Utilización de la esculina en la identificación de bacterias

Rev. Méd. Hosp. Na!. Niños Costa Rica 1 y 2 (24): 97-100,1989.
Utilización de la esculina
en la identificación de bacterias
DI'. José L. Salas, Dr. Jaime Guevara y Dr. Marco L. Herrera
Introducción
La hidrólisis de la esculina y su detección fue descrita por primera vez en
1907. En el año de 1930 fue asociada como un instrumento taxonómico en la descripción de la familia Enterobacteriaceae, pero la reacción química de la hidrólisis
no fue usada por muchos años (7). A partir de 1971, algunos investigadores la utilizan para la identificación presuntiva de los Streptococcus del grupo D (7,9). Estas
bacterias hidrolizan la esculina a 6,7 dihidroxicumarina, la cual reacciona con los
iones hierro presentes en el medio de cultivo para formar un compuesto de color
negro (6,7,9).
Tradicionalmente se ha informado que el grupo KIebsielIa-Enterobacter-Serratia son los únicos miembros de la familia Enterobacteriacesae que producen esta
reacción. Hay reportes en la literatura en los cuales mencionan a Escherichia coli
como causante de su hidrólisis. (l,2,5 ,6,7 ,9). La esculina es una B-D-glucosa -6,7dhidroxicumarina: es hidrolizada a glucosa y a 6,7 dihidroxicumarina (esculetina).
Esta reacción puede ser determinada en laboratorio por la medida de la producción
de ácido en la fermentación de la glucosa, o por el color negro formado por la esculetina con los iones hierro presentes en el medio de cultivo (7).
El propósito de este estudio es el de obtener los porcentajes de bacterias que
hidrolisan la esculina en un medio de cultivo no inhibitorio, con el fin de tratar de
incorporarlo a la lista de reacciones químicas que usamos rutinariamente para la identificación de bacterias de interés médico.
Material y Métodos
Se aislaron 554 cepas bacterianas de diferentes muestras en la División de Microbiología del Laboratorio del Hospital Nacional de Niños de Costa Rica. Las cepas fueron identificadas según métodos bioquímicos convencionales (4,6). Todas
fueron sometidas a la prueba de hidrólisis de la esculina, usando como medio de cultivo agar esculina (BBL) (6). El medio de cultivo se preparó y esterilizó de acuerdo
a las instrucciones del fabricante, luego de enfriar se distribuyó en cajas de Petri,
las cuales fueron selladas y guardadas a 4 0 C hasta el momento de usar. Para determinar la capacidad de las bacterias de hidrolizar la esculina se empleó el siguiente
procedimiento: las cepas crecieron en caldo tripticase-soya (GIBCO) a 37 0 C hasta
alcanzar una turbiedad comparable a la mitad del Nefelómetro NO 1 de MacFarland,
posteriormente se diluyeron en una solución tampón de fosfatos pH 7 hasta alcanzar una turbiedad de aproximadamente de 10 5 ufc/m1. Las bacterias fueron sembradas en el medio descultívo empleando el aparato aplicador de ínóculos de Steer
(3,8). Se incubaron a 37 0 C por 18 horas. La presencia de un color negro en el medio de cultivo indica resultado positivo.
Como control positivo se usó el Streptococcus gama-hemoIítico del grupo O,
tipificado con latex (BIOMERUX) y como control negativo se empleó la Escherichia coJi ATCC-25922.
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Resultados
De las 554 cepas aisladas, correspondieron 157 a Escherichia coli, 110 Staphylococcus aureus, 52 Pseudomonas aeruginosa, SO Staphylococcus sp coagulasa negativo, 48 Klebsiella pneumoniae, 38 Streptococcus gama-hemoIítico, 28 Enterobacter sp, 20 Proteus sp, 13 Serratia sp, 9 Salmonella sp, 5 Citrobacter sp, 3 Aeromonas hydrophila. Los resultados positivos y negativos a la hidrólisis de la esculina se
observan en el cuadro. Podemos notar que la Klebsiella y la Serratia son las dos bacterias de la familia Enterobacteriaceae que tienen mayor porcentaje de positividad.
Aeromonas hydrophila presenta reacción variable.
