Реактив Мельцера (також відомий як йодний реактив Мельцера, розчин Мельцера) — це хімічний реактив на основі йоду, що складається з йодиду калію та елементарного йоду (IKI) у розчині хлоралгідрату та води, який використовується мікологами для мікроскопічної ідентифікації грибів та фітопатологами для виявлення грибкових патогенів рослин. Вперше його описав у 1924 році чеський міколог , який використав його для виділення орнаменту на поверхні базидіоспор грибів роду Russula, ознаки, яка є таксономічно важливою в цій групі та значно посилюється шляхом обробки в реактиві Мельцера.

Історія Використання йодовмісних розчинів як допоміжного засобу для опису та ідентифікації грибів датується серединою 19 століття. Реактив Мельцера вперше був описаний у 1924 році і отримав свою назву від свого винахідника, міколога Вацлава Мельцера, який модифікував старіший розчин IKI, що містить хлоралгідрат, розроблений ботаніком Артуром Мейєром. Мельцер був спеціалістом з сироїжок (Russula), роду, в якому амілоїдія на орнаментації спор або всій спорі має велике таксономічне значення. У монографії 1927 року Russula Мельцера та розчин називають «йодкаліхлоралем» (йодид-хлоралем калію). Інші мікологи, зокрема , невдовзі експериментували зі сполукою для перевірки реакцій у широкому спектрі мікроанатомічних структур аско- та базидіоміцетів, і ця формула, згодом відома як «реактив Мельцера», стала стандартним діагностичним засобом у мікологічній мікроскопії.

Склад Реактив Мельцера являє собою водний розчин хлоралгідрату, йодиду калію та йоду. Оригінальна рецептура Вацлава Мельцера являла собою розчин з 20 г води, 1,5 г йодиду калію та 0,5 г йоду, причому частину цієї суміші змішували за потреби у співвідношенні 1:1 з хлоралгідратом. Ця формула дасть суміш з 50 % хлоралгідрату, 45,5 % води, 3,4 % йодиду калію та 1,1 % йоду. Хоча всі формули реактиву Мельцера використовують ті самі чотири сполуки, наступні автори часто значно змінювали пропорції йоду та йодиду калію, що містяться в реактиві. Залежно від рецептури, сучасні версії містять приблизно від 2,4 до 3,6 % йодиду калію та 0,73–1,2 % йоду (співвідношення йодиду калію до йоду зазвичай коливається від 2:1 до 3,3:1), а решта розчину складається приблизно з 50 % хлоралгідрату та 50 % води.

Реактив Мельцера небезпечний при проковтуванні через наявність йоду та хлоралгідрату. Через правовий статус хлоралгідрату, реактив Мельцера важко отримати у Сполучених Штатах.

Пов'язані реагенти Реактив Мельцера належить до класу реагентів, що містять йод/йодид калію (IKI), що використовуються в біології. Йодний розчин Люголя — ще одна така формула. Розчин йоду Люголя міцнішої концентрації, який іноді використовується в мікології, називається йодом Бараля. , який використовується в ботанічній мікроскопії, являє собою суміш IKI у розчині хлориду цинку та води. Сам Вацлав Мельцер описує використання розчину хлориду цинку та йоду для виділення орнаментації базидіоспор у сироїжки, перш ніж відмовитися від нього на користь свого новоствореного реагенту, який, як він зазначає, дав сильнішу реакцію.

Розчини хлоралгідрату з йодом використовуються в ботаніці з 1820-х років для дослідження крохмальних гранул у хлоропластах та інших структурах і досі іноді застосовувалися в ботанічній мікроскопії аж до 20-го століття. У фікології протокол фарбування фон Штоша, розроблений  — це поширений метод фарбування теки динофлагелятів за допомогою розчину хлоралгідрату, йодидної кислоти та йоду.

У відповідь на труднощі з отриманням хлоралгідрату, вчені з Університету Рутгерса розробили запатентовану сполуку під назвою Візікол як заміну хлоралгідрату в рецептурах для мікроскопії. У статті 2019 року описано експеримент, який демонструє, що Візікол/ІКІ поводиться інакше, ніж реактив Мельцера, у кількох ключових ситуаціях, зазначаючи, що його не слід рекомендувати як життєздатну заміну.

Реакції Метод Мельцера використовується шляхом впливу реагенту на грибкову тканину або клітини, зазвичай під час підготовки предметного скла мікроскопа, та пошуку будь-якої з трьох кольорових реакцій:

або позитивна реакція Мельцера, при якій матеріал реагує з синього на чорний колір. Псевдоамілоїдна або декстриноїдна реакція, при якій матеріал реагує з коричневого на червонувато-коричневий колір. Неамілоїдний або Мельцер-негативний, при якому тканини не змінюють колір або реагують слабо жовто-коричневим.

Серед амілоїдних реакцій можна виділити два типи:

Евамілоїдна реакція, під час якої матеріал блакитніє без попередньої обробки гідроксидом калію (KOH). Геміамілоїдна реакція, під час якої матеріал червоніє в розчині Люголя, але не реагує в реактиві Мельцера; після попередньої обробки KOH він синіє в обох реактивах (геміамілоїдність).

Реакції Мельцера зазвичай майже миттєві, хоча в деяких випадках реакція може розвиватися протягом 20 хвилин.

Хімічні речовини, що входять до складу реактиву Мельцера, мають кілька функцій. Хлоральгідрат — це , який відбілює та покращує прозорість різних темних мікроскопічних матеріалів. Йодид калію використовується для покращення розчинності йоду, який в іншому випадку є лише напіврозчинним у воді. Вважається, що йод є основним активним барвником при хворобі Мельцера; вважається, що він в клітинних стінках амілоїдного матеріалу, проте механізм його дії до кінця не зрозумілий. Було помічено, що геміамілоїдний матеріал реагує інакше під впливом розчину Мельцера, ніж під впливом інших розчинів IKI, таких як Люголь, і що в деяких випадках амілоїдна реакція проявляється в матеріалі, який попередньо піддавався впливу KOH, але неамілоїдна реакція проявляється без такої попередньої обробки.

Експеримент, у якому спори 35 видів базидіоміцетів були перевірені на реакції як на Мельцера, так і на Люголя, показав, що спори у великому відсотку протестованих видів демонструють дуже різні реакції між двома реагентами. Вони варіювалися від слабкої або нереактивності в розчині Люголя до йод-позитивних реакцій у розчині Люголя, але не в розчині Мельцера, і навіть декстриноїдних реакцій у розчині Люголя та амілоїдних реакцій у розчині Мельцера.

Розчин Мельцера розкладається у вигляді каламутного осаду при поєднанні з лужними розчинами, тому його не можна використовувати в комбінації або в прямій послідовності з такими поширеними мікологічними реагентами, як розчини гідроксиду калію або гідроксиду амонію. Коли гідроксид калію використовується для попередньої обробки, лужність необхідно спочатку нейтралізувати перед додаванням розчину Мельцера.

Примітки

Джерела Blackwell, Meredith, et al. 2001. The presence of glycine betaine and the dextrinoid reaction in basidiomata. Harvard Papers in Botany 6:35–41. Rossman, Amy Y. 1980. The iodine reaction: Melzer's vs. IKI. Mycological Society of America Newsletter 31(1): 22. Vizzini, Alfredo; Consiglio, Giovanni; Setti, Ledo (2020). «Testing spore amyloidity in Agaricales under light microscope: The case study of Tricholoma». IMA Fungus. 11(1).