미생물학 대구보건대학 임상병리과

1. 미생물학대구보건대학 임상병리과

2. 제1편 . 미생물의 발달사 1. 미생물(Microoganism)이란? 현미경을 통해서 볼 수 있는 작은 생명체 1)영역 : 세균, 곰팡이, 효모, 리켓치아, 원충, 바이러스등 2)분류 (1)일반미생물학 : 미생물의 일반생리. 형태, 유전 등에 관한 학문 (2)병원미생물학: 미생물의 병원성에 관한 학문 (3)응용미생물학 : 식품, 토양, 환경,해양 등 3)발달 : 신벌설→ 장기설 → 접촉전염설 4)발견 : Antony van Leeuwenhoek(1675) 5)자연발생설 : Needham(1749) 6)생물속생설 : Lazzaro Spallanzani(1765) 7)자연발생설을 과학적으로 부정 :Louis Pasteur(1880) 8)현대 미생물의 개척 : Louis Pasteur, Robert Koch (1)Louis Pasteur(1822~1895) ①생물속생설입증

3. ②발효와 산패의 원인규명  ③Pasreurization개발 : 63 ℃/30분 (2)Robert Koch(1843~1913)   ①세균염색법개발(1876)   ②Bacillus anthracis순수배양법 개발   ③Mycobacterium tuberculosis발견(1882)   ④Vibrio cholerare발견(1883)   ⑤세균의 순수분리배양법 개발   ⑥병원성을 규정하는 Koch의 4대원칙 설정 ▶Robert Koch의 4대원칙    ①병원균은 그 병을 않은 환자에서 반드시 발견되어야 한다.   ②그 병원균은 분리배양법에 의하여 순수분리배양 되어야 한다.    ③그 병원균은 감수성 동물인 토끼, 기니픽 등에 접종하면 동일한 병을 일으켜야 한다.    ④그 병원균은 실험적으로 감염시킨 동물체에서 발견되고 다시 분리배양 되어야 한다. 9)Tyndallization개발 : John Tyndall 10)Gram stain 개발 : Hans Christian Gram(1884) 11)화학요법제 개발   ①Natural alkaloids : malaria치료제인 qunine개발(1619)   ②Synthetic Chemotherapeutic agent개발 : Paul Ehrlich(1909) 매독치료제       salvarsan(606호)개발   ③Antibiotics : pencillium에서 penicillin발견(Alexsander Fleming, 1929) 12)Virus발견 : Iwanovski(1892) 13)우두 vaccin개발 : Edward Jenner(11749~1823), 1978년 천연두 박멸

4. 2. 미생물의 분류학적 위치 1)생물계 : Kingdom metazoa, Kingdom metaphyta, Kingdom protista (1)Kingdom protista   ①Higher protista(=Eucaryotae) : Fungi, Yeast, Algae, Protozoa   ②Lower protista(=Procaryotae) : Bacteria, Blue green algae, Rickettsia, Chlamydia,     Mycoplasma   ③Virus : 동물성, 식물성, Bacteriophage(=phage) 2)미생물의 분류와 명명법 (1)미생물의 분류체계 : 생물계의 분류체계와 동일 kingdom →Phylum →Class →Order →Family →Genus →Species  (2)균종의 2명명법 : genus명과 species명을 조합(genus명 첫 자는 대문자 species명의 첫 자는 소문자 이텔릭체)   예) Staphyococcus aureus (3)미생물의 분류(동정)기준    ①균의 특징 : 균의 형태, 균의 염색성    ②배양집락의 형태    ③생화학적성상과 영양요구성    ④생리학적성상(산소, 온도, pH, CO2)    ⑤DNA의 유사성

5. 제2편. 세균학총론 1)형태 구균(Coccus) : 단구균, 쌍구균, 사련구균, 팔련구균, 연쇄구균, 포도구균 간균(Bacillus) : 단간균, 장간균, 방추간균, 콤마간균, 원주간균, 연쇄간균 나선균(Spirillum) : 비브리오, 트레포네마, 보렐리아, 렙토스피라 (구균의 배열과 모양) (간균의 배열과 모양) (나선균의 배열과 모양)

