결핵균만 카르보 푹신으로 염색했을 때 염색이 되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 진정세균의 그람양성균과 그람 음성균 중에서 그람량성균에 해당하는 결핵균만 푹신으로 염색했을 때 염색이 되는 원리는 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요.
네, 질문해주신 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)은 흔히 그람양성균 계열에 속하지만, 일반적인 그람염색으로는 잘 보이지 않고, 대신 카르볼 푹신(carbol fuchsin) 같은 항산성 염색법(예: 지일-닐슨 염색, Ziehl–Neelsen stain)으로 염색되는데요, 결핵균은 세포벽에 마이콜산(mycolic acid)이라는 긴 사슬의 지방산을 다량 포함하고 있습니다. 이 마이콜산 때문에 세포벽이 두껍고, 밀랍처럼 소수성·방수성을 띠며, 그 결과 일반적인 수용성 염색액(그람염색 등)이 잘 침투하지 못합니다. 카르볼 푹신은 지용성 염료이며, 가열하면서 처리하면 세포벽의 밀랍층 속으로 강제로 스며드는데요, 일단 침투하면 마이콜산과 강하게 결합해서 세포벽 안에 남아있게 됩니다. 따라서 이후 강한 산성 알코올 용액으로 탈색을 시도해도, 일반 세균은 염색이 쉽게 빠지지만, 결핵균은 마이콜산 때문에 염색이 빠지지 않고 붉은색(카르볼 푹신색)을 유지합니다. 그래서 "산에 견디는 성질"을 가지고 있기 때문에 이를 항산성이라고 부릅니다. 감사합니다.
1명 평가먼저 결핵균은 그람 염색법으로 염색되지 않기 때문에 그람양성균으로 분류되지 않습니다.
이는 결핵균의 세포벽에 함유된 미콜산이라는 특수한 지질 성분 때문인데, 미콜산은 염료의 세포벽 통과를 방해해 그람 염색이 불가능하게 만들죠.
결핵균처럼 그람 염색이 어려운 세균은 항산성 염색이라는 특수한 염색법을 사용합니다.
항산성 염색은 항산성, 즉 산성 알코올로 탈색되지 않는 성질을 이용한 방법으로 푸신은 이 항산성 염색에 사용되는 염료 중 하나입니다.
좀 더 자세히 말씀드리면 가열된 푸신 염료를 이용해 세포벽의 미콜산 왁스층을 녹여 염료가 세포 내부로 침투하게 하고, 염색된 슬라이드를 산성 알코올로 씻어내는데, 이 과정에서 미콜산 층이 염료를 붙잡고 있어 결핵균은 탈색되지 않습니다. 그리고 탈색된 다른 세균들을 구분하기 위해 메틸렌블루와 같은 대조 염료로 염색합니다.
이 과정을 통해 항산성을 지닌 결핵균은 붉은색으로 염색되고, 그렇지 않은 세균들은 푸른색으로 염색되어 명확하게 구분되는 것입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
결핵균은 세포벽에 미콜산과같은 긴 사실 지방산이 풍부해서 일반 그람염색으로는 염색이 잘 되지않습니다. 카르볼푸신 염색은 지용성 염료와 열을 이용해서 세포벽 지질층을 투과시킬 수 있어서 결핵균과같은 산-알콜 내성균만 염색되어 붉게 나타나게 만듭니다.
감사합니다.
결핵균은 세포벽에 미콜산이라는 왁스 성분을 다량 함유하고 있어 일반적인 그람 염색으로는 염색이 되지 않습니다. 이러한 특성 때문에 결핵균을 염색하기 위해서는 카르볼 푹신을 사용하는 질-닐슨 염색법과 같은 특수한 항산성 염색법을 사용합니다. 이 염색법은 가열을 통해 왁스층을 팽창시켜 염색약이 세포벽 내부로 침투하게 한 후, 산성 알코올로 탈색하는 과정을 거칩니다. 결핵균의 왁스층은 산성 알코올에도 염색약이 탈색되는 것을 막아 붉은색을 유지하게 되며, 다른 세균들은 탈색되어 염색되지 않거나 다른 색으로 대조 염색됩니다.