Hauptunterschied – Gramfärbung vs. Säurefest
Bakterien sind sehr kleine Mikroorganismen. Sie sind transparent, und ihr Nachweis ist unter lebenden und ungefärbten Bedingungen schwierig. Daher wurden verschiedene Färbeverfahren entwickelt, um den Bakteriennachweis zu erleichtern. Es gibt drei Haupttypen von Färbetechniken: einfache Färbung, differentielle Färbung und strukturelle Färbung. Differenzielle Färbung ist eine Technik, die mehr als einen Farbstoff verwendet, um Bakterien zu unterscheiden. Gram-Färbung und säurefeste Färbung sind am häufigsten als Differentialfärbungen bekannt. Die Gram-Färbung ist eine differenzielle Färbetechnik, die Bakterien in zwei Gruppen trennt, die als grampositive Bakterien und gramnegative Bakterien bekannt sind. Die säurefeste Färbung ist eine Differenzierungsfärbung, die verwendet wird, um säurefeste Organismen wie Mycobacterium von nicht säurefesten Organismen zu unterscheiden. Dies ist der Hauptunterschied zwischen der Gram-Färbung und der säurefesten Färbung.
Was ist Gramfärbung?
Gram-Färbung ist eine wichtige differenzielle Färbetechnik, die zur Identifizierung von Bakterien in der Mikrobiologie verwendet wird. Diese Technik wurde 1884 vom dänischen Bakteriologen Hans Christian Gram eingeführt. Die Gram-Färbung kategorisiert Bakterien in zwei Hauptgruppen namens gram-positiv und gram-negativ, die für die Klassifizierung und Identifizierung von Bakterien sehr wichtig sind. Mikrobiologen führen die Gram-Färbung als ersten Schritt bei der Bakteriencharakterisierung während ihrer Studien durch.
Bakterien werden basierend auf den Unterschieden in ihrer Zellwand gruppiert. Grampositive Bakterien bestehen aus einer dicken Peptidoglycanschicht in ihrer Zellwand, während gramnegative Bakterien aus einer dünnen Peptidoglycanschicht in ihrer Zellwand bestehen. Das Ergebnis der Gram-Färbung basiert auf dem Unterschied in der Dicke der Peptidoglykanschicht der Zellwand.
Grams-Färbung wird mit vier verschiedenen Reagenzien durchgeführt, nämlich; Primärbeize, Beize, Entfärbungsmittel und Gegenbeize. Kristallviolett und Safranin werden als Primär- bzw. Gegenfärbemittel verwendet, während Gramm Jod und 95 % Alkohol als Beizmittel bzw. Entfärber verwendet werden. Die grundlegenden Schritte der Grammfärbung sind wie folgt:
- Ein Bakterienausstrich wird auf einem sauberen Glasobjektträger präpariert, hitzefixiert und gekühlt.
- Abstrich wird für 1 – 2 Minuten mit Kristallviolett überflutet.
- Ausstrich wird mit langsam fließendem Leitungswasser abgespült, um überschüssige Flecken zu entfernen.
- Gramm Jod wird 1 Minute lang auf den Abstrich aufgetragen.
- Abstrich wird mit langsam fließendem Leitungswasser gespült
- Smear wird mit 95%igem Alkohol für 2 – 5 Sekunden gewaschen und mit langsam fließendem Leitungswasser abgespült.
- Ausstrich wird 1 Minute lang mit Safranin gegengefärbt
- Ausstrich wird mit langsam fließendem Leitungswasser abgespült, getrocknet und unter dem Mikroskop betrachtet.
Am Ende der Gram-Färbung werden gramnegative Bakterien in rosa Farbe beobachtet, während grampositive Bakterien in violetter Farbe beobachtet werden.
Abbildung 01: Gramnegative und grampositive Bakterien
Das Ergebnis der Gramm-Färbung wird durch die Dicke der Peptidoglykanschicht in ihrer Zellwand bestimmt. Während des Entfärbungsschritts werden der Primärfarbstoff und das Beizmittel leicht von den gramnegativen Bakterien entfernt und werden farblos, da sie eine dünne Peptidoglykanschicht aufweisen. Der primäre Farbstoff wird in den grampositiven Bakterien zurückgeh alten, da sie eine dicke Peptidoglykanschicht haben. Die Gegenfärbung ist für grampositive Bakterien aufgrund der Retention der Primärfärbung nicht wirksam. Somit sind grampositive Bakterien in der primären Färbefarbe sichtbar, d. h. in violetter Farbe. Die Gegenfärbung färbt die gramnegativen Bakterien und sie sind in der Pick-Farbe sichtbar, die die Safranin-Farbe ist. Daher ist es einfach, Bakterien durch Gram-Färbung in zwei Gruppen zu kategorisieren, und es ist wertvoll bei der bakteriellen Differenzierung und Identifizierung.