6. 2.세균의 구조와 기능 (1)기본구조 : Cell wall, Cytoplasmic membrane, Cytoplasm, Nucleus ▣세포벽(Cell wall : 세균의 형태 유지와 외부 환경으로부터 균체보호 ①주성분 : Peptidoglycan ②Peptidoglycan의 화학적 구조 :  N-acetylglucosamine과 N-acetylmuramic acid가 β-1,4  결합 ③Gram 양성균의 세포벽 : peptidoglycan층 내에 teichoic acid함유 ④Gram 음성균의 세포벽 peptidoglycan층과 외측에 lipopolysaccharide, lipoprotein, 인지질로 구성된 외막구성

7. Gram positive균 Gram negative균

8. 원형질체(protoplast) : Gram 양성균의 peptidoglycan층이 가수분해 되어 세포막만 남은 것 구형질체(spheroplast) : Gram 음성균이 peptidoglycan층이 가수분해 되어 세포막과 외막만 남은 것 L-form : protoplast와 spheroplast의 세균 ☞L-form균은 구균, 간균 모두 구형을 하고 있으며 독자적으로 대사, 증식 가능 ▣세포막(Cytoplasmic membrane) ①원형질(세포질)을 둘러싸고 있는 얇은 막 ②물질투과와 수송(선택적 투과) ③세포막의 주성분 : 지질과 단백질 ④Cytochrome 효소계와 active transport에  관여하는 permease라고 하는 carrier  protein이 있음 ⑤세포막을 통한 물질운반 : 확산(CO2, O2 등), 능동운반(Na+, K+), 촉진확산(glucose, amino산 등)

9. (2)부속구조 : Flagella, Spore, Capsule, Pili ▣편모(Flagella ) ①세균의 운동기관 : 구균에는 없고 간균 중 특별한 균에만 존재 ②편모의 주성분 : 단백질 (H-antigen) ③배열모양에 따라 단모균, 양모균, 총모균, 주모균 등으로 분류

10. ▣아포(Spore) ①구균에는 없고 간균 중 특별한 균에만 존재 ②간균 중 아포를 형성할 능력이 있는 균이 부적당한 환경에 장시간 노출되면 균은 환경에 대한  저항력을 높이기 위하여 세포내에 아포 형성 ③아포는 소독제, 열 등에 저항력이 매우 강함 ④열로서 아포를 파괴시키기 위해서는 고압증기멸균(autoclave, 121℃, 20분) ⑤아포는 환경이 호전되면 다시 영양형의 세포로 돌아감 ⑥아포가 열에 저항력이 강한 이유 : dipicolinic acid 함유

11. ▣협막(Capsule ) ①세포벽을 둘러싸고 있는 막상물질 ②협막의 주성분 : polysaccharide 나 polypeptide의 중합체 ③협막의 기능 : 숙주의 방어기전에 저항하여 식균으로부터 균체보호 ④협막을 갖는 세균 : 폐렴구균, 폐렴간균, 탄저균, 인플루엔자균, 수막염균, 백일해균 등

12. ▣섬모( Pili ) ①숙주세포에 부착하는 역할, 백혈구의 탐식작용 방해, 적혈구 응집 ②Sex pili : 접합시 유전물질의 통로

13. 2.세균의 염색과 관찰 1.염색 색소 • 염기성색소 : Malachite green, Methyl violet, Safranin, Gentian violet, Thionin, Base fuchsin Crystal violet, Bismark brown • 매염제 : Tannic acid, Picric acid, Aluminium, Ferrous sulfate, Iodine 2. 염색의 기본적 순서 도말 건조 고정 염색 수세 건조 검경 (염색방법 및 특징)

