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미생물이야기 세균의 증식 및 대사
2013-08-06 09:55:08
이엠생명과학연구원

세균의 증식 및 대사

 

1) 성장곡선 (Phases of growth)

? sigmoid curve

-잠복기 (lag period)

-증식기 (log period)

-정지기 (stationary phase)

 

2) Bacterial nutrition

? 세균의 영양분 요구성은 세균마다 다르다

-분류에 이용

? 대부분의 세균은 자신이 필요로 하는 분자를 기본적인 무기염류와 간단한 탄소원으로부터 얻는다.

? 일부의 세균은 이미 형성된 유기물 즉 vitamins, amino acids, nucleic acids, carbohydrates 등과 같은 영양분을 필요로 한다 (잘안자라는 세균, fastidious organisms)

? 세균의 영양요구성

: 에너지원

- light (phototrophs)

- sulfur, carbon monoxide, ammonia 등의 무기물 (lithotrophs).

- organic matter (heterophs)

: 질소원

- nitrogen gas, ammonia, nitrate/nitrite, nitrogenous organic compound

: 탄소원

- carbon dioxide, methane, carbon monoxide, complex organic material

: 산소

- require gaseous oxygen (호기성 세균, aerobes)

- oxygen tolerable (통성혐기성 세균, facultative aerobes)

- oxygen lethal (혐기성세균, anserobes)

: 무기물

- 인, 황, Mg, Na, Ca 등등

: 금속이온

- Ge, Zn

: 성장인자 (growth factor)

- 일부의 세균들은 성장에 purines, pyrimidines, vitamins, amino acid 등을 필요로하는 경우가 있다 (성장인자)

- 대부분의 세균은 특별한 성장인자가 필요없다. 왜냐하면 대부분의 세균은 필요한 purines, pyrimidines, amino acids, vitamins 등을 그들이 사용하는 carbon source를 이용하여 대사과정을 거쳐 만든다.

 

3) 세균 성장에 필요한 조건

? 세균의 성장에는 적절한 생화학적 그리고 생물리학적 조건이 필요

 

a) 생화학적 조건

? 영양분은 배지로 공급

? 배지의 종류

: Liquid media

: solid or semisolid medium (agar)

: A chemically-defined (synthetic) medium

: A complex (undefined) medium

? 많은 병원성 세균들은 성장에 complex media를 요구한다

: Blood, serum, tissue extracts를 culture media에 첨가

: Treponema pallidum (매독), Mycobacterium leprae (나병) 등은 인공배지가 없음

? 선택배지 (selective and differential medium, enrichment medium)

: 서로 다른 세균들의 성장을 서로 다르게 조절해주는 배지

: 여러 가지 세균이 같이 자라고 있는 조건에서 특정한 그룹의 세균만을 증식시켜 얻을 때 이용.

 

b) 배양조건

? 산소 농도 (O2 concentration)

: 산소에 따른 세균의 분류

- Obligate aerobes (호기성세균)

- Obligate anaerobes (혐기성 세균)

- Facultative anaerobes (통성혐기성세균)- respiration and fermentation

- Aerotolerant anaerobes (혐기성 세균이나 산소에 민감하지 않은 세균)

: toxic oxygen species

- H202 (peroxide), toxic free radical, superoxide

: aerobes나 aerotolerant anaerobes 는 산소의 독성을 무력화하는 체계가 있다

- superoxide dismutase, catalase, peroxidase

? pH의 영향

: acidophiles (호산균)

: neutrophiles

: alkaliphiles.

? 온도의 영향

: mesophiles (37도)

: thermophiles (고온균)

: psychrophile (저온균)

? 물의 영향

: 물은 생명체 분자의 용매

: water activity를 줄이면 미생물의 성장을 조절한다

: 건조에 의한 음식물의 보존 (preservation of foods by drying)

: 고 농도의 salt 나 sugar를 이용한 음식물 보존  




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