ОКРАСКА МИКРООРГАНИЗМОВ

Окраска микроорганизмов — способ выявления микроорганизмов, используемый при микробиологической диагностике инфекционных болезней и для изучения морфологии микроорганизмов с помощью микроскопии в видимом свете.

Окраска микроорганизмов относится к цитохимическим реакциям, происходящим между компонентами микроба и красителем. Все красители, используемые для О. м., можно разделить на две группы: основные и кислые. Основные красители содержат красящий катион и бесцветный анион, кислые состоят из красящего аниона и бесцветного катиона. Наиболее активны основные красители. Это обусловлено тем, что в обычных средах бактерии несут отрицательный поверхностный заряд, а внутри них содержатся вещества кислой природы (ДНК и РНК).

Так как красящая часть основных красителей несет положительный заряд, этот тип красителей обладает большим сродством к структурам микробной клетки, чем кислые, к-рые способны окрашивать клетку лишь при низких значениях pH. При обычных значениях pH кислые красители слабо фиксируются клеткой и легко удаляются из нее при отмывании. Поэтому кислые красители используются при так наз. негативной окраске, когда окрашивается фон препарата, на к-ром видны неокрашенные бактерии. Кроме кислых и основных, существуют так наз. нейтральные красители, представляющие собой смесь кислых и основных красителей, в к-рой катион и анион обладают красящими свойствами. Следовательно, такой краситель способен окрашивать клеточные элементы, характеризующиеся как ацидофилией, так и базофилией. Примером нейтрального красителя является краска Гимзы, применяемая для окраски спирохет и простейших. Следует отметить, что белковые структуры клетки при одних условиях могут быть окрашены кислыми, а при других — основными красителями, что обусловлено амфотерностью белков, т. е. их способностью вести себя как кислоты или основания в зависимости от pH среды. Кислый или основный характер водного р-ра красителя можно определить пробой с фильтровальной бумагой, к-рая имеет отрицательный заряд. При применении основного красителя его положительно заряженные молекулы будут фиксированы частицами бумаги и вода будет подниматься по бумаге в виде бесцветной полосы. Кислые красители, перемещаясь вместе с водой, будут окрашивать бумагу.

Наиболее широко распространены методы О. м. в препаратах, фиксированных термическим или химическим способами (см. Бактериологические методики). Целью фиксации является обеззараживание препарата и прикрепление бактерий к поверхности предметного стекла. Термическую фиксацию (фиксацию жаром на пламени горелки) применяют для изучения морфологии микроорганизмов и эндогенных спор. X имическую фиксацию (фиксацию с помощью метилового спирта, этилового спирта, жидкости Никифорова и др.) применяют для окраски отдельных структур микроорганизмов — жгутиков, цитоплазмы и ядра клетки.

Методы окраски фиксированных препаратов подразделяются на простые и сложные. К первой группе относят способы окраски одним основным красителем (метиленовый синий, метиловый фиолетовый, основный фуксин и др.). При этом все элементы препарата (клетки ткани, различные бактерии) окрашиваются в один цвет. Сложные методы окраски состоят из нескольких этапов химической или физической обработки препаратов с применением разных красителей. Пользуясь этими методами, можно дифференцировать одни микроорганизмы от других, идентифицировать отдельные элементы в пределах бактериальной клетки, а также отличить клеточный или тканевый фон препарата от содержащихся в нем бактерий.

Сложные методы Окраскb микроорганизмов широко используются при идентификации микроорганизмов. Из этих методов широкое распространение получили Романовского — Гимзы метод (см.). Применение окраски по Граму позволяет условно разделить все бактерии на грамположительные и грамотрицательные в зависимости от того, устойчивы ли бактерии к обесцвечивающему действию ацетона, спирта или анилинового масла после окраски их красителями перифенил-метановой группы (генциановый фиолетовый, кристаллический фиолетовый, метиловый фиолетовый) и обработки препарата йодом.

При окраске методом Циля — Нельсена дифференцируют кислотоустойчивые бактерии от кислотоподатливых. Этот метод применяют при микробиологической диагностике туберкулеза. Кислотоустойчивость микобактерий туберкулеза обусловлена высоким содержанием в них липидов, жирных к-т и многоатомных спиртов. Одним из липидов, постоянно обнаруживаемым в кислотоустойчивых бактериях и сохраняющим кислотоустойчивость в изолированном из клеток виде, является миколовая к-та. Однако признак кислотоустойчивости у бактерий, выявляемый окраской по методу Циля — Нельсена, теряется, если клетки подвергнуть механическому разрушению или лизису. Кислотоустойчивость, следовательно, обусловлена структурной целостностью клетки, содержанием в ней липидов и, возможно, их специфической топологией в бактериях.

Различные методы Окраски микроорганизмов используют также для изучения структур микроба. Осмиевую к-ту применяют для окраски включений жира, йод для выявления крахмала, полихромный метиленовый синий для окраски зерен волютина и т. д. Применение туши при О. м. позволяет обнаруживать у бактерий капсулу (см. Дезоксирибонуклеиновые кислоты), позволяющий определять наличие в бактерии ДНК. С помощью этого метода было установлено, что бактерии содержат Нуклеоиды, являющиеся эквивалентами ядер клеток высших организмов.

Кроме перечисленных методов Окраски микроорганизмов, существует способ выявления микробов, основанный на способности нек-рых из них восстанавливать соли тяжелых металлов. Наиболее известным является импрегнация микроорганизмов азотистым серебром, к-рое восстанавливается микробной клеткой, придавая ей темную окраску. Этот способ применяли для выявления спирохет (см. Морозова метод).

См. также Гистологические методы исследования.

Библиография: Мейнел Дж. и Мейнел Э. Экспериментальная микробиология, пер. с англ., с. 174, М., 1967; Руководство по микробиологической диагностике инфекционных болезней, под ред. К. И. Матвеева, с. 27, М., 1973; Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования, под ред. М. О. Биргера, с. 22, М., 1973; Тимаков В. Д. и Гольдфарб Д. М. Основы экспериментальной медицинской бактериологии, с. 100, М., 1958; Gillies R. a. Dodds T. Bacteriology illustrated, Edinburgh — L., 1976.

Л. А. Замчук.