น้ำยาของเมลเซอร์

น้ำยาของเมลเซอร์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อน้ำยาไอโอดีนของเมลเซอร์สารละลายของเมลเซอร์หรือเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่าเมลเซอร์ ) เป็นน้ำยาเคมี ที่มี ไอโอดีนเป็นส่วนประกอบหลักประกอบด้วยโพแทสเซียมไอโอไดด์และไอโอดีนธาตุ ( IKI ) ในสารละลายคลอรัลไฮเดรต และน้ำ ซึ่ง นักวิทยาเห็ดใช้เพื่อช่วยในการระบุชนิดของเชื้อรา ด้วย กล้องจุลทรรศน์[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]และนักพยาธิวิทยา พืช ใช้สำหรับเชื้อราที่ ก่อโรคใน พืช[ 5 ]น้ำยานี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี 1924 โดยนักวิทยาเห็ดชาวเช็กชื่อ วาคลาฟ เมลเซอร์ซึ่งใช้มันเพื่อเน้นลวดลายบนพื้นผิวของสปอร์ของเห็ดสกุลRussulaซึ่งเป็นลักษณะที่สำคัญทางอนุกรมวิธานในกลุ่มนั้น และเห็นได้ชัดเจนขึ้นเมื่อนำไปแช่ในน้ำยาของเมลเซอร์
ประวัติศาสตร์
การใช้สารละลายที่มีไอโอดีนเป็นตัวช่วยในการอธิบายและระบุเชื้อรามีมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 [ 6 ]สารละลายของเมลเซอร์ได้รับการอธิบายครั้งแรกในปี พ.ศ. 2467 [ 7 ]และตั้งชื่อตามผู้คิดค้นคือ วาคลาฟ เมลเซอร์ นักวิทยาเชื้อรา ซึ่งได้ดัดแปลงสารละลาย IKI ที่มีคลอรัลไฮเดรตซึ่งพัฒนาโดยนักพฤกษศาสตร์อาร์เธอร์ เมเยอร์ [ 8 ] เมลเซอร์เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านRussulaซึ่งเป็นสกุลที่อะไมลอยด์บน ลวดลายของ สปอร์หรือสปอร์ทั้งหมดมีความสำคัญทางอนุกรมวิธานอย่างมาก[ 7 ] [ 9 ] ในเอกสารเกี่ยว กับ Russulaปี พ.ศ. 2460 ของเมลเซอร์และ ยาโรสลาฟ ซวารา พวกเขาเรียกสารละลายนี้ว่า "jodkalichloral" (โพแทสเซียมไอโอไดด์-คลอรัล) [ 10 ]นักวิทยาเห็ดราคนอื่นๆ โดยเฉพาะโรเบิร์ต คูเนอร์ได้ทำการทดลองกับสารประกอบนี้เพื่อทดสอบปฏิกิริยาในโครงสร้างจุลกายวิภาคที่หลากหลายในแอสโคไมซีสและเบซิดิโอไมซีส และสูตรนี้ซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อ "รีเอเจนต์ของเมลเซอร์" ได้กลายเป็นตัวแทนการวินิจฉัยมาตรฐานใน กล้องจุลทรรศน์เห็ดรา[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]
องค์ประกอบ
น้ำยาของเมลเซอร์เป็นสารละลายในน้ำของคลอรัลไฮเดรต โพแทสเซียมไอโอไดด์ และไอโอดีน สูตรดั้งเดิมของวาคลาฟ เมลเซอร์ระบุว่าเป็นสารละลายของน้ำ 20 กรัม โพแทสเซียมไอโอไดด์ 1.5 กรัม และไอโอดีน 0.5 กรัม โดยนำส่วนผสมนี้มาผสมกับคลอรัลไฮเดรตในอัตราส่วน 1:1 ตามความจำเป็น[ 7 ]สูตรนี้จะให้ส่วนผสมของคลอรัลไฮเดรต 50% น้ำ 45.5% โพแทสเซียมไอโอไดด์ 3.4% และไอโอดีน 1.1% แม้ว่าสูตรทั้งหมดของน้ำยาของเมลเซอร์จะใช้สารประกอบทั้งสี่ชนิดเดียวกัน แต่ผู้เขียนในภายหลังมักเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของไอโอดีนและโพแทสเซียมไอโอไดด์ในน้ำยาอย่างมาก[ 6 ]ขึ้นอยู่กับสูตร เวอร์ชันสมัยใหม่มีโพแทสเซียมไอโอไดด์ประมาณ 2.4-3.6% และไอโอดีน 0.73–1.2% (อัตราส่วนของโพแทสเซียมไอโอไดด์ต่อไอโอดีนโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 2:1 ถึง 3.3:1) โดยส่วนที่เหลือของสารละลายจะเป็นคลอรัลไฮเดรตประมาณ 50% และน้ำ 50% [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 6 ]
