1. ลักษณะทั่วไปของแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

แบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม (Gram positive cocci) เป็น

แบคทีเรียที่มีการติดสีย้อมแกรมบวกและมีรูปร่างกลม โดยแบคทีเรีย

กลุ่มนี้เป็นแบคทีเรียอีกกลุ่มหนึ่งที่ก่อโรคติดเชื้อกับมนุษย์และมักพบ

ในสิ่งส่งตรวจทางการแพทย์ทั่ว ๆ ไปอยู่เสมอ แต่มีลักษณะการเรียงตัว

ทีค่อ่นขา้งแตกตา่งกนัในแตล่ะกลุม่ดงัทีจ่ะกลา่วในรายละเอยีดต่อไป

1.1 ลักษณะของผนังเซลล ์

แบคทีเรียแกรมบวกมีผนังเซลล์แตกต่างจากแบคทีเรีย

แกรมลบดังแสดงในรูปที่ 1 คือแบคทีเรียแกรมบวกมีปริมาณเพปทิโด-

ไกลแคน (Peptidoglycan) ในผนังเซลล์มากกว่าแบคทีเรียแกรมลบ

แต่มีปริมาณไขมันที่เป็นส่วนประกอบของผนังเซลล์น้อยกว่าแบคทีเรีย

แกรมลบ ดังนั้น ความแตกต่างนี้จึงทำให้แบคทีเรียแกรมบวกติดสีม่วง

เมื่อมีการย้อมสีแกรม เนื่องจากในขั้นตอนที่มีการล้างสี (Decolorization)

ด้วยแอลกอฮอล์ เพราะมีปริมาณเพปทิโดไกลแคนสูงและมีปริมาณไขมัน

นอ้ยจงึทำใหแ้อลกอฮอลไ์มส่ามารถแทรกเขา้ไปในผนงัเซลลข์องแบคทเีรยี

แกรมบวกได้ จึงทำให้แบคทีเรียแกรมบวกยังคงติดสีม่วงของคริสทัล-

แบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอี และสเตรปโตคอคเคซีอี

(Gram positive cocci: Micrococcaceae and

Streptococcaceae)

_11-16(001-116)P6.indd 1 5/9/12 2:57:26 PM

การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี �

ไวโอเลต (Crystal violet) อยู่ในผนังเซลล์ นอกจากนั้นจากคุณสมบัติ

ของผนังเซลล์ของแบคทีเรียแกรมบวกดังที่กล่าวมานี้จึงทำให้แบคทีเรีย

แกรมบวกทนต่อสารดีเทอร์เจนต์ เช่น สบู่และสารประกอบฟีนอลอื่น ๆ

รวมทั้งทนทานต่อความแห้งแล้ง (Desiccation) อุณหภูมิที่สูงขึ้นและ

แสงแดดได้ดีกว่าแบคทีเรียแกรมลบ (Tortora et al., 1998) โดยสรุป

แล้วแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบมีความแตกต่างหลาย

ประการ ดังแสดงในตารางที่ 1

รูปที่1องค์ประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรีย

แกรมลบ(Atlas,1995)

_11-16(001-116)P6.indd 2 5/9/12 2:30:38 PM

�การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี

ตารางที่ 1 สรุปความแตกต่างระหว่างแบคทีเรียแกรมบวกและ

แบคทีเรียแกรมลบ (ดัดแปลงมาจาก Engelkirk and

Burton, 2007; Black, 2008)

