소개글
"미생물 생장곡선"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 미생물의 생장곡선 개념
1.2. 미생물 생장에 영향을 미치는 요인
1.3. 미생물 생장 측정 방법
2. 본론
2.1. 대장균의 특성
2.2. 대장균의 생장 곡선
2.3. 생균수 측정을 위한 평판계수법
2.4. 대장균 생장 곡선 실험 설계 및 방법
2.5. 실험 결과 분석
2.5.1. 대장균 생장 곡선 도출
2.5.2. 비증식 속도 및 세대시간 계산
3. 결론
3.1. 실험 결과 종합 및 고찰
3.2. 생장 곡선 해석의 유의점
3.3. 미생물 생장 연구의 의의
4. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 미생물의 생장곡선 개념
미생물의 생장은 시간에 따른 세포 수의 변화로 나타낼 수 있다. 이를 생장곡선이라 하며, 생장곡선은 전형적으로 S자 모양의 시그모이드 곡선을 그린다.
생장곡선은 크게 네 단계로 구분된다. 첫째, 유도기(lag phase)는 새로운 환경에 적응하는 시기로 세포의 크기가 커지고 호흡활성도가 높아진다. 둘째, 대수증식기(exponential phase 또는 logarithmic phase)는 세포가 일정한 속도로 빠르게 증식하는 시기이다. 셋째, 정지기(stationary phase)는 생장이 멈추고 생균수가 일정하게 유지되는 시기이다. 넷째, 사멸기(death phase)는 생균수가 감소하는 시기이다.
생장곡선은 세포 수의 변화뿐만 아니라 세포의 크기, 호흡 활성, 효소 활성 등 다양한 생리적 특성과 밀접하게 관련된다. 따라서 생장곡선 분석을 통해 미생물의 생리적 상태를 파악할 수 있다. 또한 생장곡선은 영양분 공급, pH, 온도 등 환경 요인에 따라 다양한 양상을 보인다. 이를 분석하면 미생물 생장에 영향을 미치는 요인을 이해할 수 있다.
미생물의 생장은 현미경 관찰, 생균수 측정, 흡광도 측정 등 다양한 방법으로 정량화할 수 있다. 평판계수법은 고체배지에서 형성된 집락 수를 세어 생균수를 측정하는 방법이다. 이를 통해 생장곡선을 도출하고 비증식 속도와 세대시간을 계산할 수 있다. ()
1.2. 미생물 생장에 영향을 미치는 요인
미생물 생장에 영향을 미치는 요인이다.
pH는 미생물의 생장에 큰 영향을 미치는 요인이다. 미생물은 아주 넓은 범위의 pH 환경에서 살아갈 수 있으며, 각 미생물 종마다 일정한 pH 범위 내에서 최적으로 생장할 수 있다. 세포질의 pH가 급격하게 변하면 원형질막이 파괴되고 효소와 막 수송 단백질의 활성이 억제되어 세포 손상이 일어난다. 호산성 미생물은 pH 0~5.5 범위, 호중성 미생물은 pH 5.5~8.0 범위, 호염기성 미생물은 pH 8.5~11.5 범위에서 생장할 수 있으며, 세균은 pH 7.0~8.0, 곰팡이는 pH 5.0~6.0, 효모는 pH 4~6에서 최적으로 생장한다.
온도 또한 미생물의 생장에 큰 영향을 미치는 요인이다. 미생물의 효소 반응 속도는 온도가 10도 증가할 때마다 2배씩 증가하므로 온도가 높아질수록 미생물의 전반적인 대사 활동이 활발해져 빠르게 생장한다. 하지만 특정 온도를 넘어서면 생장이 둔화되고 더 높은 온도에서는 사멸한다. 저온 미생물은 0~15도, 내온성 미생물은 0~7도에서 생장할 수 있으며 20~30도가 최적, 35도가 최고온도이다. 중온성 미생물은 20~45도가 최적, 15~20도가 최저, 45도가 최고온도이다. 고온성 미생물은 55도 이상에서 생장할 수 있으며 45도가 최저, 55~65도가 최적온도이다. 초온성 미생물은 80~113도가 최적, 55도 이하에서는 생존할 수 없다.
산소 농도 또한 미생물의 생장에 큰 영향을 미치는 요인이다. 호기성 미생물은 대기 중 산소를 필요로 하며, 혐기성 미생물은 산소가 없는 환경에서 생장할 수 있다. 대부분의 다세포생물은 성장을 위해 대기 중 산소를 필요로 한다.
압력의 경우 육상이나 표층에서 생활하는 미생물은 1기압에 적응되어 있어 압력의 영향을 크게 받지 않지만, 심해에 서식하는 미생물은 600~1000기압의 높은 압력 환경에 적응되어 있다.
물은 미생물의 몸체를 구성하고 생리 기능을 조절하는 중요한 요소이다. 자유수를 사용하여 일반 세균은 60~70%, 곰팡이는 80~85%에서 잘 자란다.
삼투압 또한 미생물의 생장에 영향을 준다. 미생물이 고장액 환경에 있으면 세포 안의 물이 세포 밖으로 빠져나가 세포 부피가 줄어들고 원형질분리가 일어나 세포 대사와 활동이 원활하지 않아 생장이 억제된다. 이에 반해 일부 미생물은 염 농도가 높은 환경에서 잘 자란다. 호염균은 식염이 없는 배지에서도 증식할 수 있고, 내염균은 7~10% 정도의 식염 농도에서도 잘 자란다.
적절한 양분 공급 또한 미생물의 생장에 필수적인 요인이다. 미생물별로 에너지원, 탄소원, 질소원 등의 물질을 이용하는데 불리하거나 유해한 것이 있으므로 각 미생물에게 적절한 양분이 공급되어야 한다.[]
1.3. 미생물 생장 측정 방법
세포의 수나 생물량의 증가를 의미하는 미생물의 생장은 다양한 방법으로 측정할 수 있다. 미생물의 수, 세포 구성성분의 변화, 개체군의 탁도 변화 등을 통해 생장을 측정할 수 있다.
직접 계수법은 미생물의 수를 직접 측정하는 방법이다. 혈구계와 같은 특수한 슬라이드를 이용하여 단위 부피당 세포 수를 세는 것이다. 이는 가장 정확한 방법이지만 소량의 시료만을 측정할 수 있다는 한계가 있다.
탁도 측정법은 미생물 세포가 빛을 산란시키는 정도를 측정하여 생장을 간접적으로 추정하는 방법이다. 분광광...
참고 자료
Joanne M, Willey, 일반미생물학 제 9판, 라이프사이언스, 2016.03.10.
Naver blog, https://blog.naver.com/ekgp1chs/221506946046, 생장곡선, 2019.05.13.
Naver 지식백과, https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1110579&cid=40942&categoryId=32317, 생장곡선, 2019.05.13.
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[네이버 지식백과] 미생물[microorganism] (미생물학백과 )
[네이버 지식백과] 대장균 [Escherichia coli] (미생물학백과 )
[네이버 지식백과] 병원성 대장균 [病原性 大腸菌, pathogenic Escherichia coli] (물백과사전)
[네이버 지식백과]평판계수법[Plate count method] (미생물학백과 )
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