14. 3.염색법의 종류 1)단순염색(Simple stain) : 세균의 형태 및 배열관찰 2)감별염색(Differentia stain) (1)Gram stain ①도말 : slide glass위에 관찰할 세균을 백금이로 따서 얇게 펴 바른다. ②건조 : 세균이 건조될 때까지 공기 중에 방치한다. ③고정 : alcohol lamp의 화염위로 도말면을 위로 하여 두세 번 통과시하여 고정시킨다. ④Crystal violet으로 1분간 염색한 후 수세 한다. ⑤acetone iodine으로 1분간 착염 시킨 후 수세한다. ⑥acetone alcohol로 20~30초간 탈색 시킨다 ⑦safranin으로 1분간 후염색한 후 수세한다. ⑧건조 : slide glass의 수분을 여과지로 가볍게 흡수시키고 자연건조 시킨다. ⑨경검 : slide glass위에 immersion oil를 한 방울 떨어뜨린 후 현미경으로 관찰 한다. Gram염색결과 : Gram음성균 →적색,Gram 양성균 → 자색

15. ①⇒        ②⇒  ③⇒     ④⇒     ①Crystal violet for 30 seconds  ②Gram's iodine for 1 minute   ③Wash with 95% ethanol or acetone Water rinse for 2 seconds  Water rinse  10~30 seconds Water rinse ④Safranin for 30~60 seconds Water rinse and blot (Cl.perfringens Gram positive균) (E. coli Gram negative균)    (N.gonorrhoeae gram negative균) (2)항산성염색(Acid-fast stain) : Ziehl-Neelsen’s 염색법 이용

16. Ziehl-Neelsen’s 염색법 (1)도말, 건조 후 60Ċ 워머에 10분간 고정 (2)Carbol-fuchsin으로 김이 말 정도로 가온염색, 수세 (3)3% acidalcohol로 30초 탈색, 수세 (4)Methylene blue로 1분 대조염색, 수세, 검경 • 결과 :결핵균, 항산균 나균 : 적색으로 염색되고 그 밖의 구균, 간균, 백혈구는 청색으로 염색 • (적색 항산성 양성균) (청색항산성 음성균)

17. 3)특수염색(special stain) (1)협막염색(capsule stain) • Hiss염색법 : Gentian violet염색액과 20% 황산구리(cupper sulfate) • India ink법 : 배경을 흑색으로 어둡게 함 • 염색결과 : Hiss법(협막 : 연한 청색, 균체 : 진한 자색) • India ink법 : 균체나 협막 : 백색, 배경 : 흑색 • 협막형성 병원균 : Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae Cryptococcus neoformans, Yersinia pestis (K. pneumoniae균 Hiss염색) (C.neoformans효모균)

18. (2) 아포염색(Spore stain) ①Moller법 : 아포 – 적색 , 균체 - 청색 ②Dorner법 : 아포 – 적색 , 균체 – 회색 ③Abbott법 : 아포 – 청색 , 균체 – 분홍색 ④Wirtz-Conkin법 : 아포 – 녹색 , 균체 – 적색 아포형성균 : Bacillus anthracis, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Clostridium perfringens Clostridium tetani, Clostridium boltulinum 등 (Bac. Subtilis균을 Moller법으로 염색)

19. (3)편모염색(Flagella stain) • Leifson법 : 결과 – 흑색 (4)형광항체법(Fluorescent antibody technique) • 균의 동정, 혈중 항체가 측정, 균의 국소부위 존재 위치 확인 (Proteus mirabilis 균을 Leifson의 Flagella염색한 것) Treponemapallidum 균주를 fluorescein-tagged antibodies로 간접 염색한 것.