น้ำยาของเมลเซอร์เป็นอันตรายหากรับประทานเข้าไปเนื่องจากมีไอโอดีนและคลอรัลไฮเดรต[ 6 ]เนื่องจากสถานะทางกฎหมายของคลอรัลไฮเดรต ทำให้น้ำยาของเมลเซอร์หาได้ยากในสหรัฐอเมริกา[ 6 ] [ 14 ]
สารเคมีที่เกี่ยวข้อง
รีเอเจนต์ของเมลเซอร์เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มรีเอเจนต์ที่มีไอโอดีน/โพแทสเซียมไอโอไดด์ (IKI) ซึ่งใช้ในชีววิทยาไอโอดีนของลูโกลเป็นสูตรอื่นเช่นกัน[ 4 ]สารละลายไอโอดีนของลูโกลที่มีความเข้มข้นสูงกว่าซึ่งบางครั้งใช้ในวิทยาเห็ดราเรียกว่าไอโอดีนของบาราล[ 8 ]รีเอเจนต์ของชูลท์เซซึ่งใช้ในกล้องจุลทรรศน์พฤกษศาสตร์ เป็นส่วนผสมของ IKI ใน สารละลาย ซิงค์คลอไรด์และน้ำ[ 4 ]วาคลาฟ เมลเซอร์เองได้อธิบายถึงการใช้สารละลายซิงค์คลอไรด์-ไอโอดีนเพื่อเน้นลวดลายของสปอร์บาซิเดียในRussulaก่อนที่จะเลิกใช้และหันมาใช้รีเอเจนต์ที่เขาคิดค้นขึ้นใหม่ ซึ่งเขาสังเกตว่าให้ปฏิกิริยาที่แรงกว่า[ 10 ]
สารละลายคลอรัลไฮเดรต-ไอโอดีนถูกนำมาใช้ในทางพฤกษศาสตร์ตั้งแต่ทศวรรษ 1820 เพื่อตรวจสอบเม็ดแป้งในคลอโรพลาสต์และโครงสร้างอื่นๆ[ 8 ]และยังคงถูกนำมาใช้ในกล้องจุลทรรศน์พฤกษศาสตร์เป็นครั้งคราวจนถึงศตวรรษที่ 20 [ 15 ]ในทางสาหร่ายวิทยาโปรโตคอลการย้อมสีของ von Stosch ซึ่งพัฒนาโดยHans-Adolf von Stoschเป็นเทคนิคทั่วไปสำหรับการย้อมเปลือกของไดโนแฟลเจลเลตโดยใช้สารละลายคลอรัลไฮเดรต-กรดไฮโดรไอโอไดด์-ไอโอดีน[ 16 ] [ 17 ]
เพื่อตอบสนองต่อความยากลำบากในการหาคลอรัลไฮเดรต นักวิทยาศาสตร์ที่ Rutgers ได้คิดค้น สารประกอบ ที่เป็นกรรมสิทธิ์ชื่อ Visikol เพื่อใช้แทนคลอรัลไฮเดรตในสูตรสำหรับกล้องจุลทรรศน์[ 18 ] [ 19 ]บทความในปี 2019 ได้อธิบายการทดลองที่แสดงให้เห็นว่า Visikol/IKI มีพฤติกรรมที่แตกต่างจากรีเอเจนต์ของ Melzer ในสถานการณ์สำคัญหลายประการ โดยระบุว่าไม่ควรแนะนำให้ใช้เป็นสารทดแทนที่ใช้งานได้[ 14 ]
ปฏิกิริยา
การทดสอบของเมลเซอร์ใช้วิธีนำเนื้อเยื่อหรือเซลล์ของเชื้อราไปสัมผัสกับสารเคมี โดยทั่วไปจะเตรียมในสไลด์สำหรับกล้องจุลทรรศน์แล้วสังเกตปฏิกิริยาสีอย่างใดอย่างหนึ่งจากสามปฏิกิริยาต่อไปนี้:
- ปฏิกิริยา อะไมลอยด์หรือปฏิกิริยาเมลเซอร์เป็นบวก ซึ่งสารดังกล่าวจะเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีดำ
- ปฏิกิริยา ซูโดอะไมลอยด์หรือเดกซ์ทรินอยด์ซึ่งสารดังกล่าวจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลถึงน้ำตาลแดง
- อินาไมลอยด์หรือเมลเซอร์เนกาทีฟ ซึ่งเนื้อเยื่อจะไม่เปลี่ยนสี หรือมีปฏิกิริยาเป็นสีเหลืองน้ำตาลจางๆ[ 2 ]
ปฏิกิริยาอะไมลอยด์สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท:
- ปฏิกิริยายูอะไมลอยด์ ซึ่งวัสดุจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินโดยไม่ต้องผ่าน การบำบัดด้วย โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ก่อน
