抗酸菌
いっぽう、グラム染色では結核菌とらい菌は(つまりマイコバクテリウム属は)ともにグラム陽性である(紫色に染色される)。しかし結核菌はグラム染色に難染色性を示す。なお、グラム染色は一般にペプチドグリカン層を紫に染色するものである。
抗酸菌を石炭酸フクシンで染色すると(チール・ネールゼン染色)、細胞膜に石炭酸フクシンを保持するため、鮮やかな赤い染色が見られる。
なお正確には、石炭酸フクシンで赤く染色後、塩酸アルコールで脱色し、そのあと背景色としてメチレンブルーで周辺の他細胞を青く染色するのがチール・ネールゼン染色の一般的な工程である。
これらチール・ネールゼン染色で赤く染色される細菌のうち、マイコバクテリウム、ノカルジア、コリネバクテリウムには共通点として、ミコール酸という脂肪酸を持つ。このため、これらの細菌は細胞外皮の脂質含有量が高い。またなお、マイコバクテリウム、ノカルディア、コリネバクテリウムの共通点として、放線菌に属する。
余談だが、ジフテリア菌がコリネバクテリウムに属する。ジフテリア菌の染色では、一般的にはチール・ネールゼン染色ではなく、ナイセル染色が用いられ、ナイセル染色によってジフテリア菌は黄色く染まる。
このほか、原虫であるクリプトスポリジウムのオーシスト(胞嚢体)が抗酸染色で赤く染まるが、一般に微生物学では細菌(細菌は原核生物である)とは別枠で原虫は扱われる。原虫は単細胞性の真核生物。細菌は原核生物。クリプトスポリジウムは原虫であるとして分類される。なお、多細胞性の(原核生物でなく)真核生物の病原微生物なら(原虫ではなく)ギョウチュウ(蟯虫)などに分類される。