Belangrijk verschil - Gramkleuring versus zuurvastheid
Bacteriën zijn zeer kleine micro-organismen. Ze zijn transparant en hun detectie is moeilijk onder levende en ongekleurde omstandigheden. Zo worden verschillende kleuringsmethoden ontwikkeld om bacteriële detectie te vergemakkelijken. Er zijn drie belangrijke soorten kleuringstechnieken: eenvoudige kleuring, differentiële kleuring en structurele kleuring. Differentiële kleuring is een techniek waarbij meer dan één kleuring wordt gebruikt om bacteriën te differentiëren. Gramkleuring en zuurvaste kleuring zijn in de volksmond bekend als differentiële kleuring. Gramkleuring is een differentiële kleuringstechniek, die bacteriën scheidt in twee groepen die bekend staan als Gram-positieve bacteriën en Gram-negatieve bacteriën. De zuurvaste kleuring is een differentiële kleuring die wordt gebruikt om zuurvaste organismen zoals Mycobacterium te identificeren van niet-zuurvaste organismen. Dit is het belangrijkste verschil tussen Gram-kleuring en Acid Fast-kleuring.
Wat is Gramkleuring?
Gramkleuring is een belangrijke differentiële kleuringstechniek die wordt gebruikt voor bacteriële identificatie in de microbiologie. Deze techniek werd in 1884 geïntroduceerd door de Deense bacterioloog Hans Christian Gram. Gramkleuring categoriseert bacteriën in twee hoofdgroepen, grampositief en gramnegatief, die erg belangrijk zijn bij bacteriële classificatie en identificatie. Microbiologen voeren gramkleuring uit als een eerste stap in bacteriële karakterisering tijdens hun studies.
Bacteriën worden gegroepeerd op basis van de verschillen in hun celwand. Gram-positieve bacteriën zijn samengesteld uit een dikke peptidoglycaanlaag in hun celwand, terwijl gramnegatieve bacteriën zijn samengesteld uit een dunne peptidoglycaanlaag in hun celwand. Het resultaat van de gramkleuring zal gebaseerd zijn op het verschil in dikte van de peptidoglycaanlaag van de celwand.
Grams-kleuring wordt uitgevoerd met vier verschillende reagentia, namelijk; primaire beits, beitsmiddel, ontkleuringsmiddel en tegenbeits. Kristalviolet en safranine worden respectievelijk gebruikt als primaire en tegenkleuring, terwijl gram jodium en 95% alcohol respectievelijk als beitsmiddel en ontkleuringsmiddel worden gebruikt. De basisstappen van gramkleuring zijn als volgt;
- Een bacterieel uitstrijkje wordt bereid op een schoon glasplaatje, met warmte gefixeerd en gekoeld.
- Smear wordt gedurende 1 – 2 minuten overspoeld met kristalviolet.
- Smear wordt gespoeld met langzaam stromend kraanwater om overtollige vlekken te verwijderen.
- Gram jodium wordt gedurende 1 minuut op het uitstrijkje aangebracht.
- Uitstrijkje wordt gespoeld met langzaam stromend kraanwater
- Smear wordt gewassen met 95% alcohol gedurende 2 – 5 seconden en gespoeld met langzaam stromend kraanwater.
- Uitstrijkje wordt gedurende 1 minuut gekleurd met safranine
- Het uitstrijkje wordt gespoeld met langzaam stromend kraanwater, gedroogd en onder de microscoop bekeken.
Aan het einde van de gramkleuring zullen gram-negatieve bacteriën in roze kleur worden waargenomen, terwijl gram-positieve bacteriën in paarse kleur worden waargenomen.
Figuur 01: Gram-negatieve en Gram-positieve bacteriën
Het resultaat van de gramkleuring wordt bepaald door de dikte van de peptidoglycaanlaag in hun celwand. Tijdens de ontkleuringsstap worden de primaire vlek en het beitsmiddel gemakkelijk van de gramnegatieve bacteriën verwijderd en worden ze kleurloos omdat ze een dunne peptidoglycaanlaag hebben. De primaire kleuring blijft behouden in de grampositieve bacteriën omdat ze een dikke peptidoglycaanlaag hebben. De tegenkleuring is niet effectief voor gram-positieve bacteriën vanwege de retentie van de primaire kleuring. Zo zullen gram-positieve bacteriën zichtbaar zijn in de primaire vlekkleur, dat wil zeggen de paarse kleur. De tegenkleuring zal de gram-negatieve bacteriën kleuren en ze zullen zichtbaar zijn in de kleur van de pluk, de safraninekleur. Daarom is het gemakkelijk om bacteriën in twee groepen te categoriseren op gramkleuring en het is waardevol bij bacteriële differentiatie en identificatie.
