グラム 染色 方法。 微生物学におけるグラム染色法

何グラム染色され、それを行う方法

看護学生です。 微生物の勉強をしています。 グラム染色の原理を教えて下さい。 すいません。 追加の質問ですが・・・「グラム陰性菌がグラム染色で染まらないのは外膜があるために染色試薬のヨード溶液が細胞質まで達しないためにクリスタルバイオレットで染色されず紫色に染まる」という記述はおかしいですよね。 紫色に染まるのはグラム陽性菌ですよね。 どこが違っているのか, 教えて下さい。 過去の質問を拝見しましたが, 難しくてよく分からず, また質問させていただきました。 よろしくお願いします。 【回答】 細菌細胞の特質と色素との吸着性および化学的親和性に基づく染色理論には概ね4つ 物理的説・化学的説・固溶説・コロイド説 が知られています。 これにヨウ素反応と脱色の連携を組み合わせてグラム染色が完成しました。 その最初の提唱者がChristian Gram 1884年 であり, 細菌細胞の表層構造の違いによって染色性が異なることを利用し, 一次染色液とヨウ素液との複合体の大きさと細胞壁ペプチドグリカン層および細胞質膜の密度との関係, さらに脱色剤と細胞壁蛋白・脂質の溶解度の関係によって染別しました。 その後多くの研究者による改良によって, 現在のグラム染色が定着しています。 今回は, 多くの理論の中からほぼ満足できる推論を図式にて解説してみたいと思います。 2 これらの細菌をスライドグラスに定着します 熱やアルコールで固定）。 3 クリスタル紫を作用させると, 両菌ともに青または青黒紫色に染まります。 4 次にヨウ素液を作用させると, 菌体内でクリスタル紫とヨウ素の複合体が形成され, 分子量が大きくなります。 5 脱色の目的でアルコールを作用させると, 細胞壁が損傷を受け, 薄い細胞膜の菌は表層密度が広がり, 菌体内に形成されたクリスタル紫ヨウ素複合体液が菌体外に流出します。 これに対し, 細胞壁ペプチドグリカン層の厚い細菌は少々のアルコールによっても僅かな損傷しか受けず, 細胞表層からの染色液流出は起きません。 故に, この時点では細胞壁の厚い菌は青色に, これに対して細胞壁の薄い菌は無色となっています。 6 最後に赤色のパイフェル液 フクシン希釈液 やサフラニン液を作用させると, 無色となっていた細胞壁の薄い細菌が赤色に染色されます。 7 十分な水洗, 乾燥の後, 顕微鏡にて観察します。 1 血液培養にて検出したグラム陽性球菌 Staphylococcus aureus 黄色ブドウ球菌: MRSAでした 2 膀胱炎患者尿から検出したグラム陰性桿菌 Echerichia coli 大腸菌 極簡単にグラム染色を紹介しましたが, 細菌検査に興味をもっていただき喜んでいます。 もし機会があったら自分で染色し, 顕微鏡観察されることをお勧めします。