Discusión y conclusiones
La prueba de bilis-esculina agar es usada en bacteriología como una ayuda
más para la identificación de especies de Streptococcus, algunos bacilos gram-negativos y de Listeria monocytogenes (6). Algunos est ud ios han llegado a la conclusión
de que el tiempo de incubación juega un papel muy importante, ya que el tiempo
requerido por una bacteria para dar la reacción positiva de la hidrólisis de la esculina es directamente proporcional al tamaño del ináculo (7,9). Este estudio con el
fin de estandarizar el inóculo, usó una densidad bacteriana de aproximadamente de
10 5 ufc/ml, todas bajo las mismas condiciones. La literatura ha reportado que la
Escherichia coli no produce hidrólisis de la esculina a las 24 h de incubación (4,7);
sin embargo algunos autores encontraron cepas positivas, empleando para ello inóculos fuertes y tiempos prolongados de incubación (1,2,5,7). En nuestro estudio no
se incubaron cepas por más de 18 h. Explicaciones al respecto establecen la producción de una enzima beta-glucosidasa de la Escherichia coH es inducible, el organismo
es incapaz de producir enzima constitutiva (6,7).
Observando el cuadro, notamos que el porcentaje de positividad para la KIeb·
siella pneumoniae (98% ) y Streptococcus gama-hemolítico (97 ,3%) son bastante
confiables para usarla como ayuda en la identificación presuntiva de estas bacterias;
así mismo en la identificación de Serratia (92,3% de positividad) y de poca ayuda
en Enterobacter y Salmonella (14,3% y 11 % respectivamente) y variable en Aero·
monas hydrophila (33,3%).
Al emplear esta prueba como una ayuda para la identificación de bacterias,
hacemos la siguiente recomendación: establecer cuidadosamente el tamaño del inóculo y controlar el tiempo de incubación.
Resumen
La prueba bioqu ímica de hidrólisis de la esculina es usada en bacteriología
principalmente en la identificación de Streptococcus grupo D. En este estudio con
554 cepas bacterianas el 98% de Klebsiella pneumoniae y 92,3% de Serratia sp. dieron resultados positivos. Presentaron bajos porcentajes Enterobacter sp., SalmoneHa sp. y Aeromonas hydrophíla y resultados negativos Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus sp., Proteus sp. y ShigeIla sp. consideramos que en
nuestro medio esta prueba tiene valor en la clasificación de KlebsieUa pneumoniae,
Streptococcus sp. gama hemolíticos y Serratia sp.
Salas J. el al.: UTILIZACION DE LA ESCULlNA EN LA IDENTIFICACION DE BAcrERlAS.
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Cuadro 1
Reacciones de hidrólisis de la esculina de 554 cepas bacterianas sobre
agar esculina BBL
Micoorganismo
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Pseudomonas aeruginosa
Staphylococcus sp
Klebsiella pneumoniae .
Streptococcus gama hemol
Enterobacter sp
Proteus sp
Shigella sp
Serratia sp
Salmonella sp
Citrobacter sp
Aeromonas hydrophlla
Total
157
110
52
50
49
38
28
20
20
13
9
5
3
Positivos
O
O
O
O
48
37
4
O
O
Négativos
157
110
52
50
1
1
24
20
20
12
1
1
8
5
2
O
1
% positividad
O
O
O
O
98
97,3
14,3
O
O
92,3
11
O
33,3
Summary
The esculin hydrolysis test is applied to bacteriological identification of group
D Streptococcus.
This study reportes the hydrolysis produced by 554 bacterial strains. The 98%
of Klebsiella pneumoniae and 92,3% of Serratia sp. were positive. With low nomber
of positíve strains: Enterobacter 9p., Salmonella sp. y Aeromonas hydrophila. With
negative reaetíon: Escherichia eóli, Pseudo monas aeruginosa, Staphylococcus sp.,
Proteus sp. y Shigella sp.
We think this test is of value in the clasification of our strains of Kle"'iella
pneumoniae, gama hemolytic Streptococcus and Serratia sp.
Bibliograf{a
l.
Edberg A. et a1.: Rapid test for the determinatían of esculin hydrolysís. J.
Clin. Microbiol. 4: 180,1976.
2.
Edberg S. el al.: Esculin hydrolysis by Enterobaeteriaceae J. elin. Microbiol.
6: 111, 1977.
3.
Fuchs P.: Th. replicator method for identification and biotyping af eonunon
bacterial isolatls. Laboratory Medicine 6: 6, 1975.
4.
Lennette E. ot al.: Manual of Clínical Microbiology Trurd Edition Washington
D.C. Amerioan.,ciety ForMicrobiology p 83-110,195-219,1980.
