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經革蘭氏染色的炭疽桿菌(圖中藍紫色棒狀,革兰氏阳性)

革蘭氏染色英语:Gram Staining)是用來鑒别細菌的一種方法:這種染色法利用細菌細胞壁上的生物化学性质不同,可將細菌分成兩類,即革蘭氏陽性英语:Gram Positive)与革蘭氏陰性英语:Gram Negative)。这一染色方法由丹麥醫生漢斯·克里斯蒂安·革蘭於1884年所發明,最初是用來鑑別肺炎球菌與克雷白氏肺炎菌之間的關係[1],后推广为鉴别细菌种类的重要特性之一,对由细菌感染引起的疾病的临床诊断及治疗有着广泛用途。

革蘭氏阳性菌革蘭氏阴性菌抗生素的反应并不一样,因而通过抽取样品医生可以在很短的时间内(5分钟左右)确定细菌的革蘭氏性质,医生从而可依据结果初步判断,迅速给病人注射抗生素,而不需要等待几天细菌培植得到的化验结果。然而并非所有的细菌都可以通过革兰氏染色归类,如分歧杆菌等则需进行抗酸染色鉴别[2]

目录

染色结果编辑

革蘭氏染色结果示例
經革蘭氏染色的大腸桿菌革蘭氏陰性菌)
經革蘭氏染色的金黃葡萄球菌革蘭氏陽性菌)

革蘭氏染色的对象是细菌细胞壁。染色后的细菌可在显微镜下更好的观察,以便于区分。不同的细菌在该染色法的作用底下反应不同,藉以主要区分成为以下的类型:

革蘭氏阳性菌编辑

革蘭氏阳性菌,胞壁染色后呈蓝紫色

革蘭氏阴性菌编辑

革蘭氏阴性菌,染色后呈红色

不确定或者多变编辑

染色流程及原理编辑

流程可概括为:染色-脱色-複染。

  • 第一步初染剂(Primary Stain)

使用结晶紫[註 1]染色,染色部位主要為染細胞壁上的肽聚醣。

  • 第二步媒染劑(Mordant)

加入複方碘溶液或稱革蘭氏碘液(Gram's Iodine)後,兩者會形成不溶性的結晶紫-碘(CV-I)複合体。細菌呈紫黑色。第二步是關键,它的目的是分辨细菌的革蘭氏染色特性。若為革蘭氏陽性菌,此複合體係結合於細胞壁之鎂、核糖核酸(Magnesium Ribonucletic Acid),形成鎂-核糖核酸-結晶紫-碘(Mg-RNA-CV-I)複合體,不易脫去,染劑也就固定下來了。

  • 第三步脫色劑(Decoloring Agent)

使用酒精(95%)脱色,試劑具脂溶劑(Lipid Solvent)和蛋白脫水劑(Protein Dehydrating Agent)之雙重功能。此步驟對革蘭氏陽性細菌無效,因為其細胞壁上厚厚的細胞壁(成分為肽聚醣)層次多,交聯緻密,故遇脫水時網孔縮小,再加上不含類脂,使得乙醇不會溶出縫隙,因此阻隔了結晶紫-碘複合體的外渗,仍然呈紫色只能留在细菌体内。革蘭氏陰性菌細胞壁層薄,外膜類脂含量高、肽聚糖層薄和交聯度差,在遇脫色劑時,以類脂爲主的外膜迅速溶解,薄而鬆散的肽聚糖網不能阻擋複合體溶出,因此會被脱色而成為無色。

  • 第四步複染劑(Counterstain)

為了對比,在此之後会加入番红(Safranin)進行複染,革蘭氏阴性菌成红色,而革蘭氏阳性菌仍保有原來的紫色。[3]

定性编辑

KOH-试验编辑

另外的一种方法是氢氧化鉀-试验。将培养好的细菌取出一小部分,使其悬浮于一滴KOH溶液中。革蘭氏阳性菌与之不发生反应,用细针穿过该溶液,溶液呈正常液体状。革蘭氏陰性菌因細胞壁中主要成分為脂多醣,脂質含量較高,接觸強鹼KOH後與KOH發生皂化反應,以細針穿過會有明顯黏稠狀

氨肽酶试验编辑

除了个别例外,只有革蘭氏阴性菌才能证明氨肽酶的存在。这是该试验的基础。 将要进行试验的细菌放入试管加水。放入一张显示肽酶活性的试纸,在37°C下等待10到35分钟,试纸变成深黄色。

参见编辑

外部链接编辑

参考文献编辑

注释编辑

  1. ^ 结晶紫(英语:crystal violet)或稱龍膽紫英语:gentian violet),也稱「甲基紫10B」。

引用编辑

  1. ^ Colco, R. Gram Staining. Current Protocols in Microbiology. 2005, 00 (1): Appendix 3C. ISBN 978-0471729259. PMID 18770544. doi:10.1002/9780471729259.mca03cs00. 
  2. ^ THE ACID FAST STAIN. Georgia Highlands College. [2017-06-09]. 
  3. ^ 微生物学(第8版十二五普通高等教育本科国家级规划教材): 第三章. 2016. ISBN 9787040444957.