آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها (آموزش عملی)

آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها را عملی یاد بگیرید. آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها به چه صورت است؟ سلام به شما دوست عزیز علم فودی. ممنونیم که علم فود رو برای آشنایی با آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها انتخاب کردید. تا پایان این مطلب با علم فود همراه باشید.

 

رنگ آمیزی گرم در میکروبیولوژی مواد غذایی چیست؟

آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها یک تکنیک رایج است که برای افتراق دو گروه بزرگ باکتری بر اساس اجزای مختلف دیواره سلولی آنها استفاده می شود. روش رنگ آمیزی گرم با رنگ آمیزی این سلول ها به رنگ قرمز یا بنفش، بین گروه های گرم مثبت و گرم منفی متمایز می شود. رنگ آمیزی گرم یکی از مهم ترین روش هایی است که میکروبیولوژیست ها از آن استفاده می کنند. این تکنیک به ما اجازه می دهد تا باکتری ها را به دو گروه اساسی جدا کنیم. گرم مثبت و گرم منفی. تفاوت بین این دو گروه در شیمی دیواره سلولی آنها است. سلول های گرم مثبت دارای دیواره سلولی متشکل از یک لایه بسیار ضخیم پپتیدوگلیکان است که یک مولکول منحصر به فرد باکتری است. در حالی که باکتری های گرم منفی دارای دیواره سلولی متشکل از یک لایه نازک پپتیدوگلیکان هستند که توسط یک غشای خارجی احاطه شده است.

 

اساس آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها

آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها یک تکنیک رنگ‌آمیزی است که از کریستال بنفش برای رنگ کردن باکتری‌ها استفاده می‌کند. کریستال بنفش به پپتیدوگلیکان های دیواره سلولی باکتری متصل می شود و می تواند به تشخیص اینکه آیا یک باکتری دارای دیواره سلولی ضخیم یا نازک است کمک می کند. رنگ آمیزی گرم تکنیکی است که به نام خالق آن، دانشمند دانمارکی هانس کریستین گرام نامگذاری شده است. او این تکنیک را در اواخر دهه 1800 توسعه داد.

گرام متوجه شد که باکتری ها می توانند به روش های قابل پیش بینی و منظمی زمانی که در معرض مواد خاصی قرار می گیرند رنگ آمیزی شوند.  سپس می‌توان از این لکه‌ها برای گروه‌بندی باکتری‌ها به دسته‌هایی بر اساس لکه‌هایی که باکتری‌ها انتخاب می‌کنند، استفاده کرد. ممکن است رنگ آمیزی گرم را در آزمایشگاه شیمی یا زیست شناسی انجام داده باشید، و دانشمندان و پزشکان هنوز از این روش برای تجزیه و تحلیل مواردی مانند نمونه های مخاطی از یک بیمار استفاده می کنند.

 

باکتری های گرم مثبت و گرم منفی چیست؟

اگر باکتری روی لام لکه گرم وجود داشته باشد، یک متخصص آزمایشگاه آنها را بر اساس رنگی که زیر مجموعه ای از لکه ها تغییر می کند به گرم منفی یا گرم مثبت طبقه بندی می کند. همچنین باکتری های متغیر گرم وجود دارند، به این معنی که به طور نامنظم رنگ می شوند و ترکیبی از باکتری های صورتی و بنفش وجود دارد. مهم است که توجه داشته باشید که گرم منفی به معنای عدم وجود باکتری نیست و “مثبت” و “منفی” در این مورد به معنای “خوب” و “بد” نیست.

به کدام دسته از باکتری ها، باکتری های گرم مثبت گفته میشود؟

باکتری های گرم مثبت دارای دیواره های سلولی هستند که حاوی لایه های ضخیمی از پپتیدوگلیکان است، ماده ای که دیواره سلولی بسیاری از باکتری ها را تشکیل می دهد. پپتیدوگلیکان حدود 90 درصد از دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت را تشکیل می دهد. این باعث می شود که زیر لکه گرم آبی تا بنفش به نظر برسند. پس از افزودن کریستال بنفش، و استفاده از ید به عنوان ماده خشک کننده برای تثبیت کریستال بنفش به باکتری، دیواره سلولی ضخیم پپتیدوگلیکان به طور جامد با کریستال بنفش-ید مجتمع می شود. سپس اتانول رنگ‌زدا اضافه می‌شود.

با این حال، از آنجایی که دیواره پپتیدوگلیکان بسیار ضخیم است، به جای حذف کمپلکس کریستالی بنفش-ید، اتفاقی که می افتد این است که اتانول باعث بسته شدن منافذ موجود در دیواره سلولی می شود و خود باکتری کم آب و کوچک می شود. به دلیل بسته بودن منافذ، رنگ بنفش کریستالی نمی تواند از دیواره سلولی خارج شده و شسته شود. بنابراین، لکه ارغوانی و اولیه، حتی پس از افزودن رنگ‌زدا، باقی می‌ماند. سپس، وقتی سافرانین ضد رنگ ثانویه اضافه می‌شود، نمی‌تواند در دیواره سلولی باکتری جای بگیرد، زیرا کریستال ویولت قبلاً وجود دارد و شسته نشده است.

ارگانیسم های گرم مثبت عبارتند از:

گونه های استافیلوکوکوس
گونه های استرپتوکوک
گونه های کورینه باکتریوم
گونه های کلستریدیوم
گونه لیستریا

 

به کدام دسته از باکتری ها، باکتری های گرم منفی گفته میشود؟

از طرف دیگر باکتری های گرم منفی دیواره سلولی پپتیدوگلیکان بسیار نازکی دارند و در خارج از این دیواره سلولی دارای یک لایه غشایی بیرونی پر از لیپیدها و لیپوپروتئین ها هستند. در آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها، هنگامی که باکتری های گرم منفی با رنگ بنفش کریستال مواجه می شوند، آن را جذب کرده و به رنگ بنفش در می آیند و ید به عنوان عاملی برای رفع این رنگ بنفش به آنها کمک می کند.

