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미생물이야기 미생물을 분리목적에 따라 환경요인을 잘 교려하여 시료를 채취하여야 한다.
2013-08-13 11:47:15
이엠생명과학연구원

Cellulase 생성균은 부패된 목재나 톱밥이 썩은 토양이어야 좋고, amylase는 전분질이 많은 곡자시료나 전분질을 많이 취급하는 정미소 부근 토양 또는 전분당 공장 부근의 토양이 중요한 분리원이 될 수 있다. 식물의 생장조절 물질은 식물병원균에서 쉽게 분리될 수 있고 중금속 내성균은 광산폐수나 중금속 오염토야에서 많이 분리된다. 극한 상황에서 성장한 미생물이 많고 온천수나 숙성된 퇴비에서는 고온성 미생물이 많으며, 염분이 많은 토양에서 내염성균이 분리되고 화산지대나 석회암지대에서는 호알칼리성 균이 많으며 산성토양에서는 내산성균이 많다. 극한 상황에서 자란 미생물은 대부분 세포내외에 극한상황에서도 충분한 능력을 발휘하는 즉, 내산성, 내알칼리성, 내염성, 내열성 효소가 존재하고 있음을 의미하며 실제로 이 방법으로 좋은 결과를 얻은 사람이 많이 있다.

 

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균분리원을 적절히 선정하는 것이 매우 중요하지만 경우에 따라서는 인위적으로 자연환경을 만들어서 일정기간 지난 후 균 분리원으로 사용할 수 있다. 즉, 퇴비에 전분질을 넣거나 casein 등을 섞어서 퇴비화한 후에 균분리원으로 쓸 수 있고 토양에 여러가지 분해대상인 유기물을 넣고 인위적으로 특수환경을 조성하고 일정기간 지난 다음 적응하는 미생물만 남도록 하고 그 외에는 도태시키는 방법이다. 항생물질이나 생리활성 물질의 경우는 분리원 선정이 어려우나 시험균주를 잘 선정하여 나르대로 방법을 확립해야 한다.

균분리원이 토양인 경우 잘 마쇄시켜 채로 쳐서 사용하고 진흙인 경우는 직접 생리식염수에 현탁하여야 한다. 일반적으로 토양인 경우 표층으로부터 2-5cm토양이 좋다. 호수나 바닷물의 경우 별도의 채취장치를 사용해야 한다.

 

미생물이 자라는 환경으로부터 시료를 채취하여 분리하고자 하는 목적에 따라 선택배지에 옮겨 온도, pH, 통기 등의 배양조건하에서 일정시간 배양한 후 소량을 다시 동일배지에 접종시키는 과정을 반복하여 요구하는 미생물을 증가시키고, 기타 미생물은 억제시키는 집적배양 방벙으로 원하는 미생물이 우세하도록 한 다음 한천 선택배지상에 도말하여 순수분리를 행하면 된다. 포자형성 세균을 분리하기 위해서는 균분리원을 80。C에서 2-5분간 가열하면 포자가 없는 세균은 사멸하게 된다. 통상적으로 사용되는 기본배지는 분리하고자 하는 목적에 따라 다르지만 대체적으로 다음과 같은 조성이 많이 사용된다.

K2HPO4 --- 1g

MgSO4?7H2O --- 0.2g

FeSO4?7H2O --- 0.05g

CaCl2 --- 0.02g

*Trace element solution --- 0.1 ml

H2O --- 1 l

*Trace element (g)

AlCl3 1 KI 0.5 KBr 0.5

LiCl 0.5 MnCl2?4H2O 7 H3BO3 11

ZnCl2 1 CuCl2 1 NiCl2 1

CoCl2 5 SnCl2?2H2O 0.05 BaCl2 0.5

NaMoO4 0.5 NaVO3H2O 0.1 Selenium salt. 0.5

H2O 1 l

여기서 탄소원과 질소원은 증식시키고자 하는 미생물의 특성에 따라 종류와 사용량을 결정해야 한다. 질소고정 미생물의 분리를 위해서는 질소원을 첨가하지 않아야 하며 탄소원으로는 목적에 따라 전분, cellulose, xylan, inulin, lacltose 등을 사용하거나 환경정화를 위해서 hydrocarbon, 잔류성 농약 등도 유일한 탄소원으로 하여 증식배양시키기도 한다. 내염성 세균이나 호알칼리성 세균 또는 해양미생물의 경우 Na+가 필수적이므로 아미노산이나 비타민 등을 소량 첨가하기도 하고 복합적으로 yeast-extract를 0.001-0.05% 첨가해도 좋다. 다만, yeast-extract는 비타민 B12의 함량이 낮으므로 별도로 첨가할 필요성이 있다. 세균만을 분리하기 위해서는 효모나 곰팡이의 성장을 저지하기 위하여 sodium propionate를 0.2% 첨가하거나 polyene항생물질인 nystatin을 1-2μg/ml를 넣어주면 세균은 전혀 영향을 받지않고 성장한다. 또한 효모나 곰팡이의 분리를 위해서는 streptomycin이나 penicillin을 첨가하기도 한다.( 25μg/ml )

항생물질 등 생리활성물질이나 구연산 생성시 인산염이 다량 존재하면 규느이 생육은 왕성하나 물질의 생성이 급격히 줄어 들기 때문에 고려의 대상에 넣어서 배지를 선택해야 하나 반대로 과량의 인산염이 존재할 때에도 생산능이 있는 미생물을 분리한다면 지금까지 존재하지 않는 새로운 물질을 생성하는 생성하는 균주를 얻을 가능성도 있다. 호염성 세균은 NaCl을 20-30% 첨가하여 배양하고 유기산 생성균의 경우 당을 20-60% 첨가하여 삼투압에 강한 미생물을 증식 배양할 수도 있다.

그 밖에도 광합성 세균이나 혐기성 세균 등의 증식을 위해서 산소와의 접촉을 방지하기 위한 시설의 이용 및 산화환원전위차를 낮추기 위한 방법 등이 고안되어 있다.




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