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1. 미생물 배양의 이해
1.1. 미생물의 정의 및 특징
미생물은 육안으로 관찰할 수 없을 정도로 작은 생물체이다. 미생물은 원생생물, 진균, 고균, 세균, 바이러스 등 다양한 생물체들의 집합이며, 단세포 생물이 많고 고등 동식물과 같은 분화된 조직을 가지고 있지 않다. 미생물은 최소 생활단위를 영위하며, 식품, 의약품 생산, 생물자원, 환경 분야 등 다양한 분야에 이용된다. 미생물은 일반적으로 매우 작아 육안으로 관찰하기 어려우며, 단세포 생물이 많고 고등 생물과 같은 분화된 조직을 가지고 있지 않다. 하지만 미생물은 다양한 형태와 기능을 가지고 있어 생명체로서의 최소 생활단위를 영위할 수 있으며, 식품 및 의약품 생산, 생물자원 활용, 환경 문제 해결 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다.
1.2. 미생물 배양의 필요성
미생물은 식품, 의약품 등 생산 공업이나 생물자원, 수질환경 및 토양의 지력보존 등에 다양하게 이용되기 때문에 미생물의 배양은 매우 중요하다. 특히 미생물은 우리의 육안으로 관찰할 수 없을 정도로 작은 생물이지만 최소 생활단위를 영위하며 다양한 형태와 기능을 가지고 있어 이들을 활용하기 위해서는 순수배양, 무균조작, 멸균법 등 미생물을 취급하는 기술을 익힐 필요가 있다. 또한 미생물은 위험한 병원성 미생물이 많으므로 부주의하면 자신이 감염될 뿐만 아니라 주위 사람에게도 위험을 줄 수 있기 때문에 안전하고 능률적으로 다루는 기술을 익히는 것이 중요하다. 이러한 미생물 배양 기술을 통해 다양한 용도로 미생물을 활용할 수 있게 되며, 더 나아가 미생물의 생리, 화학적 연구와 대량 배양 등에도 필요불가결하다고 할 수 있다.
1.3. 무균 조작의 중요성
미생물을 다루는 데 있어 무균조작은 필수적이다. 실험 대상인 미생물은 위험한 병원성 미생물이 많으므로 부주의하면 자신이 감염될 뿐만 아니라 주위 사람에게도 위험을 줄 수 있기 때문이다. 따라서 미생물의 배양과 취급에 사용되는 모든 기구와 재료는 깨끗해야 하며, 무균조작이란 이러한 사용 기구나 재료에 포함된 모든 미생물을 제거하는 기술을 말한다. 미생물의 멸균은 열, 압력, 산이나 알칼리, 여과 및 기타 화학약품을 이용하여 이루어질 수 있다. 무균 조작을 숙지하고 실천하는 것은 미생물 실험에 있어 매우 중요하다.
2. 배지의 종류와 특성
2.1. 목적에 따른 배지 분류
증식배지는 여러 영양소를 적당히 함유해 미생물 증식, 보존, 미생물 증식 등 일반적인 목적에 사용되는 배지이다. 증균배지는 특정 균종만 빠르게 증식시켜서 분리하고자 대상의 증식을 촉진시키거나 대상 외의 균종의 증식을 억제하는 물질을 첨가하는 배지이다. 선택배지는 선택한 미생물의 생육은 증진시키지만 그 외의 미생물의 생육은 억제시키는 배지이다. 감별배지는 미생물의 성질을 이용해 여러 미생물이 섞인 곳에서 대상이 되는 미생물을 육안으로 판별하거나 확인하기 위해 만들어진 배지로 특정한 지시약 등을 배지에 첨가한 배지이다. 이와 같이 목적에 따라 다양한 종류의 배지가 사용되며, 각각의 배지는 미생물의 배양 및 분리를 위해 특화된 기능을 가지고 있다. []
2.2. 재료에 따른 배지 분류
천연배지와 합성배지
천연배지는 천연물로 제작된 배지로, 미생물의 정확한 생육소를 알지 못할 때 사용된다. 이는 화학 조성이 완전히 알려져 있지 않은 천연물질로 구성되어 있다. 우유, 고기 추출물, 야채 등이 천연배지의 재료로 사용된다. 천연배지는 복잡한 영양성분을 함유하고 있어 다양한 미생물의 생장을 지원할 수 있다. 따라서 분리배양이나 새로운 균주를 얻고자 할 때 유용하게 사용된다.
반면 합성배지는 화학 조성이 정확히 알려진 재료만으로 제작된 배지이다. 탄소원, 질소원, 무기염 등의 영양성분을 화학적으로 정제된 형태로 함유하고 있다. 합성배지는 미생물의 생육에 필요한 영양분이 정확히 조절되어 있어, 특정 대사과정을 연구하거나 균주의 생리적 특성을 분석할 때 유용하게 사용된다. 또한 균주의 유전자 발현 조절, 2차 대사산물 생산 등의 연구에도 활용된다. 합성배지는 조성이 단순하여 재현성이 높고, 오염 위험이 낮아 미생물 생산 공정에도 활용되고 있다.
반합성배지는 합성배지의 성분 일부를 천연물로 대체하여 만든 배지이다. 천연배지에 비해 정제된 영양원을 포함하고 있어 미생물의 생육을 보다 정확히 조절할 수 있다. 반합성배지는 합성배지보다는 복잡한 구조를 지니고 있지만, 천연배지에 비해 화...
