グラム染色

顕微鏡を用いて目に見えない細菌を観察する際、グラム染色は細菌の種類を見分けるための基本的な手法です。この染色法は、デンマークの学者ハンス・グラムによって19世紀後半に開発されました。グラム染色では、異なる種類の細菌が異なる色に染まることを利用して、細菌を大きく二つに分類します。 染色手順としては、まず、熱処理によって細菌をスライドガラスに固定し、紫色をしたクリスタルバイオレットという色素で染めます。次に、ヨウ素液を加えると、クリスタルバイオレットとヨウ素が反応して、細菌の細胞壁に強く結合した状態になります。この段階では、すべての細菌が紫色に染まります。 次に、アルコールやアセトンなどの脱色剤を用いて、染色が弱い部分を脱色します。この時、細胞壁の構造の違いにより、紫色が脱色されずに残るものと、脱色されてしまうものに分かれます。細胞壁が厚くペプチドグリカン層を持つ細菌は、紫色が脱色されずに残り、グラム陽性菌と呼ばれます。一方、細胞壁が薄く、外膜を持つ細菌は、紫色が脱色され、グラム陰性菌と呼ばれます。 最後に、サフラニンやフクシンなどの赤色色素で染色すると、脱色されたグラム陰性菌は赤色に染まります。その結果、グラム陽性菌は紫色に、グラム陰性菌は赤色に染め分けられるため、容易に区別することができます。グラム染色は、細菌の種類を見分ける第一歩として、医療現場や研究室で広く利用されています。

細菌を分類する上で、細胞壁の構造の違いに着目した方法が広く用いられています。その代表的な方法の一つが、デンマークの学者ハンス・グラムによって開発されたグラム染色です。この染色法は、細菌を大きく二つに分類する際に非常に役立ちます。 グラム染色では、まず細菌を染色液で染め上げます。その後、薬品を使って脱色処理を行うと、細菌の種類によって染色の度合いが異なってきます。細胞壁の構造の違いにより、染料を保持できるものとできないものに分かれるためです。紫色に染まったままのものをグラム陽性菌、脱色後に赤く染まるものをグラム陰性菌と呼びます。グラム陽性菌は、細胞壁が厚く、ペプチドグリカンと呼ばれる物質を多く含んでいるのに対し、グラム陰性菌は細胞壁が薄く、ペプチドグリカン層の外側に脂質二重層を持つという特徴があります。 このグラム染色による分類は、細菌の同定だけでなく、適切な抗生物質を選択する上でも非常に重要です。なぜなら、グラム陽性菌とグラム陰性菌では、抗生物質に対する感受性が異なる場合があるからです。例えば、ペニシリン系抗生物質は、グラム陽性菌の細胞壁合成を阻害することで効果を発揮しますが、グラム陰性菌には効果が薄い場合があります。このように、グラム染色は、細菌感染症の診断や治療方針の決定に欠かせない情報を与えてくれるのです。