본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
이 실험의 목적은 미생물을 배양하고 분리, 동정하기 위해 생육조건과 사용목적에 따라 배지를 제조하고 미생물을 무균적으로 접종하는 방법을 배우는 것이다. 구체적으로 배지의 종류와 각종 배지의 제조방법을 습득하고 목적에 따른 적합한 배지를 선택하는 것이 주된 목적이다. 또한 배지에 접종하여 단일 콜로니를 얻어내는 streak plate법을 익히는 것 또한 이 실험의 목적이다.
1.2. 실험 배경 및 이론
미생물은 다양한 영양요구성을 나타내며, 무기물로만 구성된 배지에서 자랄 수 있는 종류도 있고, 아미노산, 비타민과 복잡한 유기화합물이 첨가된 배지에서 자랄 수 있는 종류도 있다. 이러한 영양요구성은 세균의 종류에 따라 각기 다르다.
배지(medium)는 미생물의 배양에 필요한 각종 영양분을 혼합하여 제조한 것으로, 화학조성에 따라 합성배지와 복합배지로 분류된다. 합성배지는 미생물의 영양요구성을 알고 있을 때 사용하며, 단순한 화학조성을 가진다. 반면 복합배지는 특정 미생물의 영양요구성을 모를 때 사용하며, 화학조성을 정확히 알 수 없는 성분을 포함한다.
또한 배지는 기능에 따라 선택배지, 분별배지, Enriched medium으로 분류된다. 선택배지는 특별한 영양물질을 포함하여 특정 미생물만 선택적으로 생육하도록 하며, 분별배지는 서로 다른 종류의 미생물을 구별하는 데 사용된다. Enriched medium은 영양분이 풍부한 배지로, 미생물의 빠른 증식을 도모한다.
물리적 성질에 따라서는 액체배지, 고체배지, 반고체배지로 분류된다. 액체배지는 세균의 성장 검사, 증식, 대사산물 분석 등을 위해 사용되며, 고체배지는 한천이나 젤라틴을 첨가하여 굳힌 것으로 집락의 관찰 및 보존에 사용된다. 반고체배지는 한천이나 젤라틴을 적은 양 첨가하여 고체가 덜 무른 상태의 배지로, 세균의 운동성 관찰에 사용된다.
이처럼 배지의 다양한 분류와 특성은 미생물 배양을 위해 매우 중요하며, 실험 목적과 미생물의 특성을 고려하여 적합한 배지를 선택해야 한다.
2. 배지의 종류와 분류
2.1. 화학조성에 따른 분류
2.1.1. 합성배지
합성배지는 미생물의 영양요구성을 잘 알고 있을 때 사용하는 배지로, 탄소원, 질소원, 황, 인 등 미생물이 필요로 하는 기본적인 무기물을 화학순도가 높은 시약을 사용하여 만든다.
합성배지는 미생물이 필요로 하는 영양성분의 조성을 정확하게 알고 있기 때문에 미생물 생장에 필요한 각 영양분을 정량적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 미생물의 생육 특성과 대사과정을 효과적으로 연구할 수 있다.
합성배지는 탄소원, 질소원, 무기염, 비타민 등의 조성을 달리하여 다양한 종류의 배지를 만들 수 있다. 대표적인 예로 glucose와 ammonium sulfate를 주요 성분으로 하는 최소배지(minimal medium)와 더불어 amino acid, vitamin, growth factor 등을 첨가한 합성배지가 있다.
이러한 합성배지는 미생물의 생장과 대사를 연구하기 위한 목적으로 주로 사용되며, 발효, 신약개발 등의 분야에서 활용도가 높다. 또한 합성배지는 미생물의 영양요구성을 파악하는데 유용하게 사용된다.
2.1.2. 복합배지
복합배지(Complex medium)는 특정 미생물의 영양요구성을 모를 때 사용하는 배지이다. 화학조성을 정확하게 알지 못하는 성분들을 포함하고 있으며, 일반적으로 단백질 분해물, 효모추출물, 육류추출물 등의 복합영양물질을 공급한다. 복합배지에는 다음과 같은 특성이 있다.
첫째, 복합배지는 화학조성을 정확히 알지 못하는 영양성분을 포함하고 있다. 특정 미생물의 생장에 필요한 정확한 영양 요구도를 모르는 경우, 다양한 영양원을 공급하여 미생물의 성장을 돕는다. 이를 통해 배양하고자 하는 미생물이 자랄 수 있는 환경을 제공한다.
둘째, 복합배지에는 단백질 분해물, 효모추출물, 육류추출물 등 복합적인 영양성분이 포함되어 있다. 이러한 성분들은 아미노산, 비타민, 미량 요소 등 미생물 성장에 필요한 다양한 물질을 공급한다. 따라서 복합배지는 까다로운 영양 요구성을 가진 미생물의 배양에 유용하다.
셋째, 복합배지는 일반배지나 선택배지에 비해 미생물의 생육이 좋다. 다양한 영양성분을 공급받기 때문에 미생물이 안정적으로 자랄 수 있다. 이를 통해 배양 과정에서 미생물의 활성과 생존율을 높일 수 있다.
이처럼 복합배지는 특정 미생물의 영양 요구도를 모르는 경우 유용하게 사용될 수 있다. 다양한 영양성분을 공급하여 까다로운 미생물도 안정적으로 배양할 수 있게 한다는 점에서 그 활용도가 높다고 볼 수 있다.
2.2. 기능에 따른 분류
2.2.1. 선택배지
선택배지는 특별한 영양물질(항생제, 염료, 탄소원 등)을 포함하고 있어 특정한 미생물만을 선택적으로 증식시킬 수 있는 배지이다. 혼합 배양액에서 원하는 균주만을 분리하고자 할 때 사용되며, 선별적인 생육이 가능하도록 배지의 조성을 조절하여 만든다.
예를 들어 Mannitol salt agar는 포도상구균을 선택적으로 분리하고자 할 때 사용하는 대표적인 선택배지이다. 이 배지는 염화나트륨(Sodium Chloride)을 7.5% 농도로 포함하고 있어 포도상구균을 제외한 대부분의 세균의 생장을 억제한다. 또한 맨니톨(...
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