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グラム染色法とは

概要 [ ] グラム染色によって細菌類は大きく2種類に大別される。 染色によって紫色に染まるものを 、紫色に染まらず赤く見えるものを という。 この染色性の違いはの構造の違いによる。 グラム陽性はが厚く、グラム陰性はペプチドグリカン層が薄く、さらにを有する。 そしてこの細胞壁の構造の違いは、この両者が生物学的に大きく違うことを反映しており、グラム染色は細菌を分類する上で重要な手法になっている。 は、その外膜がや粘液層で覆われた構造となっているものが多く、例外はあるものの、一般的な傾向としては相対的に病原性が高い。 このような構造は細菌細胞の抗原を隠しカモフラージュするように働く。 人間の免疫系は異物を抗原により認識するから、抗原が隠されると、侵入してきたものを人体が探知するのが難しくなる。 莢膜の存在はしばしば病原菌の毒性を高める。 さらに、グラム陰性菌は外膜にリポ多糖類であるを持っているが、これが炎症を悪化させ、ひどい場合には敗血症性ショックを引き起こすこともある。 は一般的には相対的にそれほど危険ではない。 これは人体がペプチドグリカンを持たず、従ってグラム陽性菌のペプチドグリカン層にダメージを与える酵素を作る能力を持っているからである。 また、グラム陽性菌はなどのに対する感受性が高いことが多い。 なお、こういった傾向に対する例外としてはやなどの・などが知られている。 を使って細菌の形態を観察することは、細菌を同定するための第一歩である。 しかし、に塗抹した細菌をそのまま観察しても細菌以外のものとの見分けが付きにくいため、通常は染色を施すことが多い。 グラム染色は二種類の色素を使って染め分ける点では、一種類の色素によるもの（単染色）より複雑な染色法であるが、その操作自体は比較的容易であり、しかも細菌の大きさ、形状、配列に加えて、グラム染色性（＝細胞壁構造の違い）の情報まで得られる。 このため、細菌の鑑別の際にはまず最初に必ず行われる基本的な同定法である。 基本的な方法 [ ]• きれいなに、新しく分離培養した菌を含む菌液を、などで薄く曇る程度に塗抹し、乾燥後、の火炎中を2-3回通過させて固定する。 古い培養液では、グラム陽性菌であっても死んでしまっていて染まらない場合があるため、必ず新しく分離培養したものを用いる。 またはなどの塩基性の紫色色素液で1分程度染色する。 この段階では、菌はグラム陽性と陰性に関わらず紫色に染まる。 この処理で色素が不溶化される。 1分間水洗した後、過剰の水分を除く。 この段階でグラム陰性菌だけが脱色される。 ただちに水洗し、風乾する。 またはなどの赤色色素で1分程度染色する（対比染色）。 この処理で両方の菌は赤染されるが、グラム陽性菌は先に染めた紫色が残っているため変化はない。 乾燥後、で観察する。 は濃紫色、は赤色に染まって見える。 グラム染色で失敗する場合、その多くはエタノールによる脱色の過剰で、この場合グラム陽性菌が陰性に見えてしまう。 こうした判定のミスを予防するために、操作に慣れるまでは対照となる検体（例えばグラム陰性の対照に、グラム陽性の対照に）を同じスライドグラス上で一緒に染色して、染まり方を確認するのが薦められる。 後染色はサフラニンによる方法（Huckerの変法）が標準的であるが、サフラニンは一部の細菌の染色態度が良くないので、臨床診断で用いる場合には、可能ならばフクシンを用いることが推奨されている。 ベッドサイドや臨床検査部などではヨウ素処理と脱色を一つの液にまとめ、サフラニンをフクシンに代えた迅速法（商品名 フェイバーGなど）が用いられることが多い。 この場合、媒染脱色液はエタノールと同じ扱いになる。 染色態度はHuckerの変法に劣らず、かかる時間は短い。 染色原理 [ ] 真正細菌の細胞壁 これまでグラム染色性の違いは、細菌の細胞壁の構造によると考えられてきた。 グラム陽性菌の細胞壁が、一層の厚い層から構成されているのに対し、グラム陰性菌では、何層かの薄いペプチドグリカン層の外側を、と呼ばれる、（リポポリサッカライド LPS）を含んだが覆う形となっている。 このため、アルコールなどで処理すると、グラム陰性菌の外膜は容易に壊れ、また内部のペプチドグリカン層が薄いために、細胞質内部の不溶化した色素が容易に漏出して脱色される。 グラム陽性菌ではこの漏出が少なく、脱色されないまま色素が残る。 2015年にMichael J. Wilhelmらは、染色に用いられるクリスタルバイオレットは細胞質内部まで浸透出来ず、大部分がペプチドグリカン層にトラップされると説明している。 グラム陽性菌ではペプチドグリカン層が厚いため色素の漏出が少ないが、グラム陰性菌はペプチドグリカン層が薄く、エタノール洗浄で容易に色素が漏出、脱色しうる。 これは長い間考えられてきたグラム染色の原理に一石を投じるものであり、注目に値する。 なお、元から細胞壁を持たないやはグラム陰性である。 また、抗酸菌はグラム不定性を示すが、これは抗酸菌の細胞壁にと呼ばれる性の脂質が多く含まれているため、水溶性色素の浸透が悪いためである。 また、を作る菌では、芽胞の部分は染色されず透明に見える。 グラム染色性による分類 [ ] 代表的な細菌について、グラム染色の結果を示すと以下のようになる。 属（ブドウの房状に配列する。 、などが含まれる）• 属（直鎖状に配列、双球菌、4連、8連球菌など。 、などが含まれる）• 芽胞を作る菌：（、など）と（、など）• （など）• （、）• （ニキビの原因となるなど）• （など）• （など）• （など）• （、、、、など）• （ただし、レジオネラはグラム染色では染色性が良くないので、微生物学的な同定にはを用いる。 （など）• らせん状桿菌• （状形態をとる：、など）• 、など• リケッチア、クラミジアはにを欠く。 マイコプラズマはそのものを持たないため、染まらない。 グラム不定性• （分類上は放線菌に近くグラム陽性：、など） なお、グラム染色法自体は真正細菌以外の細胞にも行うことが可能であり、その場合、の有無によって染色性が決まる。 動物細胞はグラム陰性に、細胞や細胞はグラム陽性に染まる。 一般的なは、と呼ばれる細胞壁を持つがグラム陰性である。 その他、一部のを持つ古細菌（、など）や、大型の（ミミウイルス）もグラム陽性に染まる。 しかしながら、これらは真正細菌の細胞壁合成を阻害するなどのに対し非感受性である。 脚注 [ ] [] ウィキメディア・コモンズには、 に関連するカテゴリがあります。