20. (5)이염색소체염색법(Metachromatic granule stain) ①Albert법 : 이염색소체 – 진청색, 균체 – 연녹색, 양성균 – Corynebacterium diphtheriae ②Neisser법 : 이염색소체 – 청색 ( Corynebacterium diphtheriae 균을 Albert's 염색한 것)

21. 2-1.현미경의 종류와 사용방법 1)현미경의 구조 대물렌즈, 대안렌즈, 제물대, 집광기, 조동나사, 미동나사

22. 2)현미경의 종류 (1)광학현미경 : 가시광선을 이용 (2)암시야현미경 : 암시야 콘데셔를 이용하여 어두운 곳에서 물체를 관찰 (3)위상차현미경 : 물질을 통과한 빛이 물질의 굴절률의 차이에 의해 위상차를 갖게 되었을 때 이를 명암으로 바꾸어 관찰하는 현미경. 시료를 염색하지 않아도 되므로 살아 있는 세포를 관찰할 때 주로 사용. (4)형광현미경 : 파장이 짧은 자외선을 시료에 비추면 형광을 발하는 원리이용 (5)전자현미경 : 전자파를 이용하여 세포의 미세구조까지 관찰 ①투과전자현미경(TEM) : 빛을투과시켜 Virus입자나 세균의 미세구조 관찰 ②주사전자현미경(SEM) : 빛을 반사시켜 균의 표면구조나 부속구조 관찰 (암시야현미경사진)(위상차현미경사진) (전자현미경사진) (형광현미경사진)

23. 3)현미경 사용법  ①1,000배의 배율로 관찰하기 위해서는 대안렌즈 10배, 대물렌즈 100배를 사용  ②세균을 염색하여 건조시킨 slide glass위에 immersion oil을 한 방울 떨어뜨린 후 현미경의 제물대위에 고정 시킨다  ③조동나사를 이용하여 slide glass가 깨지지 않도록 조심스럽게 대물렌즈가 slide glass에 닿도록 고정 시킨다  ④대안렌즈에서 세균을 관찰하면서 미동나사로 세균이 보일 때까지 대물렌즈를 천천히 돌린다  ⑤세균이 보이면 초점을 잘 맞춘 후 관찰 한다  ⑥관찰이 끝나면 조동나사로 대물렌즈를 올려 렌즈 paper와 렌즈 세척액으로 렌즈를 깨끗이 닦아 보관한다.

24. 3.세균의 유전과 변이 1.세균의 유전(Genetics) 1)염색체의 구조  ①유전정보 : DNA  ②DNA = 당, 인산, 염기로 구성  ③염기(Base) : purine계 =Adenine, Guanine Pyrimidine계 =Cytosine Thymine(DNA)/ Uracil(RNA)  ④A=T/U, G=C로 수소결합 2)Plasmid  (1)주염색체의 1/100정도 크기의 환상의 부 염색체 (2)독자적으로 복제하여 다음 세대에 전달 (3)Plasmid 종류 ①R- plasmid : 항생물질에 대한 내성유전자(R-인자, 내성인자)

25. ②F- plasmid : 두 세균간에 성섬모를 통해 접합이 이루어지도록 하는 plasmid 즉, pili의 합성과 접합에 필요한 단백질을 합성하는 인자(접합인자, 성인자)

26. ③Col-plasmid(Bacteriocin factor) 박테리오신 :세균이 생성하는 단백질로 동종의 균 또는 극히 가까운 균종의 생육을 억제 예 : colicin(E.coli균이 생산), vibriocin(V.cholerae균이 생성) 등 3.세균의 변이(Mutation) 모세포에서 이어받은 형질이 자손에게 변화된 현상을 변이라 한다 1)변이균 출현 ①유도설(적응설) : 특수한 환경에 의해서 유전자의 변이가 발생 ②선택설 : 환경과 관계없이 일정한 확률로 변이가 발생

27. 4.세균변이의 유형 1)자연적 돌연변이(spontaneous mutation) (1)염기치환(replacement) : 염기쌍이 다른 염기쌍으로 바뀌는 것  염기전환(transition) : purine이 다른 purine으로,pyrimidine이 다른 pyrimidine으로 치환되는 것 예) A-T가 G-C로, T-A가 C-G로  염기반전(transversion) : purine과 pyrimidine, pyrimidine과 purine이 바뀌는 것 (2)missense : 염기치환에 의해 염기배열이 변하여 다른 종류의 단백질이 합성 (3)nonsense : 염기치환에 의해 염기배열이 변하여 UGA, UAA, UAG의 codon이 발생하면 ribosome에서 단백질의 합성이 종결(즉 중단됨) (4)염기의 삽입, 결손 : 한 개 내지 몇 개의 염기가 DNA에 첨가 혹은 결손 되어 생기는 변이

