Elektronenmikroskopische Darstellung von Umsatzorten reduzierender Enzyme in Bakterien durch Methylenblau-Silber (Argochrom)

Abstract

Die Methylenblau-Silberverbindung Argochrom eignet sich gut zum elektronenmikroskopischen Nachweis und zur Lokalisation reduzierender Enzyme in Bakterien. Wenn Argochrom dem flüssigen Kulturmedium beigegeben wird, dann wird es, wie Feinbereichselektronenbeugung anzeigt, zu Ag-Granula reduziert. Diese sind schon in einfachen Tupfpräparaten klar erkennbar und haben nach ca. 15 min die maximale Menge erreicht. Die Lokalisation der Ag-Granula im Bakterieninnern war durch Schnitte möglich, da die Granula die Einbettungsvorgänge überstehen, wenn nach den angegebenen Vorschriften fixiert und kontrastiert wird. Die Granula liegen bei gramnegativen Bakterien meist zwischen Zellwand und Cytoplasmamembran und zeigen die dort liegenden Umsatzorte reduzierender Enzyme an. Bei grampositiven Bakterien wurde Argochrom meist schon im Kulturmedium, reduziert und es kam zu keiner oder nur geringer intrazellulärer Granulabildung. Im bakterien-freien Filtrat wurde es nicht reduziert. Die unterschiedliche Größe und Häufigkeit der Ag-Granula in den Bakterien ist wahrscheinlich ein Maß für die Aktivität der Enzyme, wie es auch die Geschwindigkeit ist, mit der die Bakterienkultur Argochrom entfärbt. Verschiedene Substrate, die die Aktivität bestimmter Enzyme, insbesondere der Atmungskette, beeinflußten, wirkten sich entsprechend auf die Bildung der Granula aus.

The methylenblue-silver-compoundArgochrome can be used for electron microscopical localisation of the reductive enzyme system in bacteria. When added to the culture medium, the bacteria reduceArgochrome to metallic silver grains, as demonstrated by electron diffraction. These Ag-grains can already be seen in preparations of whole bacteria. Ultrathin sections of gramnegative bacteria show the Ag-grains between cell wall and cytoplasmic membrane, indicating the location of the enzyme reaction. Grampositive bacteria often reduceArgochrome already in the culture medium, with less or no formation of intra-cellular grains. The respective bacteria-free filtrates do not reduceArgochrome. The varying size and frequency of the Ag-grains may be an expression of the enzyme activity, as is the time needed by a bacterial culture to discolourArgochrome. Various substrates affecting the reductive enzym system, also influence the formation of Ag-grains in bacteria.