با این حال، هنگامی که رنگ‌زدای اتانول اضافه می‌شود، الکل لیپیدهای غشای خارجی را مختل کرده و حل می‌کند. با ضعیف شدن غشای خارجی و تنها یک لایه نازک پپتیدوگلیکان، کریستال بنفش می تواند از سلول فرار کند و باکتری در این مرحله بی رنگ می شود. سپس، سافرانین ضد لکه، دیواره سلولی گرم منفی را صورتی رنگ می کند، زیرا کریستال بنفش قبلاً شسته شده است.

ارگانیسم های گرم منفی عبارتند از:

گونه موراکسلا
اشرشیاکلی (E. coli)
گونه سودوموناس
گونه پروتئوس
گونه کلبسیلا

 

آموزش عملی آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها

آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها در دوره آموزشی آزمایشگاه میکروبی مواد غذایی که در سایت علم فود ارائه شده به صورت کاملا عملی آموزش داده شده است. این آموزش مورد تایید سازمان غذا و دارو می باشد. بعد از گذراندن دوره امکان دریافت گواهی با 15 امتیاز آموزشی وجود دارد. برای آشنایی با آموزش بر روی مشاهده دوره کلیک کنید؛

 

مکانیسم فرایند در آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها

در آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها، هنگامی که باکتری ها با کریستال بنفش پر می شوند، لکه مانند هر لکه ساده ای به مولکول های دیواره سلولی همه باکتری ها متصل می شود و همه آنها را بنفش رنگ می کند. از آنجا که باکتری های گرم مثبت دارای یک لایه پپتیدوگلیکان ضخیم (30 لایه یا بیشتر) هستند، لکه به عمق شبکه این مولکول ها نفوذ می کند. باکتری های گرم منفی فقط یک یا چند لایه مولکول پپتیدوگلیکان دارند. هنگامی که ید اضافه می شود، به عنوان یک ماده خشک کننده عمل می کند (رنگ را تثبیت می کند)، با بلور بنفش کمپلکس می شود تا یک مولکول بسیار بزرگ برای فرار از پل زدن لایه های پپتیدوگلیکان تشکیل دهد.

هنگامی که حلال روی سلول ها شسته می شود، سلول های گرم مثبت کمپلکس کریستال بنفش-ید را حفظ می کنند در حالی که سلول های گرم منفی کمپلکس کریستال بنفش-ید را پاک می کنند. از آنجایی که باکتری های گرم منفی دارای پل متقابل پپتیدوگلیکان برای به دام انداختن کمپلکس کریستال بنفش-ید نیستند، به راحتی توسط حلال حذف می شوند. باکتری های گرم منفی در این مرحله رنگ نمی شوند. با استفاده از سافرانین به عنوان ضد لکه، می توانید لام را غرقابی کنید و سلول هایی را که توسط حلال شسته شده اند، لکه دار کنید. در این مرحله باکتری های گرم مثبت بنفش و باکتری های گرم منفی قرمز روشن یا صورتی خواهند بود.

 

 

مراحل آزمایش رنگ آمیزی گرم در میکروبیولوژی مواد غذایی

مرحله اول

محیط کشت حاوی سوش های باکتری آماده باشد. از این کشت نمونه باکتری گرفته می شود و توسط حرارت بر روی لام فیکس میگردد.

مرحله دوم

رنگ بنفش کریستالی به نمونه اضافه می شود.

مرحله سوم

برای کمک به چسبندگی کریستال بنفش ید به نمونه اضافه می شود.

مرحله چهارم

اتانول (یا استون یا برخی الکل های دیگر) به عنوان یک عامل رنگ برنده اضافه می شود که به معنای شستن رنگ های دیگر است.

مرحله پنجم

یک رنگ جدید، سافرانین اضافه می شود. به این مرحله ضد رنگ آمیزی می گویند.

مرحله ششم

به کمک میکروسکوپ رنگ را مشاهده میکنیم.

 

نتایج آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها

چهار نتیجه ممکن از آزمایش رنگ آمیزی گرم باکتری ها وجود دارد که به ما در دسته بندی باکتری ها کمک می کند. دو مورد معمول و دو مورد دیگر غیر معمول است. ما به طور خلاصه توضیح خواهیم داد که هر یک از نتایج رنگ آمیزی چگونه به نظر می رسد؛

 

نتیجه رایج رنگ آمیزی گرم مثبت

در پایان روش رنگ‌آمیزی گرم ، باکتری‌های گرم مثبت بنفش هستند.

 

نتیجه رایج رنگ آمیزی گرم منفی

در پایان روش رنگ‌آمیزی گرم، باکتری‌های گرم منفی صورتی رنگ می‌شوند.

 

نتیجه غیر معمول رنگ آمیزی متغیر گرم

متغیر گرم. باکتری های متغیر گرم ظاهری ترکیبی بنفش و صورتی دارند.

 

نتیجه غیر معمول رنگ آمیزی گرم نامشخص

اینها باکتری هایی هستند که هیچ لکه ای را به خوبی نمی گیرند. آنها نه صورتی هستند و نه بنفش. آنها در پایان فرآیند رنگ آمیزی گرم بی رنگ هستند.

 

 

مراجع :

علم فود

رنگ آمیری گرم در میکروبیولوژی مواد غذایی

رنگ آمیزی گرم باکتری ها