28. 2)유도적 돌연변이 : 자외선 , X-선기타 변이원에 의해 돌연변이가 유도 3)세균에서 나타나는 변이(표현형) ①형태변이 ►편모의 소실 : H →O antigen ►협막의 소실 : 병원성 상실 ►섬모의 소실 ►아포형성능의 소실 ②집락의 변이 ►S→R변이 : 집락이 부드럽고 둥글며 광택이 있는 smooth form에서 불규칙적이며 거칠은 rough form으로 변(cell wall이 없어지는 변이

29. ③항원성변이 ►H.O→ O변이 : 운동성 상실 ►M→N변이 : 점도가 높은 집락 형성균이 그 성상을 상실 ►V →W변이 ④생화학적 성상의 변이 : 당분해능, 색소형성능, indol 및 H2S 생성능, 영양요구성 등의 변화 ⑤저항성(내성)의 변이 : 항생물질, 소독제, phage에 대한 감수성이 변화 ⑥독력의 변이 : 독소 생산균이 변이되어 약 독주 또는 무독주로 변이 5. 세균간 유전물질의 전달 세균은 하나의 개체가 이분열하여 증식하기 때문에 보통 두 개체 간의 유전형질의 전달은 없다. 그러나 때로는 두 개체 사이의 유전자가 전달되어 다음 세대로 전달하는 경우가 있다. 1)형질전환(transformation) 균체에서 추출한 DNA가 직접 다른 균체로 들어감으로써 그 균체가 새로운 형질을 획득하는 것 즉, 死菌의 유전자가 살아있는 균에 들어가 형질이 전환되는 것

30. 2)접합(conjugation) 두 세균의 일시적인 접촉을 통하여 한쪽 세균의 plasmid가 성섬모를 통해 다른 세균으로 전달되는 현상 이때 plasmid 공여균을 웅균(F+균), 수용균을 자균(F-균)

31. (대장균(E. coli)의 성선모가 유전물질 전달 과정) 3)형질도입(transduction) Phage에 의해 한 세균의 염색체를 다른 세균으로 전달하는 방법

32. 5.세균의 영양과 대사 1.세균의 영양 Energy 획득방법에 따라 ①독립영양세균(autotrophs) : CO2 , 탄산염과 같은 무기물에서 탄소를 획득 (광합성균, 화학무기영양균 ; 질산균, 아질산균, 철세균 등) ②종속영양세균(heterophs) :  유기태 탄소화합물로부터 탄소를 획득(자연계 대부분 미생물, 병원균포함) 1)세균의 영양소 (1)물(Water) : 자유수 (2)탄소원(Carbon source ; 대부분 에너지원)   ①독립영양균 : 이산화탄소, 탄산염  ②종속영양균 :  glucose 등의 유기물 (3)질소원(Nitrogen source ; 각종 amino산을 합성하는데 이용)   ①독립영양균 : 공기 중의 질소, 질산염   ②종속영양균 : amino산, peptone, protein

33. (4)무기염류(Minerals)   ①다량 요구하는 무기염류 : P, S P : ATP, 핵산, 인지질, NAD, NADP 구성원소로 이용 S : methionine, cystein 등 황함유 아미노산의 구성성분   ②미량 요구되는 무기염류 : Mg, K, Na, Ca, Fe, Mn, Co, Zn, Cu, Mo 등 (5)발육인자(growth factor) : 세균의 증식에는 필수적이지만 균체 스스로 합성할 수 없는 필수 유기화합물    발육인자는 vitamin, amino acid, purine, Pyrimidine 등이 있는데 세균에 따라 다양

34. 2)증식환경 (1)온도(Temperature)

