.2.2 Streptococci แบคที เ รี ย แกรมบวกที่ มี เ ซลล์ ต่ อ
กันเป็นสาย (Chain) ดังแสดงในรูปที่ 3 เนื่องจากมีการแบ่งเซลล์ใน
แนวเดี ย วกั น แล้ ว ไม่ ห ลุ ด ออกจากกั น ทำให้ ก ารเรี ย งตั ว อาจจะพบต่ อ
กันเพียง 3-4 เซลล์ หรืออาจจะยาวถึง 30-40 เซลล์แล้วแต่สภาวะ
ของอาหารเลี้ ย งเชื้ อ ที่ ใ ช้ ใ นการเจริ ญ โดยอาหารเลี้ ย งเชื้ อ แบบเหลว
จะทำให้ เ ซลล์ ต่ อ กั น เป็ น สายที่ ย าวมากกว่ า อาหารเลี้ ย งเชื้ อ แบบแข็ ง
(Tortora et al., 1998)
รูปที่ 3 ลักษณะการเรียงตัวของแบคทีเรียในกลุ่ม Streptococci
(ภาพโดย พีรพัฒน์ สุพรรณพันธุ์)
_11-16(001-116)P6.indd 4 5/9/12 2:30:40 PM

5. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
1.2.3 Staphylococci แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่
รวมกั น เป็ น กลุ่ ม คล้ า ยพวงองุ่ น เนื่ อ งจากมี ก ารแบ่ ง เซลล์ ใ นทุ ก แนว
(Tortora et al., 1998) ดังแสดงในรูปที่ 4
รูปที่ 4 ลักษณะพวงองุ่นของ Staphylococci
(ภาพโดย พีรพัฒน์ สุพรรณพันธุ์)
1.2.4 Gaffkya แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่กันเป็น
กลุ่มที่มีระเบียบ 4 เซลล์ (Tetrad) เนื่องจากมีการแบ่งตัวติดต่อกัน
2 ครั้งในแนวระนาบตั้งฉากกัน (Tortora et al., 1998) ดังแสดงใน
รูปที่ 5
รูปที่ 5 ลักษณะการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรียกลุ่ม Gaffkya
(Tortora et al., 1998)
_11-16(001-116)P6.indd 5 5/9/12 2:30:42 PM

6. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
1.2.5 Sarcina แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่กันเป็น
กลุ่ม 8 เซลล์ เนื่องจากมีการแบ่งตัวติดต่อกัน 3 ครั้งในแนวระนาบ
ตั้งฉากกัน (Tortora et al., 1998) ดังแสดงในรูปที่ 6
รูปที่ 6 ลักษณะการแบ่งเซลล์ของ Sarcina
(Black, 2008)
1.3 ความไวต่อยาปฏิชีวนะ
ความแตกต่ า งขององค์ ป ระกอบของผนั ง เซลล์ แ บคที เ รี ย
แกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบทำให้เกิดความแตกต่างของความไว
ต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ โดยที่
ยาเพนิซิลลินและเซฟาโรสปอรินที่มีผลในการยับยั้งการสร้างผนังเซลล์
จะมี ผ ลกระทบต่ อ แบคที เ รี ย แกรมบวกมากกว่ า แบคที เ รี ย แกรมลบ
(Kaplan, 2001)
2. วงศ์ไมโครคอคเคซีอี (Micrococcaceae)
2.1 ลักษณะและคุณสมบัติทั่วไป
แบคทีเรียวงศ์ Micrococcaceae เป็นแบคทีเรียแกรมบวก
รูปร่างกลม มีขนาดเซลล์ประมาณ 0.5-2.5 ไมโครเมตร การแบ่งเซลล์
สามารถแบ่งเซลล์ได้มากกว่า 1 ระนาบ ไม่สร้างสปอร์ และส่วนใหญ่
_11-16(001-116)P6.indd 6 5/9/12 2:30:42 PM

7. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
แบคทีเรียวงศ์ Micrococcaceae เป็นแบคทีเรียที่ ไม่เคลื่อนที่ ยกเว้น
บางชนิดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ (Kocur, 1986) ซึ่งลักษณะของแบคทีเรีย
วงศ์ Micrococcaceae สามารถสรุปได้ดังตารางที่ 2
ตารางที่ 2 ลั ก ษณะรวมของแบคที เ รี ย ในวงศ์ Micrococcaceae
(Schleifer, 1986)
คุณสมบัติ
ลักษณะของแบคทีเรียวงศ์ Micrococcaceae
การติดสีแกรม
บวก*
รูปร่าง
กลม
เส้นผ่านศูนย์กลาง
0.5-2.5 ไมโครเมตร
การผลิตเอนไซม์คาทาเลส
บวก
สภาวะการเจริญ
ส่วนใหญ่เป็น Aerobes หรือ Facultative
anaerobes
การเรียงตัว
คู่สอง (Pairs) คู่สี่ หรืออยู่เป็นกลุ่มเรียงตัวจับกัน
* ถ้าเลี้ยงเชื้อนาน ๆ การย้อมสีแกรมอาจเปลี่ยนไปเพราะแบคทีเรียเริ่ม
ขาดคุณสมบัติในการเก็บ Crystal violet-iodine complex ไว้ ในเซลล์
ดังนั้นจึงควรย้อมสีแกรมขณะที่เพาะเลี้ยงใหม่ ๆ
แบคทีเรียในวงศ์ Micrococcaceae มีสมาชิก 4 สกุล ได้แก่
Micrococcus, Staphylococcus, Stomatococcus และ Plano-
coccus ดังแสดงในตารางที่ 3 แบคทีเรียสกุล Planococcus และสกุล
Micrococcus เป็นแบคทีเรียที่อยู่เป็นอิสระตามธรรมชาติ (Free living
saprophytes) (Schleifer, 1986)
_11-16(001-116)P6.indd 7 5/9/12 2:30:43 PM

8. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
ตารางที่ 3 ลั ก ษณะสมบั ติ ข องแบคที เ รี ย ในสกุ ล Micrococcus,
Stomatococcus, Planococcus และ Staphylo-
coccus (ดั ด แปลงมาจาก Schleifer, 1986; Kocur,
1986; Kloos and Schleifer, 1986)
คุณสมบัติ
Micro-
Stoma-
Plano-
Staphy-
coccus
tococcus
coccus
lococcus
การเรียงตัว 4 เซลล์
+
-
-
-
แคปซูล
-
+
-
-
การเคลื่อนที่
-*
-
+
-
การหมักน้ำตาลกลูโคส
-**
+
-
+
ภายใต้สภาวะไม่มีออกซิเจน
การผลิตเอนไซม์ออกซิเดส
+***
-****
ความสามารถทนต่อ R
R
R
S
Lysostaphin
พบไกลซีน
-
-
-
+
ที่เพปทิโดไกลแคน
พบกรดไตรโคอิก
-
-
-
+
ที่ผนังเซลล์
หมายเหตุ : + 90% or more of strains are positive
- 90% or more of strains are negative
R Resistant
S Susceptible
* ยกเว้น M. agilis
** ยกเว้น M. kristinae
*** ยกเว้น M. varians, M. roseus, M. agilis และ M. sedentarius
**** ยกเว้น S. caseolyticus, S. sciuri และ S. lentus
แรเงาในช่อง หมายถึง ปฏิกิริยาที่ใช้จำแนกแบคทีเรียสกุลต่าง ๆ
ออกจากกัน
_11-16(001-116)P6.indd 8 5/9/12 2:30:43 PM

9. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
2.2 สกุล Micrococcus
แบคทีเรียสกุล Micrococcus พบได้บนผิวหนังหรือเยื่อบุผิว
ต่าง ๆ ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากนี้สามารถพบได้ ในเนื้อสัตว์
ผลิตภัณฑ์นม ดิน และน้ำ (Kocur, 1986) แต่ไม่ก่อโรค บางชนิดถูกนำ
ไปใช้ ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อใช้เป็นแบคทีเรียอ้างอิงหรือเชื้อควบคุม
ในการทดสอบความไวของยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะโรงงานอุตสาหกรรม
เกี่ยวกับนม เครื่องสำอางและอาหารสัตว์ เดิมได้มีการพิจารณา Micro-
coccus ให้จัดอยู่ในสกุลของ Staphylococcus แต่เมื่อศึกษาคุณสมบัติ
ต่าง ๆ เช่น องค์ประกอบของผนังเซลล์ คุณสมบัติทางพันธุกรรมแล้ว
พบว่า Micrococcus มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ Coryneform bacteria
ที่พบอยู่ในดิน เช่น Arthrobacter (Koneman, 2006) โดยแบคทีเรีย
ในสกุล Micrococcus สามารถจัดจำแนกได้ 9 สปีชีส์ ได้แก่ M. luteus,
M. nishinomiyaensis, M. sedentarius, M. lylae, M. varians, M.
roseus, M. agilis, M. kristinae และ M. halobius (Kocur, 1986)
ต่อมาใน ค.ศ. 1995 Stackebrandt, Koch และคณะ ได้
ทำการวิเคราะห์โดยใช้ 16s ribosomal DNA เพื่อใช้ ในการจัดจำแนก
แบคทีเรียในสกุล Micrococcus ทั้ง 9 สปีชีส์ขึ้นใหม่ จากผลการศึกษา
พบว่า M. luteus และ M. lylae (Koneman, 2006) ยังถูกจัดอยู่ในสกุล
เดิมและ Micrococcus อีก 7 สปีชีส์ได้มีการปรับเปลี่ยนชื่อสกุลใหม่ ดัง
แสดงในตารางที่ 4
_11-16(001-116)P6.indd 9 5/9/12 2:30:43 PM

10. การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม
10 วงศ์ ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี
ตารางที่ 4 การเปลี่ยนแปลงการจัดจำแนกแบคทีเรียในสกุล Micro-
coccus ตาม 16s ribosomal DNA (ดั ด แปลงมาจาก
Koneman, 2006)
การจัดจำแนกแบคทีเรียสกุล
การจัดจำแนกแบคทีเรียสกุลใหม่
Micrococcus
M. roseus
Kocuria roseus
M. varians
Kocuria varians
M. kristinae
Kocuria kristinae
M. halobius
Nesterenkonia halobia
M. nishinomiyaensis
Dermacoccus nishinomiyaensis
M. sedentarius
Kytococcus sedentarius
M. agilis
Arthrobacter agilis
ต่ อ มาได้ มี ก ารพบแบคที เ รี ย ในสกุ ล Nesterenkonia,
Dermacoccus, Kytococcus เพิ่มขึ้นจากเดิมซึ่งแยกได้จากตัวอย่าง
เลือด ดังนั้น ในปัจจุบันได้จัดแบคทีเรียสกุลดังกล่าวขึ้นเป็นวงศ์ Micro-
coccaceae (ซึ่งประกอบด้วย Micrococcus, Arthrobacter, Kocuria
และ Nesterenkonia) และวงศ์ Dermatophilaceae (ซึ่งประกอบด้วย
Dermacoccus และ Kytococcus) ซึ่ ง การจำแนกแบคที เ รี ย วงศ์
Micrococcaceae และวงศ์ Dermatophilaceae ดังแสดงในตาราง
ที่ 5
_11-16(001-116)P6.indd 10 5/9/12 2:30:44 PM