グラム染色で染まる原理は?

グラム染色は、細菌を顕微鏡下で見分けるための染色法です。この染色法は、クリスティアン・グラムというデンマークの細菌学者によって考案されました。

細菌の細胞壁の化学的な特性

グラム染色の原理は、細菌の細胞壁の化学的な特性に基づいています。この染色法は、まず細菌を特定の染料で染めた後、アルコールやアセトンなどの脱色剤を使用し、最後に別の染料で再染色する手順で行われます。

細菌の細胞壁は、2つの主要なタイプの構造を持っています。一つは、ペプチドグリカンという物質でできた厚くて多層の細胞壁を持つ「グラム陽性」細菌で、もう一つはその外部にリポ多糖層を持つ「グラム陰性」細菌です。

グラム染色の手順は以下の通りです:

クリスタルバイオレット染色: 標本にクリスタルバイオレットという染料を塗布します。これにより、細胞全体が紫色に染まります。

ヨウ素処理: ヨウ素を使ってクリスタルバイオレットを細胞に固定します。これにより、染料が安定化し、細胞内外のクリスタルバイオレットが流出することを防ぎます。

アルコール処理: エタノールやアセトンなどの脱色剤を使用して、染色された細胞を洗い流します。グラム陰性細菌の細胞膜は脱色剤に対して透過性が高いため、染料が取り除かれます。

サフラニン染色: 最後に、グラム陰性の細菌に対してサフラニンという別の染料を塗布します。グラム陽性の細菌は既にクリスタルバイオレットで染まっており、サフラニンではそれを覆い隠します。

この手順を経ることで、グラム陽性細菌は紫色に染まり、グラム陰性細菌は赤色に染まります。この違いにより、微生物の同定や分類が可能になります。グラム染色は、微生物学や臨床検査などで非常に有用な手法として広く使われています。

参考資料
https://www.jscm.org/journal/full/02504/025040265.pdf

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グラム染色を極める