본문내용
1. 미생물 배양 및 배지 제조
1.1. 실험 목적
미생물을 연구하기 위해서는 먼저 미생물을 배양하여야 하는데 이를 위해 배지(medium)를 사용한다. 미생물의 종류와 배양 목적에 따라 요구되는 영양 성분이 각기 다르기 때문에 배지의 종류 또한 다양하다. 따라서 이번 실험의 목적은 배양하고자 하는 미생물의 영양요구조건을 파악한 뒤, 적합한 배지를 선택하여 제조하는 데 있다. 즉, 미생물의 종류와 배양 목적에 맞는 적절한 배지를 제조하는 방법을 익히는 것이 이번 실험의 주요 목적이라고 할 수 있다.
1.2. 배지(Medium)의 정의와 특징
1.2.1. 배지의 주요 성분
배지의 주요 성분은 다음과 같다.
펩톤(peptone)은 카제인, 동물의 육류 등의 단백질을 펩신 또는 트립신, 팬크레아틴 등의 효소로 소화시켜 만든 작은 분자의 황색 분말로, 수용액 상태에서는 약산성을 나타낸다. 이는 미생물 배양을 위한 질소원과 에너지원으로 사용된다.
육즙 성분(Meat extract)은 쇠고기의 근육부분에서 수용성 성분을 추출하여 농축한 것으로, 염류, 발육 인자, 핵산 성분, 당분, 아미노산, 비응고성 단백질 등을 공급한다.
효모 추출물(Yeast extract)은 효모에서 추출한 수용성 성분으로, 염류, 발육 인자, 핵산 성분, 당분, 아미노산, 비응고성 단백질 등을 제공한다.
우무(Agar)는 홍조류에서 추출된 물질로, 대부분의 미생물이 분해하지 못하여 고체배지 제조 시 유용하게 사용된다. 100°C 이상에서 액화되며, 냉각 시 다시 고화된다.
젤라틴(Gelatin)은 동물의 뼈, 피부, 인대, 건 등을 끓여 만든 황갈색의 물질로, 고체배지 제조 시 사용된다.
이와 같이 배지의 주요 성분은 미생물의 영양 공급과 배양을 위해 필수적인 물질들로 구성되어 있다.
1.2.2. 배지의 종류
1.2.2.1. 배지 성분의 성상에 따른 분류
배지의 성분에 따른 분류는 크게 세 가지로 나뉜다.
자연배지(natural medium)는 화학적 성질이 분명하지 않은 물질을 혼합하여 만든 배지이다. 복잡한 성분으로 이루어져 있기 때문에 미생물의 생장을 최적화하기 어려운 편이지만, 미생물의 토착 환경과 유사해 실험에 적합할 수 있다. 대표적으로는 육즙(meat extract) 및 효모 추출물(yeast extract)을 포함한 배지가 있다.
합성배지(synthetic medium)는 화학적 성질이 분명한 성분을 사용하여 만든 배지이다. 미생물의 요구사항을 맞추기 위해 순수한 화합물을 첨가하여 조성을 정밀하게 조절할 수 있다. 그러나 자연배지에 비해 미생물의 생장이 상대적으로 잘 되지 않는다는 단점이 있다.
반합성배지(semisynthetic medium)는 자연배지와 합성배지의 중간적인 성질을 가지고 있다. 주성분은 단백질의 완전 가수분해물이지만, 여기에 소량의 자연 성분을 첨가하여 조성을 구성한다. 자연배지보다는 조성이 간단하고, 합성배지보다는 미생물 생장에 유리한 편이다.
1.2.2.2. 물리적 성상에 따른 분류
배지(medium)는 물리적 성상에 따라 액체배지(liquid media, broth), 고체배지(Solid media), 반고체배지(semibutt media)로 분류된다.
액체배지는 응고제가 포함되어 있지 않은 액상의 배지로, 미생물의 분리와 계수에 많이 이용된다. 세균의 생화학적 검사, 증식, 대사산물 검출 등의 목적으로 사용된다.
고체배지는 액체배지에 한천(agar), 젤라틴 혹은 실리카겔 등을 첨가하여 굳힌 것으로, 미생물의 보존배양, 순수분리 등에 사용된다. 고체배지에는 평판배지, 고층배지, 사면배지, 반사면배지 등이 있다.
평판배지는 배양접시에 약 4mm 두께로 넣어 굳힌 것으로, 주로 호기성 미생물의 분리배양과 집락 관찰에 이용된다. 고층배지는 시험관을 세운 상태로 배지를 굳힌 것으로, 세균의 성상검사, 통성 혐기성 세균의 보존, 세균의 운동성 검사 등에 사용된다. 사면배지는 시험관에 배지를 약 45도 각도로 굳힌 것으로, 호기성 미생물의 증식과 보존에 이용된다. 반사면배지는 고층배지의 1/3 정도를 경사지게 만든 것으로, 세균의 생화학적 검사에 활용된다.
반고체배지는 액체배지에 응고제를 소량 첨가하여 제조한 것으로, 세균의 운동성 관찰과 보존, 운송에 이용된다.
1.2.2.3. 사용 목적에 따른 분류
사용 목적에 따른 배지의 분류는 다음과 같다.
보통배지(general purpose medium)는 가능한 많은 미생물이 생육할 수 있도록 제조된 배지이다. 이는 미생물의 배양 또는 수 측정을 위해 사용된다.
선택배지(selective medium)는 혼합되어 있는 검체에서 특정 미생물을 분리하는데 사용된다. 선택배지는 목적하는 미생물의 생육을 증진시키고 다른 미생물의 생육을 억제하도록 제작된다.
분별배지(differential medium)는 균종의 감별과 동정을 목표로 한다. 이는 미생물의 생화학적 성질을 이용하여 여러 미생물이 혼재되어 있는 곳에서 목적으로 하는 미생물을 판별 또는 확인하기 위해 만들어진다.
이 밖에도 증식용배지, 증균용배지, 특수 증균 배지, 수송용배지 등 다양한 배지가 미생물 실험에 사용된다. 이들은 미생물의 생장을 촉진하거나 미생물을 보존하는 등의 특수한 목적을 가지고 제작된다.""
1.3. 실험 재료 및 기기
실험 재료 및 기...
