mikrobiologi gram stain

Mekanisme reaksi pewarnaan

            Mekanisme pewarnaan gram didasarkan pada struktur dan komposisi dinding sel bakteri. Bakteri gram negatif mengandung lipid, lemak atau substansi seperti lemak dalam presentase lebih tinggi daripada yang dikandung bakteri gram positif. Dinding sel bakteri gram negatif juga lebih tipis daripada dinding sel bakteri gram positif. Bukti – bukti percobaan menyebutkan bahwa selama prosedur pewarnaan, perlakuan dengan etanol (alkohol) terhadap bakteri gram negatif menyebabkan terekstraksinya lipid sehingga memperbesar daya rembes atau permeabilitas dinding sel gram negatif. Jadi kompleks ungu kristal-yodium (UK-Y), yang telah memasuki dinding sel selama langkah awal dalam proses pewarnaan, dapat diekstraksi. Karena itu organisme gram negatif kehilangan warna tersebut. Selain itu, kandungan lipid yang rendah membuat dinding sel bakteri gram positif menjadi terdehidrasi selama perlakuan dengan etanol. Ukuran pori – pori mengecil, permeabilitasnya berkurang, dan komplek UK-Y tidak dapat terekstraksi (Pelczar, 2007).

            Penjelasan serupa lainnya juga didasarkan pada perbedaan permeabilitas diantara kedua kelompok dinding sel bakteri. Dinding sel bakteri gram negatif mengndung peptidoglikan jauh lebih sedikit, dan peptidoglikan ini mempunyai ikatan silang yang jauh kurang ekstensif dibandingkan dengan yang dijumpai pada dinding bakteri gram positif. Karenanya, pori – pori pada peptidoglikan bakteri gram negatif tetap cukup besar sekalipun setelah perlakuan etanol. Sehingga memungkinkan ekstraksi kompleks UK-Y. Pada bakteri gram positif setelah perlakuan etanol, kompleks UK-Y terperangkap di dalam dinding yang tampaknya mengurangi diameter pori – pori pada peptidoglikan dinding sel (Pelczar, 2007).

            Selanjutnya, bila sel – sel gram positif diberi pelakuan dengan enzim lisozim untuk menyingkirkan dinding sel setelah pewarnaan dengan kompleks UK-Y, maka struktur yang dihasilkannya itu akan terwarnai oleh kompleks UK-Y. Namun, mereka tidak mudah dipucatkan oleh etanol. Semua itu menunjukkan bahwa dinding sel pada bakteri gram positif merupakan situs tempat zat warna ungu kristal tertahan (Pelczar, 2007).

            Bakteri gram negatif lebih rentan terhadap antibiotik – antibiotik seperti streptomisin. Bakteri gram positif pada umumnya lebih rentan terhadap antibiotik penisilin dan kurang rentan terhadap disintegrasi oleh perlakuan mekanis ( seperti diberi tekanan amat tinggi atau getaran – getaran ultrasonk ) atau bila diberi enzim – enzim tertentu (Pelczar, 2007).

            Selain perbedaan diatas, menurut Pelczar (2007) bakteri gram positif dan negatif memiliki perbedaan yang lainnya yaitu:

Ciri	Perbedaan Relatif
	Gram positif	Gram Negatif
Struktur dinding sel	Tebal (15-80 nm) Berlapis tunggal	Tipis (10-15 nm) Berlapis tiga (multi)
Komposisi dinding sel	Kandungan lipid rendah (1-4%) Peptidoglikan ada sebagai lapisan tunggal; komponen utama merupakan lebih dari 50% berat kering pada beberapa sel bakteri Asam tekoat	Peptidoglikan ada di dalam lapisan kaku sebelah dalam; jumlahnya sedikit, merupakan sekitar 10% berat kering. Tidak ada asam tekoat
Kerentanan terhadap penisilin	Lebih rentan	Kurang rentan
Pertumbuhan dihambat oleh zat – zat warna dasar, misalnya ungu kristal	Pertumbuhan dihambat dengan nyata	Pertumbuhan tidak begitu dihambat
Persyaratan nutrisi	Relatif rumit pada banyak spesies	Relatif sederhana
Resistensi terhadap gangguan fisik	Lebih resisten	Kurang resisten