ลักษณะ แบคทีเรียแกรมบวก แบคทีเรียแกรมลบ

การติดสีของเซลล ์ น้ำเงิน-ม่วง ชมพู-แดง

Outer membrane ไม่มี มี

Peptidoglycan

ในผนังเซลล์

หนา บาง

กรด Teichoic และ

Lipoteichoic ในผนังเซลล์

มี ไม่มี

Lipopolysaccharide

ในผนังเซลล์

ไม่มี มี

ความไวต่อสีย้อม

และยาปฏิชีวนะ

ไว ไม่ไว

1.2 ลักษณะการเรียงตัว

แบคทีเรียแกรมบวกแต่ละชนิดมีคุณสมบัติพิเศษในการเรียง

ตัวแตกตา่งกนัออกไป ขึน้อยูก่บัวา่แบคทเีรยีชนดิดงักลา่วแบง่เซลลใ์นแนว

ใด (Division plane) ซึ่งจะมีผลต่อการติดกันของเซลล์ โดยคุณสมบัติ

ดังกล่าวมีประโยชน์อย่างมากในการจำแนกเชื้อในกลุ่มแบคทีเรียแกรม

บวก จึงสามารถจัดเป็นกลุ่มตามลักษณะการเรียงตัวดังนี้

1.2.1 Diplococci มีลักษณะเซลล์ติดกันเป็นคู่ ๆ เกิดจาก

การแบ่งเซลล์ตามแนวระนาบเดียวกันกับแนวที่เซลล์มาต่อกัน ดังแสดง

ในรูปที่ 2 แบคทีเรียแกรมบวกรูปกลมที่มีการเรียงตัวลักษณะนี้ เช่น

Streptococcus pneumoniae (Pneumococcus หรือชื่อเดิมคือ

Diplococcuspneumoniae) (Tortora et al., 1998)

_11-16(001-116)P6.indd 3 5/9/12 2:30:38 PM

การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี �

(a) (b)

รูปที่2(a)การแบ่งตัวของแบคทีเรียกลุ่มDiplococciและStreptococci(Black,2008)

(b)รูปเซลล์ของ Streptococcus pneumoniae ที่มีแคปซูลหุ้ม (Brock et al.,

1994)

1.2.2 Streptococci แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์ต่อ

กันเป็นสาย (Chain) ดังแสดงในรูปที่ 3 เนื่องจากมีการแบ่งเซลล์ใน

แนวเดียวกันแล้วไม่หลุดออกจากกันทำให้การเรียงตัวอาจจะพบต่อ

กันเพียง 3-4 เซลล์ หรืออาจจะยาวถึง 30-40 เซลล์แล้วแต่สภาวะ

ของอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้ในการเจริญ โดยอาหารเลี้ยงเชื้อแบบเหลว

จะทำให้เซลล์ต่อกันเป็นสายที่ยาวมากกว่าอาหารเลี้ยงเชื้อแบบแข็ง

(Tortora et al., 1998)

รูปที่3ลักษณะการเรียงตัวของแบคทีเรียในกลุ่ม Streptococci

(ภาพโดยพีรพัฒน์สุพรรณพันธุ์)

_11-16(001-116)P6.indd 4 5/9/12 2:30:40 PM

�การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี

1.2.3 Staphylococci แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่

รวมกันเป็นกลุ่มคล้ายพวงองุ่นเนื่องจากมีการแบ่งเซลล์ในทุกแนว

(Tortora et al., 1998) ดังแสดงในรูปที่ 4

รูปที่4ลักษณะพวงองุ่นของStaphylococci

(ภาพโดยพีรพัฒน์สุพรรณพันธุ์)

1.2.4 Gaffkya แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่กันเป็น

กลุ่มที่มีระเบียบ 4 เซลล์ (Tetrad) เนื่องจากมีการแบ่งตัวติดต่อกัน

2 ครั้งในแนวระนาบตั้งฉากกัน (Tortora et al., 1998) ดังแสดงใน

รูปที่ 5

รูปที่5ลักษณะการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรียกลุ่มGaffkya

(Tortoraetal.,1998)

_11-16(001-116)P6.indd 5 5/9/12 2:30:42 PM

การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี �

1.2.5 Sarcina แบคทีเรียแกรมบวกที่มีเซลล์อยู่กันเป็น

กลุ่ม 8 เซลล์ เนื่องจากมีการแบ่งตัวติดต่อกัน 3 ครั้งในแนวระนาบ

ตั้งฉากกัน (Tortora et al., 1998) ดังแสดงในรูปที่ 6

รูปที่6ลักษณะการแบ่งเซลล์ของSarcina

(Black,2008)

1.3 ความไวต่อยาปฏิชีวนะ

ความแตกต่างขององค์ประกอบของผนังเซลล์แบคทีเรีย

แกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบทำให้เกิดความแตกต่างของความไว

