세균의 증식성

본문내용

수기가 끝나면, 증식이 정지하는 정지기(stationary phase)가 되고 방치하면 점차 쇠퇴기(phase of decline)에 들어간다.
1. Lag phase
잠복기란 접종전 배양말기의 불리한 조건에서 대사산물이나 효소가 고갈된 접종세포가 새로운 환경에 적응할 때까지의 기간을 말한다. 세포가 발육을 재개할 수 있는 농도에 도달할 때까지 효소나 중간대사물질이 생성되어 축적된다.
만약 조성이 전혀 다른 배지로부터 균체를 채취하여 접종하면, 이들 균체는 새로운 배지가 유전적으로 부적합하여 발육이 불가능하게 되는 경우가 더러 있다. 이러한 경우에는 긴잠복기간이 필요할 수가 있는 데, 이는 접종균중 약간이 변이균이 증식하여 그 증가가 분명해질 때까지 필요한 시간을 나타낸다.
2. log phase
대수기에 있어서 세포는 모두 안전된 상태에 있다. 새로운 세포재료가 일정한 속도로 합성되고 새로운 재료는 그 자체가 촉매적으로 작용하여 균량은 대수적으로 증가하게 된다. 이것은 다음 2가지 사항중 한가지가 일어날 때까지 계속된다. 즉 배지중의 1종 또는 그 이상의 영양원이 고갈되거나, 또는 유독대사산물이 축적되어 발육이 저해될 때까지이다. 호기성균의 경우에는 결핍되는 영영원은 주로 산소이다. 균체농도가 약 1×107/ml을 넘으면, 공기중에서 진탕하거나 기포를 보내거나 하여 산소를 보급하지 않는 한 발육속도는 저하된다. 균체농도가 4∼5×109/ml에 도달하면, 산소의 확산율은 통기된 배지에서도 요구에 응할 수 없게 되어 발육은 차차 느려진다.
3. stationary phase
영양원이 고갈되거나 유독물질이 축적되면 결국에는 증식이 완전히 정지하기에 이른다. 그러나 대부분의 경우 극대정지기에서 세포의 교체가 이루어지고 있다. 사멸에 의하여 생세포수는 서서히 저하하지만, 발육과 분열에 의하여 새로운 세포가 형성되기 때문에 균형이 유지되고 있다. 이러한 상태에서는 생균수는 일정한 그대로이지만, 총세포수는 저차로 증가한다.
4. death phase
미생물의 종류나 배양조건에 따라 다르지만, 일정기간의 극대정지기를 지나면, 사멸속도가 가속되기 시작하여 일정한 수준에까지 도달한다. 대다수의 세포가 사멸한 후에는 사멸속도가 현저하게 저하지만, 소수의 미생물이 배양기 내에서 수개월 또는 수년간 생존하는 경우도 있다. 이것은 사멸용해된 세포로 부터 유리되는 영양원을 소수의 군체가 소비하면서 살아가기 때문이라 생각된다.
Measurement of Microbial Growth
세균증식을 측정하는 데에는 균수를 측정하는 경우와 균량을 측정하는 경우가 있다. 일정세균수와 일정배양조건에서는 균수와 균량이 비례한다. 그러나 일정세균배양조건을 좋게 하고 증식속도를 높이면 하나의 균이 크게 되므로 동일 균수에서도 배양조건이 좋으면 증식속도가 빠른 편이 크게 된다.
1. 균수의 측정법
가. 진균수의 측정
혈구계산판과 거의 유사한 Petroff-Hauser세균계산판을 이용하여, 깊이 0.02mm, 면적 1/400㎟의 게산실(1/20,000 mm3) 내의 세균을 현미경으로 센다.
식염 등의 전해질에 세균을 분산시키고, 전류가 흐르는 가는 구멍을 통과시키면, 가느다란 구멍은 그 자체로 커다란 저항을 가지지만, 세균이 통과함에 따라, 세균 체적분만 전해액이 치환되어, 보다 저항이 증가하고, 세균 체적에 비례한 전압 펄스가 생긴다. 이 전압 펄스 크기와 수를 전기적으로 측정할 수 있는 Coulter counter를 사용하여 세균균수를 측정한다.
나. 세균수 측정
획선도말법, 혼합희석 배양법, 멤브레인 필터법이 있으며, 집락형성능이 있는 균수를 세는 방법이다. 그러나 하나의 집락을 형성하는 최초의 군이 여러 개일 때에는 정확한 균수를 셀 수가 없으므로, 균종에 따라서는 정확한 수를 구할 수 없다. 일반적으로 집락수의 신뢰도는 계수한 집락수에 따라 결정되므로, 집락수가 적은 평판을 여러장 만들어서 집락수가 많게 되도록 한 장의 평판을 이용하는 편이 정밀도가 높게 된다. 물론 평판내의 집락수가 많으면, 집락은 중북이 되어 부정확하게 된다.
우선 시료를 희석함으로써 평판에 도포하는 것이지만, 1회 희석의 확률오차를 a％라하고, 그런 희석을 n회 한다면, 희석에 따른 오차는 a×√n이 되므로 희석 회수를 될 수 있는 한 적게 하여 실험의 정밀도를 높여야 한다.
무엇보다도 생균수는 배양 후 1∼2일 후에 알 수 있으므로, 예를 들면 2×108/ml의 균량으로 실험하였을 때에는 이방법은 쓸모없다. 그 때에는 다음 균량측정법의 탁도법에 의하여, 탁도와 생균수와의 관계를 표준곡선으로 하여 그리면, 탁도에서 생균수를 예상할 수 있다. 그러나 표준곡선도 균주를 바꾸거나, 배지, 배양방법을 바꾸면, 쓸모없게 된다.
2. 균량의 측정법
건조중량, 질소량, DNA량, RNA량, 단백질량, 배양액을 원심분리하여 침전시킨 균의 체적 등을 측정하는 방법이 있지만, 가장 편리한 방법은 광전광도계를 사용하여 탁도를 측정하는 방법이 있다. 이 방법에서는 물론 죽은 균도 둘어오게 된다. 탁도법은 세균이 R형 으로 clumping하거나, 색이 흡수가 있을 때에는 사용하지 않는다. 보통 완전배지에서는 600∼660 nm, 최소배지에서는 420∼560nm의 파장을 사용하여 착색의 영향을 적게 하는 동시에 감도가 좋은 파장을 선택한다.
참 고 문 헌
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세균,   증식성,   미생물,   환경조건,   고운세균