革蘭染色法是細菌學(xué)中最/經(jīng)典、最/常用的鑒別染色法之一, 由丹麥細菌學(xué)家Christian Gram 首/創(chuàng)。細菌先經(jīng)堿性染料結(jié)晶紫染色,而經(jīng)碘液媒染后,用酒精脫色,在一定條件下有的細菌此色不被脫去,有的可被脫去,因此可把細菌分為兩大類,前者叫做革蘭陽性菌(G+ ),后者為革蘭陰性菌(G- )。為觀察方便,脫色后再用一種紅色染料如堿性復(fù)紅等進行復(fù)染。陽性菌仍帶紫色,陰性菌則被染上紅色。有芽胞的桿菌和絕大多數(shù)的球菌,以及所有的放線菌和真菌都呈革蘭正反應(yīng);弧菌、螺旋體和大多數(shù)致病性的無芽胞桿菌都呈現(xiàn)負反應(yīng)。
革蘭陽性菌和革蘭陰性菌在化學(xué)組成和生理性質(zhì)上有很多差別,染色反應(yīng)不一樣。現(xiàn)在一般認為革蘭陽性菌體內(nèi)含有特殊的核蛋白質(zhì)鎂鹽與多糖的復(fù)合物,它與碘和結(jié)晶紫的復(fù)合物結(jié)合很牢,不易脫色,陰性菌復(fù)合物結(jié)合程度底,吸附染料差,易脫色,這是染色反應(yīng)的主要依據(jù)。
另外,陽性菌菌體等電點較陰性菌為低,在相同pH 條件下進行染色,陽性菌吸附堿性染料很多,因此不易脫去,陰性菌則相反;所以染色時的條件要嚴格控制。例如,在強堿的條件下進行染色,兩類菌吸附堿性染料都多,都可呈正反應(yīng);pH 很低時,則可都呈負反應(yīng)。此外,兩類菌的細胞壁等對結(jié)晶紫一碘復(fù)合物的通透性也不一致,陽性菌透性小,故不易被脫色,陰性菌透性大,易脫色;所以脫色時間、脫色方法也應(yīng)嚴格控制。
革蘭染色法一般包括初染、媒染、脫色、復(fù)染等四個步驟,具體操作方法是:涂片固定;草酸銨結(jié)晶紫染1 min,自來水沖洗;加碘液覆蓋涂面染1 min;水洗,用吸水紙吸去水分;加95%酒精數(shù)滴,并輕輕搖動進行脫色,30 S后水洗,吸去水分;復(fù)紅染色液(稀)染30 S后,自來水沖洗。干燥,鏡檢。染色的結(jié)果,革蘭正反應(yīng)菌體都呈紫色,負反應(yīng)菌體都呈紅色。但在我們的實際染色結(jié)果中,特別是同學(xué)在初學(xué)時往往會出現(xiàn)一些錯誤使染色結(jié)果與實際結(jié)果不一致。通過多年的教學(xué)實踐,我們總結(jié)出可能是以下幾方面的因素的影響。
1 操作因素
1.1 涂片太厚 在涂片時細菌挑的太多,沒法分開,在脫色時就不能將第一步染上的結(jié)晶紫的顏色脫去,可能會使革蘭陰性菌也出現(xiàn)紫色,誤認為革蘭陽性菌。
1.2 脫色時間 陽性菌透性小,不易被脫色,陰性菌透性大,易脫色;但這是在固定的時間條件下的結(jié)果,如果延長脫色時間,也會使脫色劑滲透進陽性菌的細胞壁中,使染上的結(jié)晶紫脫去顏色,最后染上復(fù)紅的顏色,變成革蘭陰性菌。而脫色時間太短的話又會使陰性菌染上的結(jié)晶紫不能*脫色,出現(xiàn)紫色,誤認為革蘭陽性菌。
1.3 固定方法 固定不僅能殺死細菌,改變細菌對染料的通透性,還能使細菌吸附在玻片上,保持原有的形態(tài)結(jié)構(gòu)。固定方法是將干燥后的細菌涂片以中等速度通過火焰三次,以玻片觸及手背皮膚熱而不燙為宜。但在實際操作中有的同學(xué)將玻片在火焰上烤的太久,改變了細菌原有的通透性,會使細菌的染色性發(fā)生變化。影響了染色的結(jié)果。
2 細菌因素
2.1 細菌培養(yǎng)時間 細菌的典型形態(tài)、染色性是在對數(shù)生長期,取這時的細菌做革蘭染色可以反應(yīng)細菌的真實的染色性。如果細菌培養(yǎng)時間太長,變成了老齡菌,染色性就會發(fā)生變化,可能會使革蘭陽性菌染成革蘭陰性菌。
2.2 培養(yǎng)基的成分 一般認為革蘭陽性菌體內(nèi)含有特殊的核蛋白質(zhì)鎂鹽與多糖的復(fù)合物,它與碘和結(jié)晶紫的復(fù)合物結(jié)合很牢,不易脫色。但是如果培養(yǎng)基中缺乏核蛋白質(zhì)鎂鹽就不能合成菌體成分的核蛋白質(zhì)鎂鹽,細菌與碘和結(jié)晶紫的復(fù)合物結(jié)合就不牢固,容易脫色,可能會使革蘭陽性菌染成革蘭陰性菌。
3 染液因素
3.1 碘液 碘液作為媒染劑能增加染料與被染物的親和力。如果碘液放置時間太長,或經(jīng)日光照射失效,失去媒染劑的作用,就可能使結(jié)晶紫與細菌結(jié)合的不牢固,容易被脫色,使革蘭陽性菌染成革蘭陰性菌。
3.2 結(jié)晶紫 結(jié)晶紫的濃度太高,就會使染上的顏色不容易被酒精脫色,可能會使革蘭陰性菌染成革蘭陽性菌。
3.3 酒精 酒精作為脫色劑,革蘭染色的脫色酒精濃度為95% ,在此濃度下革蘭陽性菌染上的結(jié)晶紫不易被脫去,保留紫色,革蘭陰性菌染上的結(jié)晶紫容易被脫去,最后呈紅色。但當(dāng)酒精的濃度為70% 時,它的脫色能力最/強,可能使革蘭陽性菌染上的結(jié)晶紫也被脫去,使革蘭陽性菌染成革蘭陰性菌。
綜上所述,影響染色的其他因素,還有菌體細胞的構(gòu)造和其外膜的通透性,如細胞膜的通透性、膜孔的大小和細胞結(jié)構(gòu)完整與否,在染色上都起一定作用。此外,培養(yǎng)基的組成、菌齡、染色液中的電介質(zhì)含量和pH、溫度、藥物的作用等,也都能影響細菌的染色,所以我們在染色時要注意當(dāng)染色結(jié)果與預(yù)想的結(jié)果出現(xiàn)不一致時,要考慮到這些因素的影響。對同學(xué)來講重點強調(diào)操作因素的影響,使他們在一開始學(xué)習(xí)革蘭染色,就認真對待,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,嚴格按照操作規(guī)程來做,提高實驗結(jié)果的準確性。