革兰氏染色

革兰氏染色（英语：Gram stain）是用来鉴别细菌的一种方法：这种染色法利用细菌细胞壁上的生物化学性质不同，可将细菌分成两类，即革兰氏阳性（英语：Gram Positive）与革兰氏阴性（英语：Gram Negative）。这一染色方法由丹麦医生汉斯·克里斯蒂安·革兰于1884年所发明，最初是用来鉴别肺炎球菌与克雷白氏肺炎菌之间的关系，后推广为鉴别细菌种类的重要特性之一，对由细菌感染引起的疾病的临床诊断及治疗有着广泛用途。

经革兰氏染色的两种细菌，紫色者为阳性的金黄色葡萄球菌（ATCC 25923 菌株），粉红色者为阴性的大肠杆菌（ATCC 11775 菌株）

革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌对抗生素的反应并不一样，因而通过抽取样品医生可以在很短的时间内（5分钟左右）确定细菌的革兰氏性质，医生从而可依据结果初步判断，迅速给病人注射抗生素，而不需要等待几天细菌培植得到的化验结果。然而并非所有的细菌都可以通过革兰氏染色归类，如分歧杆菌等则需进行抗酸染色鉴别。

染色结果

革兰氏染色结果示例

经革兰氏染色的大肠杆菌（革兰氏阴性菌）

经革兰氏染色的金黄葡萄球菌（革兰氏阳性菌）

革兰氏染色的对象是细菌的细胞壁。染色后的细菌可在显微镜下更好的观察，以便于区分。不同的细菌在该染色法的作用底下反应不同，藉以主要区分成为以下的类型：

革兰氏阳性菌

主条目：革兰氏阳性菌

革兰氏阳性菌，胞壁染色后呈蓝紫色。

革兰氏阴性菌

主条目：革兰氏阴性菌

革兰氏阴性菌，染色后呈红色。

不确定或者多变

一些细菌经过革兰氏染色之后显示出多种颜色，如同时出现紫色和粉色的细胞。

另一些的染色结果则是随机的，无法被归类于革兰氏阳性或阴性。

除此之外，对于所有细菌来说，培养的时间都可能影响染色结果。

染色流程及原理

流程可概括为：染色-脱色-复染。

• 第一步：初染剂（Primary Stain）

使用结晶紫染色，染色部位主要为染细胞壁上的肽聚糖。

• 第二步：媒染剂（Mordant）

加入复方碘溶液或称革兰氏碘液（Gram's Iodine）后，两者会形成不溶性的结晶紫-碘（CV-I）复合体。细菌呈紫黑色。第二步是关键，它的目的是分辨细菌的革兰氏染色特性。若为革兰氏阳性菌，此复合体系结合于细胞壁之镁、核糖核酸（Magnesium Ribonucletic Acid），形成镁-核糖核酸-结晶紫-碘（Mg-RNA-CV-I）复合体，不易脱去，染剂也就固定下来了。

• 第三步：脱色剂（Decoloring Agent）

使用酒精（95%）脱色，试剂具脂溶剂（Lipid Solvent）和蛋白脱水剂（Protein Dehydrating Agent）之双重功能。此步骤对革兰氏阳性细菌无效，因为其细胞壁上厚厚的细胞壁（成分为肽聚糖）层次多，交联致密，故遇脱水时网孔缩小，再加上不含类脂，使得乙醇不会溶出缝隙，因此阻隔了结晶紫-碘复合体的外渗，仍然呈紫色只能留在细菌体内。革兰氏阴性菌细胞壁层薄，外膜类脂含量高、肽聚糖层薄和交联度差，在遇脱色剂时，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡复合体溶出，因此会被脱色而成为无色。

• 第四步：复染剂（Counterstain）

为了对比，在此之后会加入番红（Safranin）进行复染，革兰氏阴性菌成红色，而革兰氏阳性菌仍保有原来的紫色。

定性

KOH-试验

另外的一种方法是氢氧化钾-试验。将培养好的细菌取出一小部分，使其悬浮于一滴KOH溶液中。革兰氏阳性菌与之不发生反应，用细针穿过该溶液，溶液呈正常液体状。革兰氏阴性菌因细胞壁中主要成分为脂多糖，脂质含量较高，接触强碱KOH后与KOH发生皂化反应，以细针穿过会有明显黏稠状。

氨肽酶试验

除了个别例外，只有革兰氏阴性菌才能证明氨肽酶的存在。这是该试验的基础。 将要进行试验的细菌放入试管加水。放入一张显示肽酶活性的试纸，在37°C下等待10到35分钟，试纸变成深黄色。

参见

• 革兰氏阳性菌
• 革兰氏阴性菌
• 分歧杆菌与抗酸染色

外部链接

• 丁香园上的“革兰氏染色法(原理、方法和意义) （页面存档备份，存于互联网档案馆）”（简体中文）
• 实验二十二 简单染色法和革兰氏染色法 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文）
• 微生物学实验 （页面存档备份，存于互联网档案馆）之“实验二、革兰氏染色法”（繁体中文）
• 高瞻生物实验手册 （页面存档备份，存于互联网档案馆）之“实作二：细菌染色观察（简单染色法、革兰氏染色法）”（繁体中文）
• Gram staining technique video （页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文）

参考文献