革兰氏染色
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革兰氏染色（英语：Gram stain）是用来鉴别细菌的一种方法：这种染色法利用细菌细胞壁上的生物化学性质不同，可将细菌分成两类，即革兰氏阳性（英语：Gram Positive）与革兰氏阴性（英语：Gram Negative）。这一染色方法由丹麦医生汉斯·克里斯蒂安·革兰于1884年所发明，最初是用来鉴别肺炎球菌与克雷白氏肺炎菌之间的关系[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。
革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌对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）确定细菌的革兰氏性质，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]。
染色结果
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革兰氏染色的对象是细菌的细胞壁。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：
革兰氏阳性菌
[编辑]革兰氏阳性菌，胞壁染色后呈蓝紫色。
革兰氏阴性菌
[编辑]革兰氏阴性菌，染色后呈红色。
不确定或者多变
[编辑]一些细菌经过革兰氏染色之后显示出多种颜色，如同时出现紫色和粉色的细胞[3]。
另一些的染色结果则是随机的，无法被归类于革兰氏阳性或阴性。
除此之外，对于所有细菌来说，培养的时间都可能影响染色结果[3]。
染色流程及原理
[编辑]流程可概括为：染色-脱色-复染。
- 第一步：初染剂（Primary Stain）
使用结晶紫[注 1]染色，染色部位主要为染细胞壁上的肽聚糖。
- 第二步：媒染剂（Mordant）
加入复方碘溶液或称革兰氏碘液（Gram's Iodine）后，两者会形成不溶性的结晶紫-碘（CV-I）复合体。细菌呈紫黑色。第二步是关键，它的目的是分辨细菌的革兰氏染色特性。若为革兰氏阳性菌，此复合体系结合于细胞壁之镁、核糖核酸（Magnesium Ribonucletic Acid），形成镁-核糖核酸-结晶紫-碘（Mg-RNA-CV-I）复合体，不易脱去，染剂也就固定下来了。
- 第三步：脱色剂（Decoloring Agent）
使用酒精（95%）脱色，试剂具脂溶剂（Lipid Solvent）和蛋白脱水剂（Protein Dehydrating Agent）之双重功能。此步骤对革兰氏阳性细菌无效，因为其细胞壁上厚厚的细胞壁（成分为肽聚糖）层次多，交联致密，故遇脱水时网孔缩小，再加上不含类脂，使得乙醇不会溶出缝隙，因此阻隔了结晶紫-碘复合体的外渗，仍然呈紫色只能留在细菌体内。革兰氏阴性菌细胞壁层薄，外膜类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，在遇脱色剂时，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡复合体溶出，因此会被脱色而成为无色。
- 第四步：复染剂（Counterstain）
为了对比，在此之后会加入番红（Safranin）进行复染，革兰氏阴性菌成红色，而革兰氏阳性菌仍保有原来的紫色。[4]
定性
[编辑]KOH-试验
[编辑]另外的一种方法是氢氧化钾-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。革兰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。革兰氏阴性菌因细胞壁中主要成分为脂多糖，脂质含量较高，接触强碱KOH后与KOH发生皂化反应，以细针穿过会有明显黏稠状。
氨肽酶试验
[编辑]除了个别例外，只有革兰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
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外部链接
[编辑]- 丁香园上的“革兰氏染色法(原理、方法和意义) （页面存档备份，存于互联网档案馆）”（简体中文）
- 实验二十二 简单染色法和革兰氏染色法 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文）
- 微生物学实验 （页面存档备份，存于互联网档案馆）之“实验二、革兰氏染色法”（繁体中文）
- 高瞻生物实验手册 （页面存档备份，存于互联网档案馆）之“实作二：细菌染色观察（简单染色法、革兰氏染色法）”（繁体中文）
- Gram staining technique video （页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文）
参考文献
[编辑]注释
[编辑]引用
[编辑]- ^ Colco, R. Gram Staining. Current Protocols in Microbiology. 2005, 00 (1): Appendix 3C. ISBN 978-0471729259. PMID 18770544. doi:10.1002/9780471729259.mca03cs00.
- ^ THE ACID FAST STAIN. Georgia Highlands College. [2017-06-09]. （原始内容存档于2017-06-10）.
- ^ 3.0 3.1 Beveridge, Terry J. Mechanism of Gram Variability in Select Bacteria. Journal of Bacteriology. March 1990, 172 (3): 1609–1620. PMC 208639
. PMID 1689718. doi:10.1128/jb.172.3.1609-1620.1990.
- ^ 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.
