기본필독코스 1단계 미생물에 관한 기초지식

[이창운]

< 미생물에 관한 기초지식 >

항균제 사용의 목적은
궁극적으로 인간생활의 쾌적함과 건강을 유지하기 위해서고, 그 방법은 항균 효과를 나타내는 물질을 이용하여 미생물의 생장을 제어하는 것이다.

항균제가 사용되는 목적을 가장 경제적으로 또한 가장 효과적으로 달성하기 위해서는 항균 물질과 그대상인 미생물에 대하여 아는 것이 필수적이다.

여기서는 우선 그 대상인 미생물에 관하여
1.미생물의 생물분류학 상의 위치
2.그 모양, 크기, 생태
3.미생물의 생육조건
4.인간 생활에 끼치는 영향
5. 미생물에 관한 상식 등에 대하여 간단하게 알아보자.
 

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 1.미생물의 생물학적 분류
 

생물	동물
	식물
	미생물	고등미생물 (진핵:조직이 분화됨)	원생동물(protozoa: 짚신벌레, 아메바등)
			조류(algae: 광합성을 하는 고등미생뭉)
			지의류(liches: 균류와 조류의 공생체)
			균류(fungi: 곰팡이, 효모, 버섯류)
		하등미생물 (원핵:조직이 분화 안됨)	분열균류(세균, 방선균, 고세균)
			남조류(광합성 능력이 없는 하등미생물)

2.형태와 생태

1) 세균

• 크기 : 0.2 - 10 ㎛
• 그람양성균/그람음성균 : 덴마크의 의사인 Christian Gram이 동물 조직 중의 세균을 검출하기 위해서 사용한 방법으로, 세균의 세포를 염기성 색소로 처리 하여 염색이 되는 것을 그람양성균(Gram positive) 염색되지 않고 탈색되는 것을 그람음성균(Gram negative)이라고 한다.
  
  그람양성균과 그람음성균은 성질에서 매우 큰 차이가 있다.

  구분		그람음성균	그람양성균
  세포벽 조성		muco복합체와 teichoicacide	주로 단백질과 지방으로 구성
  약제에 대한 감수성	페니실린	높다	낮다
  	스트렙토마이신	낮다	높다
  	리소자임	높다	낮다
  원형질분리		일어나기 어렵다	일어나기 쉽다
  기계적 파괴		어렵다	쉽다

  
  
  
  

• 증식 : 증식은 분열에 의해 이루어지며 그 시간은 보통 20 -30 분으로 증식 속도가 매우 빠르다(대장균 17분, 유산균이나 효모는 1 - 4시간).
   
  
  
  
• 형태
   
  
  
  
     

2) 곰팡이

• 크기 : 5 - 1000 ㎛
• 형태와 증식 : 균사와 균사가 강목상으로 된 균사체를 형성하며, 포자에 의해 증식한다. 증식은 균사체의 일부를 배양기에 접종하여 증식-포자 형성-포자발아-발아관의 신장-균사-균사체의 형성의 순서로 진행된다

  
  
  
  
  
  
  
  
     

3) 효모

• 크기 : 5 - 80 ㎛
• 형태 : 단세포의 비교적 견고한 구조를 가지며 구형, 타원형,  삼각형 등의 형태를 가진다.
• 증식 : 세포의 표면에 돌기가 생기고 성장하여 그 속으로 핵이  이행하여 세포가 형성되고 분리하여 독립세포가 된다.

  
  
   
   

4) 조류

  조류는 단세포 생물로서 물이 있는 곳(습한 토양, 바위, 나무 등)이면 어느 곳이나 자랄 수 있다. 조류는 광합성을 하고 산소를 생성하며 수중에서의 유기물생산은 대부분을 미세조류인 플랑크톤이 하고 있다
홍조류, 규조류, 녹조류, 황색편모조류, 등이 있으며 남조류는 세포핵에 핵막이 없이 원시 핵을 가지고 있고, 단세포가 다수 모여 사상체나 균체를 형성하며, 세균에 가까워 세균과 함께 취급한다
조류는 눈속이나 극지의 얼음 속, 고산지대에서도 서식하며, 50- 54℃ 에서 자라는 고온성 조류도 있지만 90℃에서 자라는 것도 있다.
 

