グラム染色（グラムステイン）と文化の違い

グラム染色は、細菌の細胞壁にあるペプチドグリカン層の厚さによって、細菌を2種類に分類する染色法である。培養とは、微生物を実験室の条件下で培養・維持し、さまざまな分析を行う方法である。グラム染色は、グラムや細菌の培養を維持するための重要な技術です...

主な違い - グラム染色と培養の違い

グラム染色は、細菌の細胞壁にあるペプチドグリカン層の厚さによって、細菌を2種類に分類する染色法である。培養とは、微生物を実験室の条件下で培養・維持し、さまざまな分析を行う方法である。グラム染色は、グラムと細菌の培養を維持するための重要な技術です。

目次1. 概要と主な違い2. グラム染色とは3. 培養とは4. 並べて比較 - グラム染色と培養5. まとめ

グラム染色（グラムステイン）は何ですか？

グラム染色は、微生物学において細菌の同定に用いられる重要な分画染色法である。この技術は、1884年にデンマークの細菌学者ハンス・クリスチャン・グラムによって紹介された。グラム染色は、細菌をグラム陽性菌とグラム陰性菌に大きく分類するもので、細菌の分類・同定に非常に重要なものである。グラム染色は、細菌を識別するための最初のステップです。

細菌は、細胞壁によって分類される。グラム陽性菌は細胞壁に厚いペプチドグリカンの層を持ち、グラム陰性菌は図01に示すように細胞壁に薄いペプチドグリカンの層を持つ。グラム染色の結果は、細胞壁のペプチドグリカン層の厚さの違いから判断することになる。

図1：グラム陽性菌とグラム陰性菌

グラム染色には、主染色剤、媒染剤、脱色剤、対比染色剤の4種類の試薬が使用された。主ステインにはクリスタリンバイオレット、カウンターステインにはサフランレッド、媒染剤にはグラムヨード、脱色剤には95%エタノールがそれぞれ使用された。

グラム染色の基本ステップ

清潔なスライドグラス上にバクテリアの**耳を用意し、熱固定し、冷却する。
スミアにクリスタルバイオレットを1～2分間浸漬する。
スミアは、ゆっくりとした水道水の流水ですすぎ、余分な汚れを落とします。
グラムのヨウ素を**耳に1分間塗布する。
スミアは水道水の緩やかな流水で洗い流されます。
スミアは95％アルコールで2～5秒洗浄し、緩やかな流水の水道水ですすぎます。
スミアはサフラニンで1分間カウンターステインされる
スミアは緩やかな流水の水道水で洗い流し、乾燥させてから顕微鏡で観察します。

グラム染色終了時、図02のようにグラム陰性菌はピンク色、グラム陽性菌は紫色になっている。グラム染色の結果は、細胞壁のペプチドグリカン層の厚さに依存する。脱色工程では、グラム陰性菌は薄いペプチドグリカン層を持っているため、元の染色剤と媒染剤は容易に除去され無色となる。グラム陽性菌はペプチドグリカン層が厚いため、一次染色が保持される。グラム陽性菌では、元の染色が保持されるため、対染色は効果的ではありません。そのため、グラム陽性菌は染色の最初の色である紫色で確認することができる。カウンターステインはグラム陰性菌に染まり、サフラン色（ピック色）に見えるようになります。したがって、グラム染色は細菌を2つに分類するために用いられ、細菌の同定と特徴づけに大きな価値を持つ。

図2：グラム陰性菌

文化は何ですか？

微生物培養は、実験室の条件下で、さまざまな目的のために微生物を培養し、維持する方法である。微生物培養の種類や目的に応じて、固体培地、半固体培地、液体培地で培養することができます。培養により、微生物が必要とする栄養分と生育条件が整う。培地には、エネルギー源、炭素源、窒素源、ミネラル、微量栄養素、水、硬化剤など、さまざまな成分が含まれています。培養する微生物の種類に応じて、最適な温度、酸素、pHを調整する必要があります。

微生物の培養には、バッチ培養、連続培養、スパイク培養、寒天平板培養、ブロス培養など、さまざまな種類があります。培地の組成により、合成培地、半合成培地、天然培地がある。微生物の培養は、層流と呼ばれる特殊なチャンバーで無菌状態で行われます。培地やガラス器具は、目的の微生物を植え付ける前に滅菌しておきます。適切な無菌条件下で、対象となる微生物を滅菌済み栄養培地に移し、最適な温度で培養します。培地の中で、微生物は与えられた栄養分を利用して成長・増殖する。

図3：プレート上のバクテリアの培養