35. (2)수소이온농도(pH) ①균은 종류에 따라 각각 증식에 가장 알맞은 최적 pH를 가짐 ②대부분 자연환경에 사는 미생물은 pH 5~9범위에서 생장 ③곰팡이 증식에 알맞은 pH 3~4, 효모 pH 5~6, 세균 pH 6~8 ④pH는 미생물세포의 효소활성과 밀접한 관계가 있음 (3)산소(Oxygen) ▣ 편성호기성균 (Obligate aerobes)  ①산소가 있어야 생육하는 균  ②Catalase양성, Superoxide dismutase(SOD)양성  ③고층한천배지의 상층이나 표면에 생육 ▣ 통성혐기성균(facultative anaerobes)  ①산소존재유무와 관계없이 생육하는 균  ②산소가 없는 환경보다 산소가 존재하는 환경에서 잘 생육  ③산소 존재 : 호흡에 의하여 에너지 획득  ④산소 부재 : 발효에 의하여 에너지 획득  ⑤고층한천배지의 표면과 심층부위에 구별 없이 균일하게 생육 ▣ 편성(절대)혐기성균(aerophobic anaerobes)  ①산소가 없어야 생육하는 균(산소가 존재하면 사멸)  ②Cytochrome계의 효소 없음, Catalase음성, SOD음성

36. ▣ 미호기성균(microaerophiles)  ①산소분압이 낮고 CO2분압이 높은 조건에서 생육하는 균  ②Cytochrome과 Catalase음성 ▣ 산소내성 혐기성균(aerotolerant anaerobes)  ①산소유무와 관계없이 발효만으로 생육하는 균  ②산소를 이용하지 못하나 산소가 있어도 사멸하지 않는다.

37. 산소독성 1)일반적으로 세균은 전자전달계를 통하여 전자를 산소에 전달하여 에너지를 얻는다. 이 과정에서 중간물질로 H2O2(peroxide)가 생성되며 이 과정에서 유리반응기인  superoxide(O2-)가 생성 2)H2O2, superoxide(O2-)는 세포에 독성을 나타냄 3)호기성균이나 통성혐기성균에는 superoxide dismutase(SOD)나 catalase를 가지고 있어서 독성물질을 분해시킴 즉, O2 ＋ e-  → O2- (superoxide) O2- ＋2H+ →   H2O2(이 반응은 superoxide dismutase에 의해 진행) 2H2O2 → 2H2O ＋ O2(이 반응은 catalase에 의해 진행)  단, 젖산균은 catalase음성이지만 H2O2는 대부분 peroxidase에 의해 분해 H2O2 ＋ NADH2 → 2H2O ＋ NAD+(이 반응은 peroxidase에 의해 진행) 4)편성혐기성균은 superoxide dismutase와 catalase가 없음. (4) 삼투압(Osmotic pressure) 미생물세포는 세포내에 비교적 높은 농도의 물질이 용해되어 있고 단단한 세포벽이 있어 동물세포보다 삼투압에 민감하지 않다.

38. ▣ 내삼투압성미생물 •  호당성균 : 고농도의 당에서도 생육하는 균(일부의 세균과 대부분의 효모) •  호염성균 : 소금의 농도가 2%이상에서 생육이 양호한 균 •  비호염성균 : 소금농도가 2%이하에서 생육이 양호한 균(대부분의 미생물) •  미호염성균 : 2~5%의 소금농도에서 생육이 양호한 균(Pseudomonas속, Vibrio속 등의 해수세균이 대부분) •  중등도호염성균 : 5~20%의 소금농도에서 생육이 양호한 균 •  고도호염성균 : 20~30%의 소금농도에서 생육이 양호한 균 ▣ 일반적으로 세균의 경우 구균이 간균보다 식염에 대한 내성이 강하고 병원성균은 내성이 약하다. ▣ 소금(NaCl)이 미생물의 생육을 저해하는 이유 • 삼투압에 의한 세포내 원형질분리 • 탈수작용에 의한 세포내 수분의 유실 • 효소활성의 저해 • 산소분압의 감소 • Cl-이온의 독작용 (5)산화환원전위(Redox potential, Eh) 높은 산화환원전위 : 호기성균 증식, 낮은 산화환원전위 : 혐기성균 증식 (6)이산화탄소(Carbon dioxide) 균의 생육에 미량요구

