برخی از باکتری ها قادر به ایجاد اسپور هستند. اسپور یا آندواسپور مرحله استراحت و نیز مرحله مقاوم در باکتری ها است. اسپورها می توانند در شرایط نامساعد که باکتری ها قادر به تحمل آن نیستند، مانند: حرارت، سرما، خشکی، مواد شیمیایی، تشعشعات و … زنده بمانند هر باکتری فقط یک اسپور می سازد و از هر اسپور یک باکتری بوجود می آید.
اسپور ممکن است کروی یا بیضی باشد اندازه آن بین ۴ تا ۲ میکرون است. در برخی از موارد قطر اسپور از قطر باکتری بزرگ تر است و باعث ایجاد برجستگی در شکل باکتری می شود گاهی نیز اسپور هم اندازه یا کوچکتر از باکتری است. اسپور را به علت شفافیت و شکست زیاد نور می توان با میکروسکوپ فازکنتراست مشاهده نمود. اگر باکتری ها را به روش گرم رنگ آمیزی کنید اسپور را به صورت منطقه ای شفاف مشاهده می کنید. از جمله باکتری هایی که دارای اندواسپور هستند می توان جنس های کلستریدوم و باسیلوس، اسپوروسارسینا، اسپورولاکتوباسیلوس، دسولفوتوماکولوم، کوکسیلا بورتنی (ریکتزیای عامل تب کیو) را نام برد.
بوسیله میکروسکوپ الکترونی در مقطع اسپور از داخل به خارج قسمت های زیر مشاهده می شود:
- هسته اسپور (Core): از پروتوپلاست تشکیل شده که حاوی یک هسته کامل (کروموزوم) است. آنزیم های تنفسی سیتوکرومی در اسپور وجود ندارد. برخی از آنزیم های سلولی که در شکل رویشی باکتری وجود دارند در اسپور به مقدار زیاد مشاهده می گردد (مانند آلانین – راسماز) اما آنزیم دی پیکولینیک اسید سنتتاز تنها در اسپور وجود دارد. بخشی از توانایی مقاومت اسپور در مقابل حرارت مربوط به حالت نسبتا خشک و کم آب آن بوده و بخش دیگر مربوط به وجود مقادیر بسیار زیاد دی پیکولینات کلسیم است که در شکل رویشی باکتری وجود ندارد.
- غشاء داخلی(Inner membrane): از غشاء سیتوپلاسمی باکتری منشاء می گیرد.
- دیواره اسپور(Spore Wall): ماننند دیواره باکتری ها است که هنگام جوانه زدن منشاء دیواره سلولی باکتری خواهد بود.
- کورتکس(Cortex): ضخیم ترین لایه اسپور است که جنس آن از نوعی پپتیدوگلیکان می باشد.
- غشاء خارجی (Outer membrane): مانند غشاء داخلی است.
- پوشش اسپور(Spore Coat): از ماده پروتئینی شبیه کراتین ساخته شده است که مقاومت آنتی بیوتیکی اسپور ها مربوط به این لایه اسپور می باشد.
- اگزواسپوریوم(Exosporium): غشاء ظریفی از جنس لیپوپروتئین است که در برخی از گونه ها وجود دارد.
اسپور را نمی توان به آسانی رنگ نمود و زمانی که رنگی را پذیرفت به آسانی نمی توان رنگ زدایی کرد. به این منظور برای نفوذ رنگ (سبزمالاشیت) به داخل پوشش اسپور از حرارت استفاده می شود. سبز مالاشیت به آسانی از جسم باکتری شسته می شود. چرا که دیواره سلولی بر اثر حرارت آسیب دیده و پاره شده است. بدین سان اسپور دارای رنگ سبز مالاشیت و باکتری بدون رنگ است که می توان با رنگ دوم (سافرانین) آن را رنگ آمیزی نمود. در مشاهده میکروسکوپی لام رنگ آمیزی شده، اسپورها درون باکتری های سرخ رنگ به صورت منطقه ای کروی یا بیضوی کوچک سبز رنگ دیده می شوند. اندازه، شکل و محل اسپور در داخل باکتری برای تشخیص ارگانیسم ها اهمیت دارد. برای مثال اسپورها می توانند در مرکز، انتها و یا نزدیک به انتهای باکتری قرارگرفته باشند.
اگر اسپور قطر بیشتری نسبت به سلول رویشی باکتری داشته باشد موجب تورم یا بزرگی و تغییر شکل باکتری می شود.
تعدادی از باسیلهای اسپورزا از عوامل مهم مولد بیماری هستند . کلستریدیومهای بی هوازی از مشهورترین آنها هستند. کلستریدیوم بوتولینوم موجب مسمومیت غذایی (بوتولیسم) کشنده می شود. کلستریدیوم پرفرنجنز مولد قانقاریای گازی (شاربن علامتی) و کلستریدیوم تتانی مولد کزاز است. تمام این کلستریدیومهای اسپورزا اگزوتوکسینهای قوی تولید می کنند که اغلب کشنده هستند. قویترین اگزوتوکسین توسط کلستریدیوم بوتولینوم تولید می شود. مصرف مقدار بسیار کم از ماده غدایی حاوی سم بوتولیسم معمولا” موجب مرگ می شود. یک شیشه کوچک نوشابه حاوی سم بوتولیسم برای کشتن تمام مردم کره زمین کافی است .