Wat is zuurvast?
Zuurvastheid is een fysieke eigenschap van bepaalde bacteriën, met name hun weerstand tegen ontkleuring door zuren tijdens kleuringsprocedures. Eenmaal gekleurd, zijn deze organismen bestand tegen ontkleuringsprocedures op basis van verdund zuur en/of ethanol die gebruikelijk zijn in veel kleurprotocollen. Zo wordt de naam 'zuurvast' aan die organismen gegeven. Deze eigenschap wordt getoond vanwege het hoge geh alte aan wasachtig materiaal (mycolzuren) in hun celwanden. Deze test is cruciaal voor de identificatie van Mycobacterium tuberculosis.
Figuur 2: Zuurvaste mycobacteriën
Deze zuurvaste kleuring is in 1882 ontwikkeld door Paul Ehrlich. De zuurvaste techniek van Ehrlich werd aangepast door Ziehl-Neelsen en wordt nu vaker gebruikt. De zuurvaste kleuringsprocedure omvat drie verschillende reagentia. Carbol fuschin wordt gebruikt als de primaire kleurstof. Als ontkleuringsmiddel wordt zure alcohol gebruikt. Methyleenblauw wordt gebruikt als tegenkleuring. De kleuringsprocedure wordt als volgt uitgevoerd.
- De primaire kleuring (carbol fuchsine) wordt aangebracht op het vaste monster op het objectglaasje (alle cellen worden in rode kleur gekleurd).
- Het objectglaasje wordt verwarmd door 5 minuten te stomen, waardoor de vlekken goed in de cellen komen.
- Vervolgens wordt de ontkleurende oplossing toegevoegd (dit verwijdert de rode kleurstof uit alle cellen behalve de zuurvaste bacteriën).
- Methyleenblauw wordt toegevoegd als tegenkleuring (het kleurt alle ontkleurde bacteriecellen).
- Zuurvaste bacteriën blijven rood terwijl niet-zure snelle bacteriën blauw kleuren.
Wat zijn de overeenkomsten tussen gramkleuring en zuurvast?
- Gramkleuring en zuurvast zijn twee differentiële kleurtechnieken.
- Beide technieken categoriseren bacteriën in twee groepen.
- Beide technieken gebruiken twee vlekken en één ontkleuring.
Wat is het verschil tussen gramkleuring en zuurvast?
Gramkleuring versus zuurvastheid |
|
| Gramkleuring is een differentiële kleuringstechniek, die bacteriën scheidt in twee groepen Gram-positieve bacteriën en Gram-negatieve bacteriën. | Acid Fast-kleuring is een differentiële kleuring die wordt gebruikt om zuurvaste organismen te identificeren van niet-zuurvaste organismen. |
| Primaire vlek | |
| Kristalviolet is de meest gebruikte primaire kleuring bij gramkleuring. | Carbol-fuchsine is de belangrijkste kleurstof die wordt gebruikt bij zuurvasten. |
| Ontkleuringsmiddel | |
| 95% alcohol wordt gebruikt als ontkleuringsmiddel in gramkleuring. | Zuuralcohol wordt gebruikt als ontkleuringsmiddel bij zuurvasten. |
| Tegenvlek | |
| Gramkleuring gebruikt safranine als tegenkleuring. | Zuurvaste vlek gebruikt methyleenblauw als tegenkleuring. |
| Observatie | |
| Gram-negatieve bacteriën worden waargenomen in de kleur van de pluk en gram-positieve bacteriën worden waargenomen in de paarse kleur. | Zuurvaste bacteriën worden waargenomen in rode kleur en niet-zure snelle bacteriën worden waargenomen in blauwe kleur. |
Samenvatting – Gramkleuring versus zuurvastheid
Visualisatie van micro-organismen in levende staat is moeilijk. Daarom worden biologische kleuringen en kleuringsprocedures uitgebreid gebruikt om hun eigenschappen te bestuderen. Differentiële kleuring is een type kleurtechniek die wordt gebruikt om bacteriën te differentiëren. Gramkleuring en zuurvaste kleuring zijn twee differentiële kleuringstechnieken. Gramkleuring onderscheidt gram-negatieve bacteriën en gram-positieve bacteriën op basis van de dikte van hun celwanden. Zuurvaste kleuring onderscheidt zuurvaste bacteriën van niet-zure snelle bacteriën op basis van het mycolzuurgeh alte in de celwand. Dit is het verschil tussen zuurvast en gramkleuring.
Download PDF-versie van Gram Stain vs Acid Fast
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen Gram Stain en Acid Fast.
