由于微生物細(xì)胞含有大量水分（一般在80-90%以上），對(duì)光線的吸收和反射與水溶液的差別不大，與周圍背景沒有明顯的明暗差。所以，除了觀察活體微生物細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)性和直接計(jì)算菌數(shù)外，絕大多數(shù)情況下都必須經(jīng)過染色后，才能在顯微鏡下進(jìn)行觀察。但是，任何一項(xiàng)技術(shù)都不是無缺的。染色后的微生物標(biāo)本是死的，在染色過程中微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)均會(huì)發(fā)生一些變化，不能*代表其生活細(xì)胞的真實(shí)情況，染色觀察時(shí)必須注意。

本節(jié)包括四部分：

一、染色的基本原理

二、染料的種類和選擇

三、制片和染色的基本程序

四、染色方法

一、染色的基本原理

微生物染色的基本原理，是借助物理因素和化學(xué)因素的作用而進(jìn)行的。物理因素如細(xì)胞及細(xì)胞物質(zhì)對(duì)染料的毛細(xì)現(xiàn)象、滲透、吸附作用等。化學(xué)因素則是根據(jù)細(xì)胞物質(zhì)和染料的不同性質(zhì)而發(fā)生地各種化學(xué)反應(yīng)。酸性物質(zhì)對(duì)于堿性染料較易吸附，且吸附作用穩(wěn)固；同樣，堿性物質(zhì)對(duì)酸性染料較易于吸附。如酸性物質(zhì)細(xì)胞核對(duì)于堿性染料就有化學(xué)親和力，易于吸附。但是，要使酸性物質(zhì)染上酸性材料，必須把它們的物理形式加以改變（如改變pH值），才利于吸附作用的發(fā)生。相反，堿性物質(zhì)（如細(xì)胞質(zhì)）通常僅能染上酸性染料，若把它們變?yōu)檫m宜的物理形式，也同樣能與堿性染料發(fā)生吸附作用。

細(xì)菌的等電點(diǎn)較低，pH值大約在2—5之間，故在中性、堿性或弱酸性溶液中，菌體蛋白質(zhì)電離后帶陰電荷；而堿性染料電離時(shí)染料離子帶陽(yáng)電。因此，帶陰電的細(xì)菌常和帶陽(yáng)電的堿性染料進(jìn)行結(jié)合。所以，在細(xì)菌學(xué)上常用堿性染料進(jìn)行染色。

影響染色的其它因素，還有菌體細(xì)胞的構(gòu)造和其外膜的通透性，如細(xì)胞膜的通透性、膜孔的大小和細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整與否，在染色上都起一定作用。此外，培養(yǎng)基的組成、菌令、染色液中的電介質(zhì)含量和pH、溫度、藥物的作用等，也都能影響細(xì)菌的染色。

二、染料的種類和選擇

染料分為天然染料和人工染料兩種。天然染料有胭脂蟲紅、地衣素、石蕊和蘇木素等，它們多從植物體中提取得到，其成分復(fù)雜，有些至今還未搞清楚。目前主要采用人工染料，也稱煤焦油染料，多從煤焦油中提取獲得，是苯的衍生物。多數(shù)染料為帶色的有機(jī)酸或堿類，難溶于水，而易溶于有機(jī)溶劑中。為使它們易溶于水，通常制成鹽類。

染料可按其電離后染料離子所帶電荷的性質(zhì)，分為酸性染料、堿性染料、中性（復(fù)合）染料和單純?nèi)玖纤拇箢悺?/p>

1、酸性染料

這類染料電離后染料離子帶負(fù)電，如伊紅、剛果紅、藻紅、苯胺黑、苦味酸和酸性復(fù)紅等，可與堿性物質(zhì)結(jié)合成鹽。當(dāng)培養(yǎng)基因糖類分解產(chǎn)酸使pH值下降時(shí)，細(xì)菌所帶的正電荷增加，這時(shí)選擇酸性染料，易被染色。

2、堿性染料

這類染料電離后染料離子帶正電，可與酸性物質(zhì)結(jié)合成鹽。微生物實(shí)驗(yàn)室一般常用的堿性染料有美蘭、甲基紫、結(jié)晶紫、堿性復(fù)紅、中性紅、孔雀綠和蕃紅等，在一般的情況下，細(xì)菌易被堿性染料染色。