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グラム染色の原理を教えてください

細菌と呼ばれる生物の種族を分類していく 分類法のあり方としては、最も一般的なものとして、 グラム染色と呼ばれる染色法に基づいてなされる グラム陽性菌と グラム陰性菌という二つの細菌のグループへと区分していく分類のあり方が挙げられることになります。 それでは、 こうした グラム染色と呼ばれる染色法においては、 具体的にどのような方法を用いることによって 細菌の種族のグループ分けがなされていると考えられることになり、 そうした グラム陽性菌と グラム陰性菌という二つの細菌のグループのそれぞれに分類されることになる細菌の種族の 具体的な特徴としては、どのような点が挙げられることになると考えられることになるのでしょうか？ スポンサーリンク グラム染色による紫色と赤色のグループへの細菌の種類分け まず、 こうした グラム染色と呼ばれる染色法においては、主に、 クリスタルバイオレットと呼ばれる 透き通るような美しい紫色をした色素が用いられることになるのですが、 こうした クリスタルバイオレットと呼ばれる色素は、水溶液が 酸性かアルカリ性かを判定する pH 指示薬にも用いられる薬品であるように、 ちょうど pH 指示薬が水溶液の色の染まり方によって 酸性かアルカリ性のどちらかへと振り分けていくような形で、細菌の種族を グラム陽性菌とグラム陰性菌のどちらかへと振り分けていくことになると考えられることになります。 具体的には、 こうした グラム染色と呼ばれる染色法においては、 顕微鏡おいて細菌の輪郭を明瞭に観察できるようにするために、 まずは、 上述した クリスタルバイオレットに代表されるような 紫色の色素液によって細菌を染色したうえで、 その後、 細菌への色素の定着を進めるために、 ルゴール液と呼ばれる高濃度のヨウ素溶液による洗浄と アルコールによる脱色がなされていくことになり、 こうした アルコールによる脱色の過程において、 グラム陽性菌は紫色に染まったままの状態で残るのに対して、 グラム陰性菌は無色の状態へと脱色されてしまうことになります。 そして、その後、 顕微鏡による比較観察をより容易にするために、観察対象を対照的な色素によって染め直す 対比染色として サフラニンや フクシンといった 赤色の色素による染色が行われていくことになり、 そうした 対比染色の過程において、 脱色がなされていない グラム陽性菌は紫色のままの状態で残るのに対して、アルコールによって脱色がなされていた グラム陰性菌は改めて赤色に染め上げられることによって、 こうした グラム染色と呼ばれる染色法に基づく 細菌の種族のグループ分けが完了することになると考えられることになります。 つまり、一言でいうと、 こうした グラム染色と呼ばれる細菌の染色法においては、 紫色に染まる細菌は グラム陽性菌、そして、 赤色に染まる細菌は グラム陰性菌として分類されることになると考えられることになるのです。 スポンサーリンク グラム染色においてグラム陽性菌だけが紫色に染まる理由とは？ ちなみに、 グラム染色と呼ばれる染色法においてグラム陰性菌はアルコールによる脱色を受けて紫色の色素が流れ落ちてしまうのに対して、 グラム陽性菌だけが紫色に染まったままの状態で残る理由としては、 こうした グラム陽性菌と グラム陰性菌と呼ばれるそれぞれの細菌のグループにおける 細胞壁の構造の違いといった点が挙げられることになります。 前者の グラム陽性菌の細胞壁の構造は、 ペプチドグリカンと呼ばれる高分子化合物からなる 分厚い層によって構成されているため、 アルコールによる溶解作用をある程度は防護することができると考えられ、 そうしたアルコールによる溶解作用を受けても 細胞壁が溶かされきらずに残ることによって、細胞の内部に含まれている 紫色の色素の細胞外への流出が食い止められることになるとと考えられることになります。 そして、それに対して、 後者の グラム陰性菌の細胞壁の構造は、 外膜と内膜と呼ばれる二重膜構造の間に存在する 非常に薄い層によって構成されているため、 アルコールによる溶解作用を容易に受けてしまうことになり、 そうしたアルコールによる溶解作用を受けることで 外膜と細胞壁が崩壊してしまうことによって、細胞の内部に含まれている 紫色の色素がすぐに細胞外へと流出していってしまうことになると考えられることになるのです。 ・・・ 次回記事： 前回記事： 「」のカテゴリーへ カテゴリー• 844• 641• 118• 184• 540• 142• 204• 333• 278• 593• 338• 153• 143• 310• 240• 125•

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