18 Марта 2023
Автор: Андрей Алексеевич Авраменко — м.н.с. лаборатории биоинформатики НИИ антимикробной химиотерапии (Смоленск).
***
«Агар МакКонки» — культуральная среда для селективного выделения и идентификации грамотрицательных кишечных бактерий и их дифференциации на основе ферментации лактозы. Среда носит имя своего создателя — британского бактериолога Альфреда МакКонки (Alfred Theodore MacConkey; 1861-1931).
Альфред МакКонки был младшим из шести детей, рождённых в семье пастора из пригорода Ливерпуля. С детства уделяя особое внимание естественным наукам, он с отличием окончил колледж в Кембридже и защитил медицинский диплом в Лондоне. Мечтая обеспечить себе безбедное существование, Альфред занялся частной практикой. И в дождь, и в стужу, с неизменным увесистым саквояжем в руках он обходил дома привилегированных особ, пока однажды не заразился гриппом и не слёг с пневмонией. Болезнь серьёзно подорвала его здоровье, поэтому МакКонки был вынужден перейти на более спокойную «кабинетную» работу. В 1897 году ему подвернулась вакансия бактериолога в одной из лондонских больниц. Обложившись передовыми европейскими журналами и проводя в лаборатории дни и ночи напролёт, за два года Альфред превратился в неплохого специалиста и был приглашён в состав Королевской комиссии по очистке сточных вод.
К концу XIX века канализация Англии, пережив страшную эпоху «Великого зловония», считалась одной из лучших в Европе. Например, в родном для МакКонки Ливерпуле благодаря комплексной системе канализации, построенной ещё в 1848 году, средняя продолжительность жизни выросла с 19 до 38 лет! Однако единого подхода к очистке сточных вод в то время не существовало: где-то применялось только отстаивание с реагентной обработкой железным купоросом и известью; где-то использовались биофильтры, загруженные коксом и кусками обожженной глины; были и другие варианты. Королевская комиссия, в которую вошёл Альфред МакКонки, была создана в 1899 году как раз для того, чтобы определить оптимальный способ очистки стоков с технической, санитарной и экономической точек зрения. В задачу бактериологов входило исследование проб воды на наличие грамотрицательных кишечных микроорганизмов, свидетельствовавших о фекальной контаминации. Предполагалось, что специалисты будут высевать образцы воды на твердые среды, а затем подсчитывать и идентифицировать образовавшиеся колонии, однако, приступив к работе, МакКонки столкнулся с очевидной проблемой: на стандартном агаре вырастало большое количество почвенных и других бактерий, затруднявших идентификацию. Необходима была селективная среда, позволяющая расти только кишечным бактериям. Вооружившись микробиологической теорией, МакКонки решил добавить в агар соли желчных кислот. Как известно, желчные кислоты являются токсичными для большинства микроорганизмов из-за их способности разрушать клеточную мембрану, но бактерии, постоянно подвергающиеся атакам таких кислот в кишечнике, обладают к ним устойчивостью. Новая среда, разработанная МакКонки, проявляла прекрасные селективные свойства, но учёный решил пойти ещё дальше и получить возможность различать виды энтеробактерий: в частности, Escherichia coli и Salmonella enterica serovar Typhi. Для этого он воспользовался наблюдением Теодора Эшериха о том, что E.coli в отличие от сальмонеллы ферментирует лактозу, и дополнительно замешал в агар «молочный сахар». Благодаря этому колонии, ферментирующие лактозу, становились окружены дымкой выпавшей в осадок желчи.
С момента первой публикации в 1900 году агар МакКонки получил всемирное признание и дошёл до наших дней, получив лишь несколько модификаций. Альберт Грюнбаум (Albert S. Grünbaum) и Эдвард Хьюм (Edward H. Hume) в начале XX века предложили добавить в оригинальный рецепт агара два красителя: индикатор кислотности «нейтральный красный» (для повышения чувствительности обнаружения ферментации лактозы) и ингибитор грамположительных микроорганизмов «кристаллический фиолетовый» (для повышения селективности).
на среде по оригинальному рецепту МакКонки и современной коммерческой среде.
Закончив работу в Королевской комиссии, Альфред МакКонки перешёл в Институт профилактической медицины Листера. В 1906 году, став заведующим отдела сывороток в Элстри, он наладил разработку и массовое производство дифтерийного и столбнячного анатоксина, который спас не одну тысячу солдатских жизней во время Первой мировой войны. МакКонки очень серьезно относился к своим обязанностям и считал задачу производства иммунных сывороток важной государственной службой. С характерным вниманием к деталям он погружался в различные процессы, связанные с работой лаборатории, превратив её со временем в весьма прибыльное предприятие. Коллеги вспоминали, что особый интерес Альфред проявлял к лошадям, использовавшимся для производства сыворотки: он лично отбирал животных для фермы, следил за их здоровьем и благосостоянием, подчёркивал индивидуальность каждой лошади. Всё свободное время бывший бактериолог проводил в собственном саду, где выращивал редкие и потрясающие по красоте сорта роз. Альфред МакКонки вышел на пенсию в 1926 году и умер пять лет спустя.
Интерьер и лошадиная ферма.
Источники и дополнительные материалы:
- KENNETH (K.P.) SMITH “The Origin of MacConkey Agar”.
https://asm.org/Articles/2019/October/The-Origin-of-MacConkey-Agar - "A. T. MacCONKEY, M.B., B.Ch., D.P.H". British Medical Journal. 1 (3675): 1051. 1931.
doi:10.1136/bmj.1.3675.1051-a - «Alfred Theodore MacConkey», The Journal of Pathology and Bacteriology, Volume34, Issue5, 1931.
doi: 10.1002/path.1700340509 - Robert Geyer, Samir Rihani, “Complexity and Public Policy: A New Approach to 21st Century Politics, Policy And Society”, Routledge, 2010, pp. 94-95
- Козлов М.Н., «Московская инженерно-технологическая школа очистки сточных вод – 138 лет развития (часть первая).» Сайт журнала «Вода Magazine».
https://clck.ru/32oQoc - Grünbaum AS, Hume EH. NOTE ON MEDIA FOR DISTINGUISHING B. COLI, B. TYPHOSUS AND RELATED SPECIES. Br Med J. 1902 Jun 14;1(2163):1473-4.
doi: 10.1136/bmj.1.2163.1473