اسپورهای کلستریدیوم پرفرنجنز و کلستریدیوم تتانی در خاک وجود دارد. در هر دو بیماری، اسپور ها از خاک آلود وارد زخم شده و پس از رویش و تولید اگزوتوکسین موجب بیماری شوند. اگزوتوکسین قانقاریای گازی و کزاز در مقایسه با بوتولیسم بسیارکند عمل می کند بنابراین از طریق تزریق آنتی توکسین می توان آنها را خنثی کرد. به دنبال خنثی سازی برای کشتن باکتریهای مولد توکسین از آنتی بیوتیک استفاده می شود و بافتهای آسیب دیده را قطع می کنند تا شرایط بی هوازی از بین برود. در واقع معالجه بموقع موجب نجات از مسمومیت ناشی از این دو باکتری می شود.
الف) آزمایش (روش شافرSchaeffer – فولتون fulton) :
– طرز تهیه رنگها و محلولها:
- مالاشیت گرین (محلول ۵/.%)
۵ گرم مالاشیت گرین را در ۱۰۰سی سی آب مقطر حل کنید.
- سافرانین ( محلول ۵/. %)
۵/.گرم سافرانین را در ۱۰۰سی سی آب مقطر حل کنید.
- روش آزمایش:
- از باسیلوس سوبتیلیس گسترش تهیه نمایید و پس از خشک شدن با حرارت ثابت کنید.
- گسترش را با سبز مالاشیت پوشانده و به مدت ۵ دقیقه روی حرارت حمام آب جوش قرار دهید.
- مراقب باشید تا رنگ نجوشد و خشک نشود. برای جلوگیری از خشک شدن می توانید دوباره مقداری از سبز مالاشیت را روی لام اضافه نمایید.
- رنگ را از روی لام خالی نمایید و با آب آن را بشویید.
- با سافرانین به مدت یک دقیقه گسترش را بپوشانید.
- رنگ را خالی نموده و با آب لام را بشویید.
- با کاغذ خشک کن لام را خشک نمایید و با روغن ایمرسیون و عدسی ۱۰۰ میکروسکوپ مشاهده کنید.
در این روش رنگ آمیزی ، اسپورها به رنگ سبز و باکتریها به رنگ قرمز مشاهده می شوند.
در این روش رنگ آمیزی، اسپورها به رنگ سبز و باکتریها به رنگ قرمز مشاهده می شوند.
شکل ۱ – مراحل رنگ آمیزی اسپور به ورش شافر |
شکل ۲ – نمایش اسپور در رنگ آمیزی به ورش شافر |
ب ) روش آزمایش به روش دورنر(Dorner Method) :
- پنج قطره آب مقطر سترون را درون لوله آزمایش بریزید و باکمک فیلدوپلاتین کلنی باسیلوس سوبتیلیس را به درون لوله انتقال داده و سوسپانسیون غلظی از آن تهیه نمایید.
- پنج قطره از کربول فوشین را به سوسپانسیون داخل لوله اضافه نمایید.
- لوله آزمایش را به مدت ۱۰ دقیقه درون آب جوش قرار دهید.
- قطره کوچکی از محلول ۱۰% نیگروزین را روی لام قرار داده و چند لوپ از سوسپانسیون فوق را در آن حل نمایید.
- با استفاده از انتهای یک لام، قطره مذکور را روی لام پخش کنید.
- صبر کنید تا گسترش به دست آمده در حرارت آزمایشگاه خشک شود.
- آب مقطر ۱۰۰ میلی لیترمیکروسکوپ با عدسی ۱۰۰ مشاهده نموده و مشاهدات خود را در گزارش کارتان رسم کنید.
طرز تهیه رنگ کربول فوشین مورد استفاده در این روش:
- فوشین قلیائی ۴ گرم
- الکل اتانول ۲۰ میلی لیتر
- فنل ۸ میلی گرم
- آب مقطر ۱۰۰ میلی لیتر
آب مقطر را به آرامی با فنل مخلوط نموده و سپس محلول رنگ فوشین در الکل را به آن اضافه کنید. حجم نهایی را به خوبی مخلوط نموده و برای یک شب در حرارت ۳۷ درجه سانتیگراد باقی بگذارید. سپس با استفاده از کاغذ صافی آن را صاف کنید.
در این روش زمینه لام سیاه رنگ، اسپور قرمز رنگ و باکتری بی رنگ است.
ج) رنگ آمیزی اسپور به روش مولر
۱-گسترش را با حرارت ثابت کنید.
۲-فوشین فنیکه غلیظ را روی لام بریزید و به ملایمت حرارت دهید تا به مدت ۱۰ دقیقه بخار متصاعد شود ولی رنگ
روی لام نجوشد و خشک نشود (توصیه می شود برای حرارت دادن لام را برروی پایه فلزی قرار دهید.)
۳- لام را با آب بشوئید.
۴- بوسیله الکل مطلق عمل رنگ بری را انجام دهید تا گسترش به رنگ گلی کم رنگ درآید.
۵- لام را با آب بشوئید.
۶- متیلین بلو را روی گسترش ریخته و ۳ دقیقه صبر کنید.
۷- لام را با آب بشوئید.
پس از خشک کردن لام با استفاده از روغن سدر و عدسی ۱۰۰ آنرا زیر میکروسکوپ مطالعه کنید. اسپورها به رنگ قرمز و باکتریها به رنگ آبی دیده می شوند.