Was ist säurefest?
Säurefestigkeit ist eine physikalische Eigenschaft bestimmter Bakterien, insbesondere ihre Resistenz gegen Entfärbung durch Säuren während Färbeverfahren. Einmal gefärbt, widerstehen diese Organismen Entfärbungsverfahren auf Basis von verdünnter Säure und/oder Ethanol, die in vielen Färbeprotokollen üblich sind. Daher wird diesen Organismen der Name „säurefest“gegeben. Diese Eigenschaft zeigt sich aufgrund eines hohen Geh alts an wachsartigem Material (Mykolsäuren) in ihren Zellwänden. Dieser Test ist entscheidend für die Identifizierung von Mycobacterium tuberculosis.
Abbildung 2: Säurefeste Mykobakterien
Diese säurefeste Färbung wurde 1882 von Paul Ehrlich entwickelt. Ehrlichs säurefeste Technik wurde von Ziehl-Neelsen modifiziert und wird heute häufiger verwendet. Das säurefeste Färbeverfahren umfasst drei verschiedene Reagenzien. Karbolfuschin wird als primäres Färbemittel verwendet. Als Entfärbungsmittel wird saurer Alkohol verwendet. Als Gegenfärbung wird Methylenblau verwendet. Das Färbeverfahren wird wie folgt durchgeführt.
- Der Primärfarbstoff (Karbolfuchsin) wird auf die fixierte Probe auf dem Objektträger aufgetragen (Alle Zellen werden rot gefärbt).
- Der Objektträger wird durch 5-minütiges Dämpfen erhitzt, wodurch die Farbstoffe richtig in die Zellen getrieben werden.
- Dann wird die Entfärbungslösung hinzugefügt (Dadurch wird der rote Farbstoff aus allen Zellen außer den säurefesten Bakterien entfernt).
- Methylenblau wird als Gegenfärbung hinzugefügt (es färbt alle entfärbten Bakterienzellen).
- Säurefeste Bakterien bleiben rot, während sich nichtsäurefeste Bakterien blau färben.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Gramfärbung und Säurefest?
- Grammfärbung und Säurefest sind zwei unterschiedliche Färbetechniken.
- Beide Techniken kategorisieren Bakterien in zwei Gruppen.
- Beide Techniken verwenden zwei Malfarben und eine Entfärbung.
Was ist der Unterschied zwischen Gramfärbung und Säurefest?
Grammfärbung vs. Säurefest |
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| Gram-Färbung ist eine differenzielle Färbetechnik, die Bakterien in zwei Gruppen unterteilt: Gram-positive Bakterien und Gram-negative Bakterien. | Säurefeste Färbung ist eine differenzielle Färbung, die verwendet wird, um säurefeste Organismen von nicht säurefesten Organismen zu unterscheiden. |
| Primärfärbung | |
| Kristallviolett ist der häufig verwendete Primärfarbstoff in der Gram-Färbung. | Karbolfuchsin ist das primäre Färbemittel, das beim Säurefasten verwendet wird. |
| Entfärbungsmittel | |
| 95%iger Alkohol wird als Entfärbungsmittel in der Gram-Färbung verwendet. | Säurealkohol wird als Entfärbungsmittel beim Säurefasten verwendet. |
| Gegenfleck | |
| Gram-Färbung verwendet Safranin als Gegenfärbung. | Die säurefeste Färbung verwendet Methylenblau als Gegenfärbung. |
| Beobachtung | |
| Gram-negative Bakterien werden in Pick-Farbe beobachtet und gram-positive Bakterien werden in violetter Farbe beobachtet. | Säurefeste Bakterien werden in roter Farbe und nicht säurefeste Bakterien in blauer Farbe beobachtet. |
Zusammenfassung – Gramfärbung vs. Säurefest
Visualisierung von Mikroorganismen im lebenden Zustand ist schwierig. Daher werden biologische Farbstoffe und Färbeverfahren ausgiebig verwendet, um ihre Eigenschaften zu untersuchen. Differenzielle Färbung ist eine Art von Färbetechnik, die zur Differenzierung von Bakterien verwendet wird. Gram-Färbung und säurefeste Färbung sind zwei differenzielle Färbetechniken. Die Gramfärbung unterscheidet gramnegative Bakterien und grampositive Bakterien basierend auf der Dicke ihrer Zellwände. Die säurefeste Färbung unterscheidet säurefeste Bakterien von nicht säurefesten Bakterien basierend auf dem Mykolsäuregeh alt in der Zellwand. Dies ist der Unterschied zwischen Säurefest und Gram-Färbung.
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