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미생물이야기 여러 미생물의 배양방법과 보존에 대해 알아보자.
2013-08-07 15:39:07
이엠생명과학연구원

미생물의 배양

 

가. 미생물의 증식
미생물의 증식이란 미생물체를 구성하는 관련 생리화학적 성분이 증가하고 개체수가 늘어나는 것을 뜻한다.
미생물이 증식하기 위해서는 대사나 운동에 필요한 에너지원과, 세포 성분의 합성과 유지에 필요한 영양소를 주위환경에서 얻어야 한다.호기적/혐기적 조건 모두 자랄 수 있는 미생물도 많다.

 

나. 사용되는 원료

1) 탄수화물
사람이 밥을 먹어야 살아갈수 있듯이 미생물도 밥을 먹어야 하는데 밥을 탄수화물이라고 한다. 탄수화물은 생물에게 힘을 쓸수 있는에너지를 만드는 원료이다.
포도당 (glucose)이나 자당 (sucrose)은 비싸므로 정밀한 발효조절을요구하는 것을 제외하고는 일반적으로 흑설탕이나 당밀과 같은원료를 많이 사용한다.

 

2) 콩 부산물
콩 부산물이란 콩에서 콩기름을 추출한 나머지 복합기질을 말한다. 이것을 분석해 보면 단백질이 50%, 탄수화물이 30%, 잔여 지방이1% 함유되어 있다. 콩 부산물은 종종 항생물질 발효에 쓰인다.

 

3) 질 소
사람이 고기를 섭취하듯이 미생물도 고기를 먹어야 하는데 고기에 해당하는 성분이 질소이다. 미생물의 몸체를 구성하는데 사용된다.
대규모 방법에서는 암모니움 염, 요소 그리고 아미노산 조미료를 질소원으로 활용한다.
일반적으로 많이 사용하는 질소원은 옥수수에서 생산되는 전분을 이용한다.

 

4) 효모 추출물
효모추출물은 많은 미생물들에게 우수한 기질이다. 이 물질은 제빵용 효모가 50~55℃에서 자기분해 될 때 생산된다.
효모 추출물에는 아미노산, 펩타이드, 수용성 비타민, 그리고 탄수화물이 포함되어 있다.
’70~’80년대 어린이 영양제로 먹던 원기소가 효모추출물로 만든 것이다.

 

5) 맥아 추출물
보리맥아는 곰팡이, 효모 등의 우수한 기질로 이용되고 있다.건조된 맥아추출물에는 약 90~92%의 탄수화물이 존재한다.

 

다. 배 지
미생물의 생장에 필요한 모든 영양성분이 들어 있는 혼합물을 배지라고 한다. 미생물 배양의 목적에 따라 배지의 선택이 중요하다.

- 배지는 물리적 상태에 따라 고체배지와 액체배지, 조성원에 따라 천연배지와 인공합성배지, 사용목적에 따라 선택배지, 감별배지, 증식배지로 구분한다.
고체배지는 액체배지에 한천, 젤라틴 등 젤을 형성하는 물질을 첨가하여 제조한다.
천연배지는 육즙, 맥아즙 등 그 성분이 정확하게 규명되지 않은 천연물을 배지에 첨가시켜 만든 것이다.
합성배지는 이미 성분의 구성이 밝혀진 여러 영양분 및 화학물질을 배합하여 만든 배지이다.

 

라. 배양 방법

1) 유가배양, 첨가배양법
기질을 조금씩 가해서 흘려보내면서 배양하는 방법으로 모든 기질을 배양초기에 투입하는 방법보다 한층 발전된 기술이다.

2) 연속배양
배지가 연속적으로 첨가되고 넘치는 양을 제거하는 장치를 갖는 일정한 부피의 배양장치이다.

이 배양장치에서 평형이 이루어지면 미생물을 안정적으로 배양할수 있다.

3) 호기 또는 혐기배양
대부분의 미생물들은 호기성이므로 배양시 공기를 공급하는데, 미생물의 특성에 따라 산소를 넣을 것인지, 넣지 않을 것인지를 결정한다.

 

미생물의 보존 방법

 

가. 미생물 보존의 목적은 균주가 오염되지 않고 돌연변이 없이살아있는 상태로 유지하는 것으로 2차대사 산물의 생산능력
이 가능한 원래 균주와 같은 상태로 유지되게 하는 것이다.

 

단기보존법
- 계대배양(subculturing) : 신선한 배지에 미생물을 주기적으로 옮겨주는 방법
(3~5개월 보존가능)
- 광유(mineral oil) 침지보존법 : 사면배지에 배양 후 멸균된 광유를 넣고 냉장고에 보관
- 동결보존법(freezing) : -5~ -20℃ 냉동고에서 보존
- 건조 보존법(drying) : 포자 형성균을 토양이나 실리카겔에 건조시켜 보존

 

장기보존법
- 동결건조법(lyophilization) : 미생물을 오랫동안 보관하는 가장 경제적이고 효과
적인 방법(미생물을 가루로 만들어 보존하는 방법임)
- 초저온 냉동보존법(ultra-freezing) : -50~ -80℃에서 보존(3년 보관 가능)




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