3.미생물의 생육조건

1)영양원 :지구상에 존재하는 모든 물질이 영양원이 될 수 있으며, 그  종류에 따라 최적 영양소는 다르다.
 비교적 다량으로 필요로 하는 원소로는 C, H, O, N, S등이며,  필요한 미량원소에는 Mg, K, Fe, Cu, Co, Mn, Mo 등이 있다.

2)수 분 : 일반적으로 수분함량 40% 이상에는 세균이 40% 이하에서는 곰팡이가 주로 생육하며, 효모는 그 중간 정도에서 생육한다.

3)산소 : 곰팡이는 산소가 절대적으로 필요하고, 세균은 산소를 꼭 필요로 하는 절대 호기성균(초산균등)과 산소가 존재하지 않는 곳에서만 생육하는 절대혐기성 균(낙산균, 아세톤-부탄올균등)이 있으나, 대부분의 경우 통성혐기성 균으로 산소의 유무에 관계없이 생육할 수 있다.

4)pH : 곰팡이는 pH 4 - 6의 약산성 및 중성에서 최적조건이 되고 효모는   PH 5 - 7의 약산성 및 중성에서 최적조건이 되고 세균은   pH 7 - 8의 중성 및 약알카리에서 최적조건이 되고 호알카리성 세균은 pH 9 - 11에서 최적조건이 되나 생육은 강산성부터 강알카리까지 매우 넓은 영역에서도 가능하다.

5)온도

명칭	최저온도 (℃)	최적온도 (℃)	최고온도 (℃)	비고
저온 균  중온 균 고온 균	-10 - 0  5 - 15  25 - 45	10 - 20  25 - 40  50 - 60	20 - 30  40 - 50  75 - 85	해양세균의 일부,부패균의 일부  곰팡이 효모등 대부분의 미생물  고온성 Bacillus등

6)빛 : 광합성세균등 일부세균을 제외하고, 광선은 대부분의 미생물에 있어서 유해하다. 특히 자외선은 유해하여 살균작용을 나타내므로 자외선 살균등에 이용되고 있다.
특히 방사선은 생물체에 커다란 손상을 주어 사멸시키는데 이 방사선을 이용한 살균에는 열이 관계하지 않으므로  cold sterilization(냉 살균)이라 불리 운다.

4. 미생물과 인간 생활

생태계에서 생물은 다른 생물과의 상호작용 속에서 생활을 영위하는데, 사람도 무수한 미생물과의 교습 속에서 일생을 영위한다.
인간의 경우 사회가 발전하여 복잡성을 더해감에 따라 미생물과의 접점이 점점 넓어지고 있다.


1)미생물이 인간 생활에 긍정적으로 작용하는 경우

•  식품공업:간장, 된장, 청국장, 김치등의 발효식품 및 맥주, 포도주, 탁주, 청주등 주류공업에의 응용과 요쿠르트 등의 유산균제품
• 미생물이 생산하는 각종의 물질을 이용:의약품으로 이용할 수 있는 페니실린등 각종의 항생제 생 및 썩는 플라스틱의 원료, 각종 효소의 생산
• 인간생활 부산물의 분해 :오염된 하천등 수질의정화 및 음식물, 폐유, 폐타이어, 플라스틱류, 중금속, 다이옥신, 각종 생활쓰레기의 분해
• 공해없는 미생물농약, 제초제, 비료등 

2)미생물이 인간생활에 부정적으로 작용하는 경우 

• 병원균:각종의 질병을 유발하는 병원성 미생물
  
• 식품의 변질:식품을 부패 시키거나 곰팡이가 기생하여 먹을 수 없게 하거나, 세균성 식중독을 유발
  
• 산업제품의 변질:인간 생활에 유익한 각종의 물질(제품, 원료물질)들에 기생하여 그 효용가치를 저하시킴.
  
• 산업활동의 각종 공정에 악영향: 공업용수, 냉각수등 공정수의 부패와 이물질의 생성으로 생산효율을 저하시킴.