ต่อยาปฏิชีวนะของแบคทีเรียแกรมบวกและแบคทีเรียแกรมลบ โดยที่

ยาเพนิซิลลินและเซฟาโรสปอรินที่มีผลในการยับยั้งการสร้างผนังเซลล์

จะมีผลกระทบต่อแบคทีเรียแกรมบวกมากกว่าแบคทีเรียแกรมลบ

(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

7การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี

แบคทีเรียวงศ์ Micrococcaceae เป็นแบคทีเรียที่ไม่เคลื่อนที่ ยกเว้น

บางชนิดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ (Kocur, 1986) ซึ่งลักษณะของแบคทีเรีย

วงศ์ Micrococcaceae สามารถสรุปได้ดังตารางที่ 2

ตารางที่ 2 ลักษณะรวมของแบคทีเรียในวงศ์ 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 ไว้ในเซลล์

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

การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี 8

ตารางที่ 3 ลักษณะสมบัติของแบคทีเรียในสกุล Micrococcus,

Stomatococcus, Planococcus และ Staphylo-

coccus (ดัดแปลงมาจาก Schleifer, 1986; Kocur,

1986; Kloos and Schleifer, 1986)

คุณสมบัติ Micro-

coccus

Stoma-

tococcus

Plano-

coccus

Staphy-

lococcus

การเรียงตัว 4 เซลล์ + - - -

แคปซูล - + - -

การเคลื่อนที่ -* - + -

การหมักน้ำตาลกลูโคส

ภายใต้สภาวะไม่มีออกซิเจน -** + - +

การผลิตเอนไซม์ออกซิเดส +*** -****

ความสามารถทนต่อ

Lysostaphin R R R S

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

*** ยกเวน้ M.varians, M.roseus, M.agilisและM.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

9การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี

2.2 สกุล Micrococcus

แบคทีเรียสกุล Micrococcus พบได้บนผิวหนังหรือเยื่อบุผิว

ต่าง ๆ ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากนี้สามารถพบได้ในเนื้อสัตว์

ผลิตภัณฑ์นม ดิน และน้ำ (Kocur, 1986) แต่ไม่ก่อโรค บางชนิดถูกนำ

ไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อใช้เป็นแบคทีเรียอ้างอิงหรือเชื้อควบคุม

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 เพื่อใช้ในการจัดจำแนก

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

การจัดจำแนกแบคทีเรียแกรมบวก รูปร่างกลม

วงศ์ไมโครคอคเคซีอีและสเตรปโตคอคเคซีอี 10

ตารางที่ 4 การเปลี่ยนแปลงการจัดจำแนกแบคทีเรียในสกุล Micro-

coccus ตาม 16s ribosomal DNA (ดัดแปลงมาจาก

Koneman, 2006)

การจัดจำแนกแบคทีเรียสกุล

Micrococcus

การจัดจำแนกแบคทีเรียสกุลใหม ่

M.roseus Kocuriaroseus

M.varians Kocuriavarians

M.kristinae Kocuriakristinae

M.halobius Nesterenkoniahalobia

M.nishinomiyaensis Dermacoccusnishinomiyaensis

M.sedentarius Kytococcussedentarius

M.agilis Arthrobacteragilis

ต่อมาได้มีการพบแบคทีเรียในสกุล Nesterenkonia ,

Dermacoccus, Kytococcus เพิ่มขึ้นจากเดิมซึ่งแยกได้จากตัวอย่าง

เลือด ดังนั้น ในปัจจุบันได้จัดแบคทีเรียสกุลดังกล่าวขึ้นเป็นวงศ์ Micro-

coccaceae (ซึ่งประกอบด้วย Micrococcus, Arthrobacter, Kocuria

และ Nesterenkonia) และวงศ์ Dermatophilaceae (ซึ่งประกอบด้วย

Dermacoccus และ Kytococcus) ซึ่งการจำแนกแบคทีเรียวงศ์

Micrococcaceae และวงศ์ Dermatophilaceae ดังแสดงในตาราง

ที่ 5

_11-16(001-116)P6.indd 10 5/9/12 2:30:44 PM