MacConkey Agar erklärt: Selektiv- und Differentialmedium für gramnegative Bakterien
Auch der MCK Agar zählt zu den am häufigsten anzutreffenden Nährmedien in der medizinischen
Mikrobiologie.
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Heute geht es um den MacConkey Agar (MCK Agar).
Er gehört zu den wichtigsten Nährmedien in der medizinischen Mikrobiologie, weil er die gezielte Isolierung und Differenzierung gramnegativer Bakterien aus klinischem Material ermöglicht.
Besonders in der Diagnostik von Enterobacteriaceae spielt er eine zentrale Rolle und ist aus keinem mikrobiologischen Labor wegzudenken.
Wer sich vorab einen Überblick über die verschiedenen Nährmedien verschaffen möchte, findet in meinem Artikel „Mikrobiologie leicht erklärt: Nährmedien, ihre Typen und Anwendungen“ eine kompakte Einführung.
MacConkey Agar
Zusammensetzung
- Pankreashydrolysat aus Gelatine
- Fleisch- und Caseinpepton
- Lactose-Monohydrat
- NaCl
- Gallensalze
- Kristallviolett
- Neutralrot
- Agar
Der MacConkey Agar gehört gleichzeitig zu den Selektiv- und Differentialmedien. Was das bedeutet,
schauen wir uns gleich genauer an.
MacConkey Agar als Selektivmedium
Wie bei allen Nährmedien bilden Peptone (ein Gemisch aus Aminosäuren und Eiweißen) die wichtigste Nährstoffquelle. Hinzu kommen jedoch zwei besondere Inhaltsstoffe: Kristallviolett und Gallensalze. Diese sorgen dafür, dass der MacConkey Agar selektiv wirkt, denn sie hemmen gezielt das Wachstum grampositiver Bakterien.
Die Gallensalze greifen die Zellhülle empfindlicher grampositiver Bakterien an, indem sie deren Struktur verändern und Membranfunktionen stören. Gramnegative Bakterien sind dagegen resistenter, da ihre äußere Membran (Lipidschicht) eine gewisse Schutzbarriere bildet.
Das Kristallviolett verstärkt diesen Effekt. Als kationischer Farbstoff bindet es an negativ geladene Strukturen in der Zellwand, wie die Teichonsäuren der grampositiven Bakterien. So kann sich der Farbstoff an oder in der dicken Peptidoglykanschicht anlagern und dort das Zellwachstum hemmen.
Durch dieses Zusammenspiel aus Gallensalzen und Kristallviolett wächst auf dem MacConkey Agar fast ausschließlich die Gruppe der gramnegativen Bakterien und genau das macht ihn so wertvoll für die mikrobiologische Diagnostik.
MacConkey Agar als Differnzialmedium
Die anderen wichtigen Komponenten, die den MacConkey Agar so besonders machen, sind Lactose und Neutralrot. Diese beiden Stoffe verleihen ihm seine differenzielle Eigenschaft. Einige Bakterien, vor allem gramnegative Stäbchen aus der Familie Enterobacteriaceae, können dank des Enzyms β-Galactosidase Lactose abbauen. Dabei entsteht Säure, was den pH-Wert im Medium senkt. Genau hier kommt Neutralrot ins Spiel, es dient als pH-Indikator.
Sinkt der pH-Wert unter etwa 7,4, färbt sich das Medium rot bis pink. Kolonien lactosepositiver Bakterien erscheinen dadurch oft in zarten Rosatönen, während das umgebende Medium ebenfalls leicht rötlich wird.
Bakterien, die keine Lactose abbauen können wie etwa Proteus spp., Morganella spp. aus der Familie Morganellaceae oder Pseudomonas spp. – hinterlassen dagegen farblose Kolonien. So ermöglicht der MacConkey Agar auf einfache Weise eine erste Differenzierung zwischen lactosepositiven und -negativen gramnegativen Stäbchen.
Andere gramnegative Bakterien wie Neisseria spp., Haemophilus spp. oder Cardiobacterium spp. wachsen auf MacConkey Agar hingegen gar nicht. Sie gelten als anspruchsvolle Keime und benötigen komplexere Nährmedien mit speziellen Wachstumsfaktoren.
Auswertung im Labor
Nach der Bebrütung bei 35–37 °C für etwa 18–24 Stunden lassen sich auf dem MacConkey Agar sehr charakteristische Koloniemuster erkennen.
Lactosepositive Bakterien wie Escherichia coli oder Klebsiella spp. bilden meist rosa bis rötliche Kolonien, da der Lactoseabbau zur Säurebildung führt und das Neutralrot reagiert. Das umliegende Medium kann ebenfalls leicht rosa erscheinen.
Lactosenegative Bakterien wie Proteus spp., Morganella spp. oder Pseudomonas aeruginosa wachsen als farblose oder blasse Kolonien, weil kein Lactoseabbau stattfindet und der pH-Wert unverändert bleibt.
Oft zeigen sich zudem unterschiedliche Koloniemorphologien, die bereits einen ersten Hinweis auf die Gattung geben können, beispielsweise die schleimig-glänzenden Kolonien von Klebsiella im Vergleich zu den trockeneren von E. coli.
Zur sicheren Identifizierung werden die Ergebnisse anschließend immer mit weiteren biochemischen Tests oder modernen Verfahren wie MALDI-TOF bestätigt. Der MacConkey Agar dient somit als erste Orientierung in der mikrobiologischen Diagnostik und ist ein unverzichtbares Werkzeug, um gramnegative Bakterien rasch einzugrenzen.
Fazit
Der MacConkey Agar ist ein kombiniertes Selektiv- und Differentialmedium, das in der mikrobiologischen Diagnostik eine zentrale Rolle spielt. Durch die Hemmwirkung von Kristallviolett und Gallensalzen wird das Wachstum grampositiver Bakterien unterdrückt, während Lactose und Neutralrot eine einfache Differenzierung lactosepositiver und -negativer gramnegativer Stäbchen ermöglichen. Damit liefert der MacConkey Agar eine schnelle, zuverlässige und praxisnahe Orientierung bei der Identifizierung gramnegativer Erreger aus klinischem Material.
Mehr über den Umgang mit gramnegativen Erregern und deren zunehmende Resistenz findest du in meinem Artikel „Antibiotikaresistenzen„.
Und wenn du noch mehr Lust auf Mikrobiologie bekommen hast, dann schau dir doch mal mein tolles Quizbuch an.