39. 2. 세균의 대사 1.대사(Metabolism) 1)이화작용(catabolism)   유기화합물을 분해하여 ATP형으로 에너지를 획득하는 반응 (1)기질수준의 인산화 반응(substrate level phosphorylation) : 기질에서 발생한 고에너지인산기가 직접 ADP에 전이 되어 ATP를 생성(해당과정에서 주로 볼 수 있음)  ▶A ~ ⓟ + ADP →A + ATP     예) 1,3-diphosphoglycerate + ADP → 3-phosphoglycerate + ATP (2)산화적인산화 반응(oxidative phosphorylation)    기질에서 이탈한 전자와 H+가 전자전달계를 경유하여 ATP를 생성(TCA cycle) 2)동화작용(Anabolism) : 영양소를 이용하여 균체에 필요한 핵산, 단백질, 복합지질 등을 합성 2. 호흡과 발효 1) 호흡(respiration) ①호기적 호흡(aerobic respiration) : 최종의 전자수용체가 산소인 경우 ②혐기적 호흡(anaerobic respiration) : 최종의 전자수용체가 산소 이외의 질산염, 탄산염, 황산 염과 같은 무기물인 경우. 2)발효(fermentation) 최종의 전자수용체가 유기물인 경우(최종산물 다양)

40. (해당과정 : EMP경로) (TCA회로)

42. (2)동화작용(Anabolism) 영양소를 이용하여 핵산, 단백질, 다당류, 복합지질, 기타 모든 균체성분을 합성하는 반응

43. 6.세균의 배양과 배지 1.미생물 배양의 목적 ①감염병을 진단하기 위해 집락의 특징, 생화학적 반응을 알기 위해 ②항균제 감수성 검사를 위해 ③배양된 균으로 vaccin 제조용 항원을 얻기 위해 ④미생물의 특성을 파악하기 위해 2.배지의 재료 • 육즙, 육즙추출액(Meat infusion, Meat extract) : 가용성 단백, 탄수화물, 발육인자, 비타민, 염류 등 • 펩톤(peptone) : 질소원 • 효모추출액(Yeast extract) • 물 • 첨가물 : 균의 발육을 촉진시키거나 특정균만 발육시키고자 할 때 • 한천(Agar) : 해초에서 추출, 액체배지에 1.5% 첨가 후 가열 3. 배지의 종류 (1)액체배지 : 한천을 첨가하지 않은 배지(균의 증식, 균의 성상검사, 대사산물 획득에 사용) (2)고형배지 : 액체배지에 1.5%의 한천을 가한 배지  ①평판배지 : 세균의 분리배양, 집락의 관찰, 항균제 감수성 검사에 이용   ②고층배지 : 균주의 보존 및 균의 성상검사에 이용   ③사면배지 : 균의 성상. 보존에 이용   ④반사면배지 : 균의 성상검사에 이용   ⑤반유동배지 : 균의 운동성관찰, 균주보존 등에 이용

44. (고형배지의 종류) (3)자연배지 : 화학적성상이 불분명한 천연물질의 배지(예 ; meat extract, yeast extract 등) (4)합성배지 : 화학적 성분이 분명한 인공배지(연구용) 3. 사용목적에 의한 배지분류 1)증균배지 ; Nutrient agar(broth), Peptone agar(broth), Brain Heart infusion agar(broth) Trypticase soy broth(agar), Sabourauds broth(agar) 등 2)수송용배지 : Amies배지, Stuart배지, Cary-Blair배지 등

