Грам бояуы микробиологияда кеңінен қолданылады, себебі бұл бактерияларды жасуша қабырғасының құрамына қарай ажыратудың ең оңай тәсілдерінің бірі. Грам бойынша барлық бактерияларды грам-позитивті (Грам (+)) және грам-теріс (Грам (-)) деп бөлуге болады. Грам әдісімен бояу әдісі 1884 жылы жасалған және ол бірнеше рет өзгертілгенімен, содан бері танымалдылығын жоғалтқан жоқ.
Жасуша қабырғасының құрылымы
Граммен бояу бактерияның грам-оң немесе грам-теріс екенін анықтайды. Бактериялардың Грам (+) және Грам (-) болып бөлінуі олардың жасуша қабырғасының құрылымына сәйкес жүзеге асырылады.
Жасуша қабырғасында пептидогликанның (муреин) ең көп мөлшері - күрделі зат, оның құрамына пептапептид пен гликан кіреді. Гликан бір-бірімен β-1 арқылы байланысқан N-ацетилглюкозамин мен N-ацетилмурамин қышқылының ауыспалы қалдықтарынан тұрады,4-гликозидтік байланыстар. Пептидогликан жасуша пішінін сақтауды, осмотикалық қорғанысты және антигендік функцияларды қамтамасыз етеді.
Грам-оң және грам-теріс бактериялар арасындағы негізгі айырмашылықтар
Әртүрлі бактериялардың пептидогликан қабатының қалыңдығы әртүрлі. Грам-оң деп жіктелген бактерияларда ол 15-тен 80 нм-ге дейін, ал грам-теріс бактерияларда 2-ден 8 нм-ге дейін болады. Сонымен бірге грамтеріс бактериялар пептидогликан қабатының астында ерекше құрылымға ие, грам оң бактерияларда жоқ – периплазмалық кеңістік. Бұл кеңістік гидролитикалық ферменттермен толтырылады - β-лактамаза, рибонуклеаза 1, фосфатаза. Дәл осы ферменттер грамтеріс бактериялардың көптеген антибиотиктерге төзімділігіне жауап береді.
Бактериялардың Грам(-) пептидогликан қабаты липополисахаридпен, құрамында эндотоксин бар антигендік құрылыммен байланысады. Грам(+) бактерияларында тейхой қышқылдары ұқсас функцияларды орындайды.
Грамтеріс бактериялардың қосымша құрылымы бар - сыртқы мембрана.
Бояу әдісінің мәні
Бояуды бастамас бұрын зерттелген бактериялардың жағындылары дайындалады. Ол үшін шыны слайдқа су тамызады және оған бактериялық ілмекпен микроорганизмдер культурасын қосады. Содан кейін, су толығымен кептірілгеннен кейін, жағынды бекітіледі - шыны сырғыма оттық жалынының үстіне бірнеше рет тасымалданады. Грам әдісімен бояу тірі бактерияларды бояуға қарағанда тиімдірек – бояғыш молекулалары өлі жасушалармен жақсы байланысады.
Бояу бірнеше кезеңде орындалады:
- Сүзгі қағаздың кішкене бөліктері бекітілген жағындыға салынып, негізгі бояғыш – гентиан күлгін немесе метилен көкі құйылады.
- 3-5 минуттан кейін түсті сүзгі қағазын алып, жағындыны 1 минутқа Люголь ерітіндісімен толтырыңыз. Бұл жағдайда дайындық қараңғыланады.
- Люголь ерітіндісі ағызылады және жағынды таза этил спиртімен өңделеді: препаратқа бірнеше тамшы тамызылады, 20 секундтан кейін ағызылады. Процедура 2-3 рет қайталанады.
- Сынақ слайдын тазартылған сумен шайыңыз.
- Қосымша бояу жасаңыз - препаратты фуксинмен аяқтаңыз. 1-2 минуттан кейін бояу жуылады.
- Су кепкеннен кейін жағындыны микроскоппен зерттеңіз. Грам-оң бактериялар көк-күлгін, грам-теріс бактериялар қызғылт немесе қызыл болады.
Әртүрлі бояу үлгілерінің себептері
Жоғарыда сипатталғандай, бактерияларды Грам әдісімен бояу грам-оң бактерияларды көк-күлгін түске бояса, грам-теріс бактериялар қызыл немесе қызғылт түске бояйды. Бактерияларды бұл әдіспен дифференциалды бояудың себебі, гентиан күлгіннің еритін түрі жасушаға түскеннен кейін бояғыш ерімейтін йод түріне өтеді. Бактерияларды этил спиртімен өңдеу кезінде осы полярсыз еріткіштің әсерінен мембранадан липидтер алынады. Содан кейін мембрана кеуекті болады және бояудың шайылуына айтарлықтай кедергі болмайды. Дегенменпептидогликан полярлы емес еріткіштерге, соның ішінде спиртке төзімдірек. Дәл ол бояудың жуылуын болдырмайды, сондықтан қалың муреин қабаты бар бактериялар көк-күлгін түске (грам-оң) айналады, ал спиртпен өңдегеннен кейін түсі өзгермейді.
Грамтеріс бактериялардың жұқа муреиндік қабаты бояғыш молекулаларын жасушада ұстай алмайды, сондықтан спирт әсерінен олар түссіз болады – грамтеріс боялады.
Жағынды фуксин әсерінен кейін Граммен боялған бактериялар көк-күлгін болып қалады, ал грамтеріс бактериялар қызғылт-қызылға айналады.
Грам(+) және Грам(-) бактерияларының мысалдары
Грам-теріс бактерияларға цианобактериялар, күкірт бактериялары, темір бактериялары, хламидиоз, риккетсия, сірке бактериялары, көптеген метилобактериялар, тион бактериялары, арсенитобактериялар, карбоксибактериялар жатады.
Бифидобактериялар, көптеген су бактериялары, стрептококктар және стафилококктар грамоң.
