Perbedaan Pewarnaan Gram Positif dan Negatif: Kunci Identifikasi Bakteri

Dalam dunia mikrobiologi, identifikasi bakteri merupakan langkah krusial untuk memahami peranannya, baik dalam kesehatan manusia, lingkungan, maupun industri. Salah satu metode klasik namun sangat efektif untuk membedakan jenis bakteri adalah pewarnaan Gram. Metode ini mengklasifikasikan bakteri ke dalam dua kelompok utama: Gram positif dan Gram negatif, berdasarkan perbedaan struktur dinding sel mereka.

Perbedaan Fundamental: Struktur Dinding Sel

Perbedaan paling mendasar antara bakteri Gram positif dan Gram negatif terletak pada komposisi dan ketebalan dinding sel mereka. Dinding sel bakteri berperan penting dalam menjaga bentuk sel, melindungi dari tekanan osmotik, dan berinteraksi dengan lingkungan.

Bakteri Gram Positif

Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang relatif tebal dan kompleks, yang sebagian besar terdiri dari lapisan peptidoglikan. Lapisan ini bisa mencapai ketebalan hingga 20-80 nanometer. Kehadiran lapisan peptidoglikan yang tebal ini memungkinkan bakteri Gram positif untuk mempertahankan warna utama pewarnaan, yaitu mor dan ungu, bahkan setelah dicuci dengan alkohol. Selain peptidoglikan, dinding sel Gram positif juga mengandung asam teikoat dan asam lipoteikoat, yang memainkan peran dalam adhesi dan respons imun.

Bakteri Gram Negatif

Sebaliknya, bakteri Gram negatif memiliki dinding sel yang jauh lebih tipis, dengan lapisan peptidoglikan yang hanya setebal 2-10 nanometer. Dinding sel ini terletak di antara membran sitoplasma bagian dalam dan membran luar. Membran luar ini merupakan ciri khas bakteri Gram negatif dan mengandung lipopolisakarida (LPS) yang dapat memicu respons imun pada inang. Karena lapisan peptidoglikannya yang tipis dan adanya membran luar, bakteri Gram negatif tidak mampu mempertahankan warna mor saat dicuci dengan alkohol selama proses pewarnaan Gram. Mereka kemudian menyerap warna kedua, biasanya merah muda atau merah, yang diaplikasikan sebagai pewarna pencounter.

Proses Pewarnaan Gram

Proses pewarnaan Gram melibatkan empat langkah utama:

1. Pewarnaan Utama: Sel bakteri diwarnai dengan Crystal Violet. Kedua jenis bakteri akan menyerap warna ungu ini.
2. Mordan: Penambahan lugol (iodin) yang bereaksi dengan Crystal Violet membentuk kompleks yang lebih besar, sehingga semakin mengunci warna pada dinding sel.
3. Dekolorisasi: Pencucian dengan campuran alkohol-aseton. Inilah tahap krusial. Pada bakteri Gram positif, kompleks Crystal Violet-iodin tetap tertahan dalam lapisan peptidoglikan tebal. Namun, pada bakteri Gram negatif, alkohol melarutkan lapisan luar dan menembus dinding sel yang tipis, menyebabkan kompleks warna keluar.
4. Pewarnaan Kedua (Counterstain): Pewarnaan dengan safranin (biasanya merah muda). Bakteri Gram positif tetap terlihat ungu karena warna Crystal Violet lebih dominan. Sementara itu, bakteri Gram negatif yang telah kehilangan warna ungu akan menyerap warna merah muda dari safranin, sehingga tampak merah atau merah muda.

Hasil akhir ini memungkinkan ahli mikrobiologi untuk membedakan bakteri Gram positif (ungu) dan Gram negatif (merah muda/merah) di bawah mikroskop.