グラム染色
代表的な細菌について、グラム染色の結果を示すと以下のようになる。
グラム陽性 球菌 ブドウ球菌属(ブドウの房状に配列する。黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌などが含まれる) レンサ球菌属(直鎖状に配列、双球菌、4連、8連球菌など。肺炎球菌、溶血連鎖球菌などが含まれる) 桿菌 芽胞を作る菌:バシラス属(炭疽菌、枯草菌など)とクロストリジウム属(破傷風菌、ボツリヌス菌など) コリネバクテリウム属(ジフテリア菌など) リステリア属 乳酸桿菌(ラクトバシラス属、ビフィドバクテリウム属) プロピオニバクテリウム属(ニキビの原因となるアクネ菌など) 放線菌(アクチノミセス属など)
グラム陰性 球菌 ナイセリア属(淋菌など) ブランハメラ属 桿菌 シュードモナス属(緑膿菌など) 腸内細菌科(大腸菌、サルモネラ、赤痢菌、ペスト菌、クレブシエラ属など) レジオネラ(ただし、レジオネラはグラム染色では染色性が良くないので、微生物学的な同定にはヒメネス染色を用いる。
乾燥後、光学顕微鏡で観察する。グラム陽性菌は濃紫色、グラム陰性菌は赤色に染まって見える。
グラム染色で失敗する場合、その多くはエタノールによる脱色の過剰で、この場合グラム陽性菌が陰性に見えてしまう。こうした判定のミスを予防するために、操作に慣れるまでは対照となる検体(例えばグラム陰性の対照に大腸菌、グラム陽性の対照にブドウ球菌)を同じスライドグラス上で一緒に染色して、染まり方を確認するのが薦められる。
後染色はサフラニンによる方法(Huckerの変法)が標準的であるが、サフラニンは一部の細菌の染色態度が良くないので、臨床診断で用いる場合には、可能ならばフクシンを用いることが推奨されている。ベッドサイドや臨床検査部などではヨウ素処理と脱色を一つの液にまとめ、サフラニンをフクシンに代えた迅速法(商品名フェイバーGなど)が用いられることが多い。この場合、媒染脱色液はエタノールと同じ扱いになる。染色態度はHuckerの変法に劣らず、かかる時間は短い。
グラム染色によって細菌類は大きく2種類に大別される。染色によって紫色に染まるものをグラム陽性、紫色に染まらず赤く見えるものをグラム陰性という。この染色性の違いは細胞壁の構造の違いによる。グラム陽性はペプチドグリカン層が厚く、グラム陰性はペプチドグリカン層が薄く、さらに外膜を有する。そしてこの細胞壁の構造の違いは、この両者が生物学的に大きく違うことを反映しており、グラム染色は細菌を分類する上で重要な手法になっている。
グラム陰性菌は、その外膜が莢膜や粘液層で覆われた構造となっているものが多く、例外はあるものの、一般的な傾向としては相対的に病原性が高い。このような構造は細菌細胞の抗原を隠しカモフラージュするように働く。人間の免疫系は異物を抗原により認識するから、抗原が隠されると、侵入してきたものを人体が探知するのが難しくなる。莢膜の存在はしばしば病原菌の毒性を高める。さらに、グラム陰性菌は外膜にリポ多糖類である内毒素を持っているが、これが炎症を悪化させ、ひどい場合には敗血症性ショックを引き起こすこともある。