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미생물이야기 내염성 미생물, 호염균 그리고 건조
2013-08-07 13:49:59
이엠생명과학연구원
내염성 미생물
 
  1. 내염성
    • 내염성이 약한 균은 고온에서 식염농도에 크게 영향을 받는다(호염균에서는 이러한 현상을 볼 수 없다).
    • 생육 최적온도에서 생육저지에 필요한 식염량이 증가한다.
    • 미생물의 식염내성은 pH가 낮아지면 감소된다.
    • 배지 중에 특정물질(간장, 된장)을 첨가하면 식염내성이 증가되는 경우가 있다.
  2. 내염성의 기구
    • 내염성 미생물은 세포내에 이면성 용질(compatible solute)을 축적하여 세포내의 삼투압을 높게 유지함으로써 높은 삼투압 환경에서 세포내의 물의 유출이나 세포내로의 용질의 이동을 막는 기구를 가지고 있다.
    • 이면성 용질(compatible solute)의 기능
      • 삼투압 조절
      • 효소작용 유지
    • 미생물 세포질내의 이면성 용질
      • Glutamic acid : Pseudomonas aeruginosa
      • Proline : Bacillus subtilis, B. megaterium, Sarcina lutea, Staphylococcus aureus
      • Glutamic acid/proline : Clostridium pefringens
      • 각종 polyol : 곰팡이, 효모
        glycerol, meso-erythritol, D-threitol, L-arabitol, D-arabitol, D-xylitol, D-sorbitol, D-mannitol. D-galactitol, Meso-glyceroidoheptitol, D-glycero-D-mannoheptitol, D-glycero-D-idoheptitol 등
      • Glycerol : Zygosaccharomyces rouxii , Dunaliella, Halobacterium
      • K+ : Halococcus
 호염균
 
  1. NaCl 요구성
    • 고도호염균 : Na+, Cl-를 필수적으로 요구한다.
    • 중도호염균 : Na+는 필수적으로 요구하나 음이온에 대한 요구성이 다소 비특이적이다.
    • 미호염균 : Na+ 요구성이기는 하나 식염의 일부나 전부를 다른 몇 가지 염류로 대체할 수 있으며, 식염은 단순히 높은 삼투압(낮은 Aw) 환경조건이 되도록 한다.
  2. 호염성의 기구
    • 고도호염성 세균인 Halobacterium과 Halococcus는 세포벽에 peptidoglycan이 없으며 Gram 음성균 특유의 외막도 없다.
    • Halobacterium의 세포벽은 산성아미노산이 많은 단백질로 되어 있다.
      세포벽 단백질 subunit 간의 분자간 결합을 유지하기 위해서는 고농도의 Na+이 필요하며 Na+이 부족하면 음으로 하전된 부위가 서로 반발하여 세포형태를 유지할 수 없고 세포벽이 파열, 용균하게 된다.
    • 호염성세균의 세포내에는 K+이 고농도로 함유되어 있으며, 이들 세균이 삼투압 내성이 높은 것은 K+이 이면성용질로 작용하기 때문이다.
    • 고도호염균의 효소는 안정성과 효소활성 유지를 위해 고농도의 NaCl를 필수적으로 요구한다.
  건조
 
  • 미생물의 건조에 대한 내성
    • 큰 세포보다 작은 세포가 내성이 높다.
    • 간상세포보다 구상세포가 내성이 높다.
    • 세포벽이 두꺼운 세포(예; Gram 양성균)가 내성이 높다.
    • 포자는 영양세포보다 내성이 매우 높다.
    • 정상기의 세포가 내성이 높다.
  • 건조로 세포내의 결합수까지 상실하게 되면 원형질의 colloid 상태는 비가역적인 변화를 일으켜 사멸하게 된다.
  • 동결건조법 : 가장 좋은 균주 보존 방법
    • 세포를 우유 등의 분산매(suspending medium)에 현탁하여 -30∼-50℃에서 동결시킨 후, 높은 진공상태에서 수분을 승화시켜 건조한다.
    • 5∼7℃에서 보존하면 10∼15년간 이상 생존한다.



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