- ปฏิกิริยาเฮมิอะไมลอยด์ ซึ่งวัสดุจะเปลี่ยนเป็นสีแดงในสารละลายลูโกลแต่ไม่แสดงปฏิกิริยาในรีเอเจนต์เมลเซอร์ เมื่อได้รับการบำบัดด้วย KOH จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินในรีเอเจนต์ทั้งสอง ( เฮมิอะไมลอยด์ ) [ 8 ]
โดยทั่วไปปฏิกิริยาของเมลเซอร์จะเกิดขึ้นเกือบจะในทันที แม้ว่าในบางกรณีปฏิกิริยาอาจใช้เวลาถึง 20 นาทีจึงจะพัฒนา[ 2 ]
หน้าที่ของสารเคมีที่ประกอบเป็นรีเอเจนต์ของเมลเซอร์มีหลายประการ คลอรัลไฮเดรตเป็นสารทำให้ใสช่วยฟอกสีและเพิ่มความโปร่งใสของวัสดุขนาดเล็กที่มีสีเข้มต่างๆ โพแทสเซียมไอโอไดด์ใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายของไอโอดีน ซึ่งโดยปกติแล้วจะละลายได้เพียงบางส่วนในน้ำ ไอโอดีนถือเป็นสารย้อมสีหลักที่มีฤทธิ์ในรีเอเจนต์ของเมลเซอร์ เชื่อกันว่ามันทำปฏิกิริยากับพอลิแซ็กคาไรด์คล้ายแป้งในผนังเซลล์ของวัสดุอะไมลอยด์ อย่างไรก็ตาม กลไกการออกฤทธิ์ของมันยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ มีการสังเกตว่าวัสดุเฮมิอะไมลอยด์ทำปฏิกิริยาแตกต่างกันเมื่อสัมผัสกับรีเอเจนต์ของเมลเซอร์เมื่อเทียบกับเมื่อสัมผัสกับสารละลาย IKI อื่นๆ เช่น ลูโกล และในบางกรณีพบปฏิกิริยาอะไมลอยด์ในวัสดุที่เคยสัมผัสกับ KOH มาก่อน แต่ไม่พบปฏิกิริยาอะไมลอยด์หากไม่ผ่านการบำบัดล่วงหน้าดังกล่าว[ 8 ] [ 20 ] [ 21 ]
การทดลองที่ทดสอบสปอร์จากเชื้อราBasidiomycetes 35 ชนิด เพื่อหาปฏิกิริยาต่อทั้ง Melzer's และ Lugol's พบว่าสปอร์ในสายพันธุ์ที่ทดสอบจำนวนมากมีปฏิกิริยาที่แตกต่างกันมากระหว่างสารทั้งสองชนิด ปฏิกิริยาเหล่านี้แตกต่างกันไปตั้งแต่มีปฏิกิริยาอ่อนหรือไม่เกิดปฏิกิริยาใน Lugol's ไปจนถึงให้ปฏิกิริยาไอโอดีนเป็นบวกใน Lugol's แต่ไม่เกิดใน Melzer's และแม้กระทั่งให้ปฏิกิริยาเดกซ์ทรินอยด์ใน Lugol's ในขณะที่ให้ปฏิกิริยาอะไมลอยด์ใน Melzer's [ 6 ]
เมลเซอร์จะสลายตัวกลายเป็นตะกอนขุ่นเมื่อผสมกับสารละลายด่าง[ 2 ]ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ร่วมกันหรือเรียงลำดับโดยตรงกับสารเคมีทางจุลชีววิทยาทั่วไป เช่น โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์หรือ สารละลาย แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ เมื่อใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นสารเตรียมการ ต้องทำให้ความเป็นด่างเป็นกลางก่อนเติมเมลเซอร์
อ่านเพิ่มเติม
- แบล็กเวลล์, เมเรดิธ และคณะ 2001 การปรากฏของไกลซีนเบทาอีนและปฏิกิริยาเดกซ์ทรินอยด์ในดอกเห็ดHarvard Papers in Botany 6:35–41. JSTOR 41761626
- Rossman, Amy Y. 1980. ปฏิกิริยาไอโอดีน: Melzer's เทียบกับ IKIวารสารMycological Society of America 31(1): 22.
- วิซซินี่, อัลเฟรโด; คอนซิลิโอ, จิโอวานนี่; เซ็ตติ, เลโด (2020) " การทดสอบสปอร์อะไมลอยด์ในอะการิคาเลสด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง: กรณีศึกษาเชื้อไตรโคโลมา " ไอเอ็มเอ เชื้อรา . 11(1) ดอย: 10.1186/s43008-020-00046-8