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Resultados
De las 554 cepas aisladas, correspondieron 157 a Escherichia coli, 110 Staphylococcus aureus, 52 Pseudomonas aeruginosa, 50 Staphylococcus sp coagulasa negativo, 48 KlebsieIla pneumoniae, 38 Streptococcus gama-hemolítico, 28 Enterobacter sp, 20 Proteus sp, 13 Serratia sp, 9 Salmonella sp, 5 Citrobacter sp, 3 Aeromonas hydrophila. Los resultados positivos y negativos a la hidrólisis de la esculina se
observan en el cuadro. Podemos notar que la KlebsielIa y la Serratía son las dos bacterias de la familia Enterobacteriaceae que tienen mayor porcentaje de positividad.
Aeromonas hydrophila presenta reacción variable.
Discusión y conclusiones
La prueba de bilis-esculína agar es usada en bacteriología como una ayuda
más para la identificación de especies de Streptococcus, algunos bacilos gram-negativos y de Listeria monocytogenes (6). Algunos estudios han llegado a la conclusión
de que el tiempo de incubación juega un papel muy importante, ya que el tiempo
requerido por una bacteria para dar la reacción positiva de la hidrólisis de la esculina es directamente proporcional al tamaño del inócula (7,9). Este estudio con el
fin de estandarizar el inócula, usó una densidad bacteriana de aproximadamente de
10 5 ufc/ml, todas bajo las mismas condiciones. La literatura ha reportado que la
Escherichia coli no produce hidrólisis de la esculina a las 24 h de incubación (4,7);
sin embargo algunos autores encontraron cepas positivas, empleando para ello inóculos fuertes y tiempos prolongados de incubación (1,2,5,7). En nuestro estudio no
se incubaron cepas por más de 18 h. Explicaciones al respecto establecen la producción de una enzima beta-glucosidasa de la Escherichia coli es inducible, el organismo
es incapaz de producir enzima constitutiva (6,7).
Observando el cuadro, notamos que el porcentaje de positividad para la KIeb·
siella pneumoniae (98% ) Y Streptococcus gama-hemolítico (97,3%) son bastante
confiables para usarla como ayuda en la identificación presuntiva de estas bacterias;
así mismo en la identificación de Serratia (92,3% de positividad) y de poca ayuda
en Enterobacter y Salmonella (14,3% y 11 % respectivamente) y variable en Aeromonas hydrophila (33,3%).
Al emplear esta prueba como una ayuda para la identificación de bacterias,
hacemos la siguiente recomendación: establecer cuidadosamente el tamaño del inóculo y controlar el tiempo de incubación.
Resumen
La prueba bioquímica de hidrólisis de la esculina es usada en bacteriología
principalmente en la identificación de Streptococcus grupo D. En este estudio con
554 cepas bacterianas el 98% de KlebsieUa pneumoniae y 92,3% de Serratia sp. dieron resultados positivos. Presentaron bajos porcentajes Enterobacter sp., Salmone11a sp. y Aeromonas hydrophila y resultados negativos Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus sp., Proteus sp. y ShigeUa sp. consideramos que en
nuest ro medio esta prueba tiene valor en la clasificación de KlebsieIJa pneumoniae,
Streptococcus sp. gama hemolíticos y Serratia sp.
Salas J. el al.: UTlllZACION DE LA ESCULINA EN LA IDENTIFrC.AOON DE BACfERlAs.
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Cuadro 1
Reacciones de hidrólisis de la esculina de 554 cepas bacterianas sobre
agar esculina BBl
Micoorganismo
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
Pseudo monas aeruginosa
Staphylococcus sp
Klebsiella pneumoniae .
Streptococcus gama hemol
Enterobacter sp
Proteus sp
Shigella sp
Serratia sp
Salmonella sp
Citrobacter sp
Aeromonas· hydrophlla
Total
157
110
52
50
49
38
28
20
20
13
9
5
3
Positivos
O
O
O
O
48
37
4
O
O
12
1
O
1
Negativos
157
110
52
50
1
1
24
20
20
1
8
5
2
% positividad
O
O
o
O
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97,3
14,3
O
O
92,3
11
O
33,3
Summary
The esculin hydrolysis test is applied to bacteriological identification of group
O Streptococcus.
This study reportes the hydrolysis produced by 554 bacteria! strains. The 98%
of Klebsiella pneumoniae and 92,3% of Serratia sp. were positive. With low nomber
of positive strains: Enterobacter 9p., Salmonella sp. y Aeramonas hydrophila. With
negative reaetion: Escherichia eoli, Pseudo manas aeruginosa, Staphylococcus sp.,
Proteus sp. y Shigella sp.
We think this test is of value in the clasification of our strains of Klebaiella
pneumoniae, gama hemolytic Streptococcus and Serratia sp.
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D.C. Arneriaan Iociety For Microbiology p 83-110, 195-119, 1980.
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