细菌的“化妆品”——染色剂

细菌通常是微小而且透明的，在显微镜下观察它们主要是靠细菌的折光率与周围环境不同，但它们的折光率和周围环境相差不大，因此在普通光学显微镜下很难观察到，不适合作常规的细菌学观察。若能给细菌染色，使细菌与环境形成鲜明对比，这样即使在光学显微镜下也能很好地观察细菌。细菌染色技术是由柯赫（Robert Koch， 1843—1910）创造的。1875年德国病毒学家和组织学家魏革尔特，（Weigert），1845—1904）首先采用苯胺染色剂染细菌。其后柯赫设计了细菌染色技术。他将细菌涂抹在盖玻上使之成为薄层，凉干后在乙醇内固定，再用各种染色剂如甲基紫B5、复红和苯胺棕溶液染色。柯赫也是第一个给细菌鞭毛染色的人。目前常用的细菌鞭毛染色技术和柯赫的方法基本相同。从此以后，细菌染色成为研究细菌的一个得力武器。在柯赫实验室工作的埃里赫（Ehrich 1881）用甲基蓝染细菌。他还在甲基紫或复红中加入苯胺油染肺病菌以加强其染色强度，经染色的细菌虽用30％硝酸处理也不脱色，因此他称这类细菌为固酸细菌。在 Ehrich固酸染色的基础上，齐埃尔（Ziehl）用石碳酸代替苯胺油和尼尔逊（Neelson）用硫酸代替硝酸，称为齐埃尔—尼尔逊（Ziehl—Neelson）染色液，用来染细菌。丹麦病理学家革兰姆（Gram）为组织内细菌染色而发明革兰氏染色法。
     目前革兰氏染色法是细菌学上最常用的染色法。此法可将细菌分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，在鉴别细菌上有重要意义。革兰氏染色的具体方法是，把细菌涂片后，涂片先用结晶紫染色，随后再用后碘液作为媒染剂帮助结晶紫结合到细菌上，然后用 95％的乙醇脱色，最后用番红复染。凡是不能被脱色剂脱去结晶紫的细菌，呈蓝紫色，称为革兰氏阳性菌。凡是被脱色剂脱去结晶紫，而呈现复染剂颜色的细菌称为革兰氏阴性菌。革兰氏染色法将细菌分为两类，这不仅在鉴别细菌上有意义，而且在识别细菌的其它特性，如对抗生素、结晶紫的敏感性，以及细菌的等电点都有重要意义。微生物染色剂是一种染色用的有机化合物。普遍采用的染色剂多为苯的衍生物，统称为煤焦油染色剂，包括苯胺染色剂。在染色剂的苯环上带有色基或助色基。羧基与氨基等基团为助色基。硝基（—NO2）与偶氨基（—N=N—）等为色基。色基能使一个化合物具有颜色，但此化合物不一定是染料，它与被染物无亲和力，二者容易分开，所以还必须有助色基。助色基并不显示颜色，它本身能解离。解离后的染料可与被染物结合，使被染物着色。据助色基团解离后的带电荷情况，可将染料分成酸性和碱性染料两类。酸性染色剂电离后分子带负电荷（如酸性品红），碱性染色剂解离后分子带正电荷（如碱性品红）。酸性和碱性染料都可用来染各种微生物。酸性染料主要染细胞质，碱性染料主要染核和异染粒等细胞结构。细菌染色剂通常为碱性染料。这样就可以根据不同的需要，给细菌适当的“化妆品”染色后，就有利于对细菌进行观察、研究。