Kỹ thuật nhuộm Gram phân loại vi khuẩn trong bùn hoạt tính
Việc nhuộm Gram giúp kỹ thuật viên quan sát rõ hơn hình thái và đặc điểm vách tế bào của vi sinh vật. Trong bể Aerotank, phần lớn vi khuẩn tạo bông hữu ích là vi khuẩn Gram âm. Ngược lại, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi gây nở bùn lại thuộc nhóm Gram dương. Việc thực hiện kỹ thuật nhuộm Gram vi khuẩn nước thải giúp bạn đưa ra chiến lược kiểm soát vi sinh chính xác. Quy trình này đòi hỏi sự tỉ mỉ nhưng mang lại kết quả chẩn đoán rất tin cậy.
[Image: Steps of Gram staining procedure in a wastewater laboratory]
1. Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất
Bạn cần chuẩn bị bộ nhuộm Gram tiêu chuẩn bao gồm bốn loại dung dịch chính.
-
Crystal Violet: Thuốc nhuộm sơ cấp (màu tím).
-
Dung dịch Lugol (Iodine): Chất cố định màu.
-
Cồn 95% hoặc Acetone: Chất tẩy màu.
-
Safranin: Thuốc nhuộm bổ sung (màu hồng/đỏ).
-
Dụng cụ: Lam kính, đèn cồn, que cấy và kính hiển vi độ phóng đại $1000x$ (với dầu soi).
2. Quy trình thực hiện nhuộm Gram 4 bước
Hãy thực hiện các bước sau một cách tuần tự để tránh sai lệch kết quả màu sắc.
-
Cố định mẫu: Phết một lượng nhỏ bùn lên lam kính và để khô tự nhiên. Hơ nhẹ qua ngọn lửa đèn cồn để cố định vi sinh vật lên bề mặt kính.
-
Nhuộm chính: Nhỏ Crystal Violet lên mẫu trong $1$ phút rồi rửa nhẹ bằng nước. Sau đó nhỏ dung dịch Lugol trong $1$ phút để tạo phức chất màu tím bền vững.
-
Tẩy màu: Đây là bước quan trọng nhất. Nhỏ cồn $95\%$ lên lam kính cho đến khi dòng cồn chảy ra không còn màu tím (khoảng $10 – 30$ giây). Sau đó rửa ngay bằng nước để dừng quá trình tẩy.
-
Nhuộm bổ sung: Nhỏ Safranin trong khoảng $30$ giây đến $1$ phút rồi rửa sạch, để khô và soi dưới kính hiển vi.
[Image: Gram-positive (purple) and Gram-negative (pink) bacteria under microscope]
3. Đọc và phân tích kết quả
Dưới ống kính hiển vi, màu sắc của vi khuẩn sẽ cho bạn biết đặc tính của chúng.
-
Vi khuẩn Gram dương (Purple): Giữ được màu tím của Crystal Violet do vách tế bào Peptidoglycan dày. Nhiều loài vi khuẩn dạng sợi gây khó lắng thuộc nhóm này.
-
Vi khuẩn Gram âm (Pink/Red): Bị mất màu tím khi tẩy cồn và bắt màu hồng của Safranin. Đa số các vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ có lợi trong /quy-trinh-xu-ly-nuoc-thai-sinh-hoat là Gram âm.
Nếu mẫu nhuộm có quá nhiều vi khuẩn Gram dương dạng sợi, bạn có thể cần điều chỉnh tăng chỉ số $DO$ hoặc kiểm tra lại nồng độ dinh dưỡng. Việc nhuộm Gram định kỳ giúp bạn lập bản đồ hệ vi sinh vật của trạm xử lý. Từ đó, bạn sẽ chủ động hơn trong việc đối phó với các sự cố bùn nổi hoặc bùn mịn. Một kỹ thuật viên am hiểu phương pháp nhuộm sẽ giúp tối ưu hóa công tác quản lý vi sinh một cách chuyên nghiệp.