45. 3)장내세균 증균배지   ①Salmonella typhi 증균 액체배지 → Selenite broth, Bile broth, Tetrathionate broth   ②Vibrio cholerae 증균 액체배지 → Alkaline peptone water broth   ③Vibrio parahemolyticus 증균 액체배지 → 3% NaCl pepton broth 4)분리배지   ①Blood agar →Staphylococcus, Streptococcus균이 잘 증식   ②Chocolate agar →Neisseria속,Haemophilus속 잘 증식   ③MacConkey agar → Gram 음성간균, 장내세균 잘 증식 5)선택배지 : 분리하고자 하는 목적 이외의 균은 발육을 억제시킴. 예)Salmonella → Salmonella Shigella agar, Bismuth sulfate agar, Heckton Enteric agar 등 6)특수선택배지 : 특별한 균을 선택적으로 자라도록 고안된 배지   예)TCBS agar →Vibrio cholerae, Ogawa egg배지 → 결핵균 Thayer Martin agar → 임균, Loeffler serum agar → 디프테리아 7)생화학적 성상확인배지 ①균의 성상을 확인 조사하는 배지 : KIA, TSI, LIA, Urea, PAD ②당분해능 기초배지 : phenol red broth에 glucose, lactose, maltose, sucrose 등 당 첨가 ③대사산물 확인배지 : Indol(tryptophane) broth, MR-VP broth, Citrate agar ④탈탄산효소 배지 : Moeller배지, Falkow배지에 lysin, ornithine, arginine 등 첨가 ⑤비발효균 확인배지 : O-F glucose배지, O-F lactose배지,  O-F xylose배지

46. 7.세균의 배양법 1. 분리배양과 순수배양 1)분리배양 : 혼합된 검체에서 목적으로 하는 균만을 배양하는 것 2)순수배양 : 한 가지 균만을 채취하여 배양 2. 분리배양법 1)평판획선배양법

47. (평판배양법 : L자로 구부린 유리막대로 검체를 배지표면에 골고루 바른다) 2)천자배양 : 고층한천배지 및 사면배지 상단 중심에서 하단으로 천자 3)혼합분주배양법 : 검체를 broth와 희석한 후 일정량을 50℃정도로 유지시킨 한천배지와 섞어 굳힌 후 배양 (혼합분주배양법 : 검체를 petridish에 붓고 멸균된 배지를 넣어 재료와 배지를 혼합하여 배양)

48. 3. 배양환경 1)호기성배양법 : 산소가 존재하는 상태에서 배양 2)탄산가스배양법 : 고농도의 이산화탄소를 요구하는 균의 배양에 이용 (촛불배양법 ; 임균, 수막염균 배양에 이용)

49. 3)혐기성배양법 : 무 산소 상태에서 배양 (1)Anaerobic jar애 의한 방법 ▣ GasPak법 : 수소를 발생시켜 산소를 제거하여 배양 수소와 이산화탄소는 가스팩 봉투에서 발생한다.  챔버 내의 팔라디움 촉매는 수소와 산소가 반응해  물분자가 형성되는 과정을 촉매하며 그 결과 밀폐된 공간 내의 산소가 제거된다.

50. ▣ 혐기성 챔버 또는 혐기성 그로브 박스법 산소에 노출되지 않은 채 세균을 조작하고 배양할 수 있는 상자. 작업할 수 있는 영역의 오른쪽에 있는 교환실을 이용하면 재료가 들고 나는 과정에서 무산소  상자의 내부가 선소에 노출되지 않는다. 내부는 진공펌프를 이용해 산소가 포함된 공기를 제거하고 질소가스를 충전하여 산소가 없는 환경을 유지한다. 남아 있는 산소는 팔라디움 촉매와 수소를 이용해 제거한다. 산소는 수소와 반응하여 물을 형성하며 물분자는 건조제를 이용해 흡수한다. 4)특수배양법 1)진탕배양, 통기배양 : 액체배지에서 호기적으로 배양할 때 산소와의 접촉을 잘 하게 하고 배지를 교반하면서배양 2)동조배양 : 균을 동시에 분열시켜 배양(세균의 생화학적 연구에 이용) 3)연속배양 : 영양을 재 공급하면서 배양(발효공학, 화학요법 등의 실험연구에 이용)