본문내용
1. 배지 만들기 및 미생물 배양
1.1. 배지와 조성
배지는 미생물을 성장시키기 위해 필요한 영양분과 환경을 제공하는 인공적으로 만들어진 배양액이다. 미생물 배양에 사용되는 배지의 조성은 미생물이 생장하는 데 필요한 탄소원, 질소원, 무기염류 및 성장인자 등으로 구성된다.
일반적으로 미생물 배지는 다음과 같은 성분들로 이루어져 있다.
탄소원: 미생물이 에너지원으로 사용할 수 있는 당류, 유기산 등의 화합물
질소원: 단백질 합성에 필요한 아미노산이나 암모늄 이온 등
무기염류: 미생물 세포벽 및 효소 합성에 필요한 인, 황, 마그네슘, 칼슘 등의 무기염
성장인자: 비타민, 핵산, 지방산 등의 유기화합물
pH 조절제: 산이나 염기를 이용하여 배지의 pH를 적정 수준으로 조절
이러한 배지 구성 성분은 미생물의 종류와 목적에 따라 다양하게 조합되어 만들어진다. 예를 들어 박테리아 배양을 위해서는 일반적으로 단백질원인 펩톤과 육제 추출물, 탄소원인 포도당, 무기염류 등이 포함된 Nutrient Broth나 Luria-Bertani(LB) 배지가 사용된다.
반면 곰팡이나 효모 배양을 위해서는 Potato Dextrose Agar(PDA), Sabouraud Dextrose Agar(SDA) 등과 같이 탄소원으로 전분이나 포도당이 주성분인 배지가 사용된다. 식물 세포나 조직 배양에는 Murashige and Skoog(MS) 배지와 같이 식물 성장에 필요한 다양한 무기염과 비타민이 함유된 배지가 사용된다.
배지의 조성은 미생물의 종류와 특성, 실험의 목적에 따라 다양하게 변화할 수 있다. 이처럼 배지 조성의 변화를 통해 미생물의 생장, 대사산물 생산 등을 조절할 수 있다.
1.2. 멸균 방법
1.2.1. 화염멸균
화염멸균은 실험 기구를 알코올 램프 또는 버너의 불에 직접적으로 닿게 하여서 멸균하는 방법으로, 보통 금속 기구들을 멸균할 때 사용된다. 버너의 불꽃으로 기구를 가열하면 고열에 의해 기구 표면의 미생물이 모두 사멸하게 된다.
화염멸균은 간편하고 빠르게 소독할 수 있는 장점이 있지만, 유리기구나 플라스틱 재질의 기구는 파손될 수 있다는 단점이 있다. 또한 화염을 사용하므로 실험 중 화재의 위험이 있어 주의가 필요하다. 따라서 화염멸균은 주로 백금이나 백금선과 같은 금속성 기구를 멸균할 때 사용된다.
이 방법은 실험자의 숙련도가 중요하며, 기구를 너무 가열하거나 가열 시간이 너무 길면 기구가 손상될 수 있다. 따라서 기구를 서서히 가열하고 적절한 시간 동안 가열하는 것이 중요하다. 화염멸균을 할 때는 기구를 불꽃에 직접 접촉시키지 말고 약간 떨어진 위치에서 가열하는 것이 좋다.
1.2.2. 건열멸균
건열멸균은 높은 온도를 이용하여 미생물을 죽이는 멸균 방법이다. 미생물의 세포막과 단백질을 파괴하여 살균하는 원리를 활용한다. 일반적으로 160~170도에서 1시간 30분 ~ 2시간 동안 멸균을 수행한다.
건열멸균은 미생물의 세포 내부에 있는 효소와 핵산이 고온에 의해 변성되어 생물학적 활성을 잃게 되는 것이 원리다. 고온에서 단백질이 변성되고 세포막이 파괴되면서 세포의 생리적 기능이 정지된다. 또한 세포 내부의 여러 가지 중요한 분자들이 변성되어 세포가 사멸한다.
건열멸균은 습열멸균에 비해 멸균 시간이 길고 온도가 높다. 하지만 습기로 인한 기구의 부식 문제가 없고 물에 녹지 않는 물질들을 멸균할 수 있다는 장점이 있다. 주로 유리 기구, 금속 기구, 분말, 기름 등을 멸균할 때 사용된다.
건열멸균의 단점으로는 높은 온도로 인해 일부 열에 약한 물질의 변형이나 파괴가 발생할 수 있다는 것이다. 또한 멸균 시간이 길어 효율성이 떨어지는 편이다. 그래서 자주 사용되는 기구나 물질이 아닌 경우에 주로 활용된다.
최근에는 건열멸균기의 발전으로 보다 효율적이고 신속한 멸균이 가능해졌다. 진공 건열멸균기를 사용하면 기존 방식에 비해 멸균 시간을 단축할 수 있다. 또한 온도와 압력을...