3、中性（復(fù)合）染料

酸性染料與堿性染料的結(jié)合物叫做中性（復(fù)合）染料，如瑞脫氏（Wright）染料和基姆薩氏（Gimsa）染料等，后者常用于細(xì)胞核的染色。

4、單純?nèi)玖?/p>

這類染料的化學(xué)親和力低，不能和被染的物質(zhì)生成鹽，其染色能力視其是否溶于被染物而定，因?yàn)樗鼈兇蠖鄶?shù)都屬于偶氮化合物，不溶于水，但溶于脂肪溶劑中，如紫丹類（Sudanb）的染料。

三、制片和染色的基本程序

微生物的染色方法很多，各種方法應(yīng)用的染料也不盡相同，但是一般染色都要通過制片及一套染色操作程序。

1、制片

在干凈的載玻片上滴上一滴蒸餾水，用接種環(huán)進(jìn)行無菌操作，挑取培養(yǎng)物少許，置載玻片的水滴中，與水混合做成懸液并涂成直徑約1厘米的薄層，為避免因菌數(shù)過多聚成集團(tuán)，不利觀察個(gè)體形態(tài)，可在載玻片之一側(cè)再加一滴水，從已涂布的菌液中再取一環(huán)于此水滴中進(jìn)行稀釋，涂布成薄層，若材料為液體培養(yǎng)物或固體培養(yǎng)物中洗下制備的菌液，則直接涂布于載玻片上即可。

2、自然干燥

涂片在室溫下使其自然干燥，有時(shí)為了使之干得更快些，可將標(biāo)本面向上，手持載玻片一端的兩側(cè)，小心地在酒精燈上高處微微加熱，使水分蒸發(fā)，但切勿緊靠火焰或加熱時(shí)間過長(zhǎng)，以防標(biāo)本烤枯而變形。

3、固定

標(biāo)本干燥后即進(jìn)行固定，固定的目的有三個(gè)：

１）殺死微生物，固定細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

２）保證菌體能更牢的粘附在載玻片上，防止標(biāo)本被水沖洗掉。

３）改變?nèi)玖蠈?duì)細(xì)胞的通透性，因?yàn)樗赖脑|(zhì)比活的原生質(zhì)易于染色。

固定常常利用高溫，手執(zhí)載玻片的一端（涂有標(biāo)本的遠(yuǎn)端），標(biāo)本向上，在酒精燈火焰外層盡快的來回通過3—4次，共約2—3秒鐘，并不時(shí)以載玻片背面加熱觸及皮膚，不覺過燙為宜（不超過60℃）,放置待冷后，進(jìn)行染色。

以上這種固定法在微生物實(shí)驗(yàn)室中雖然應(yīng)用較多普遍，但是應(yīng)當(dāng)指出，在研究微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)不適用，應(yīng)采用化學(xué)固定法。化學(xué)固定法zui常用的固定劑有：酒精（95%），酒精和醚各半的混合物，丙酮，1—2%的餓酸等。餓酸能很快固定細(xì)胞但不改變其結(jié)構(gòu)，故較常用。應(yīng)用餓酸固定細(xì)胞的技術(shù)如下：在培養(yǎng)皿中放一玻璃，在玻璃上放置玻璃毛細(xì)管，在毛細(xì)管中注入少量的1—2%餓酸溶液，同時(shí)在玻璃上再放置濕標(biāo)本涂片的載玻片，然后把培養(yǎng)皿蓋上，經(jīng)過1—2分鐘后把標(biāo)本從培養(yǎng)皿中取出，并使之干燥。

4、染色

標(biāo)本固定后，滴加染色液。染色的時(shí)間各不相同，視標(biāo)本與染料的性質(zhì)而定，有時(shí)染色時(shí)還要加熱。染料作用標(biāo)本的時(shí)間平均約1—3分鐘，而所有的染色時(shí)間內(nèi)，整個(gè)涂片（或有標(biāo)本的部分）應(yīng)該浸在染料之中。

若作復(fù)合染色，在媒染處理時(shí)，媒染劑與染料形成不溶性化合物，可增加染料和細(xì)菌的親和力。一般固定后媒染，但也可以結(jié)合固定或染色同時(shí)進(jìn)行。

５、脫色

用醇類或酸類處理染色的細(xì)胞，使之脫色。可檢查染料與細(xì)胞結(jié)合的穩(wěn)定程度，鑒別不同種類的細(xì)菌。常用的脫色劑是95%酒精和3%鹽酸溶液。