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[미생물학] 곰팡이와 곰팡이 배양 평가A좋아요

곰팡이 배양1. Date : 2005년 5월 24일2. Title : 곰팡이 배양3. Object : 준비되어 있는 곰팡이 균사를 PDA배지에 접종하고 관찰한다.4. Material & Methods- PDA medium, petridish, alcohol lamp① PDA 배지를 만든다.② 배지를 petridish에 굳힌 후 배지 중앙부에 팁으로 작은 구멍을 만든다.③ knife 등의 도구를 이용하여 배지 가장자리를 절단 후 배지를 뒤집는다.④ 뒤집은 배지의 작은 구멍에 곰팡이 균사를 접종한다.⑤ 30℃에서 30시간 이상 배양한다.* 더 알아보기곰팡이는 보통 그 본체가 매우 가는 사상의 균사로 되어 있는 사상균을 가리킨다. 일반적으로 균류 중에서도 세균 ·고초균 ·버섯 등이나, 경우에 따라서는 효모와도 구별하지만 엄밀하게 구별하기에는 어려움이 많다.균류는 보통 다음과 같이 분류한다. 조균류 270속 1,500종, 자낭균류 1,850속 1만 5000종, 담자균류 550속 1만 5000종, 불완전균류 1,450속 1만 5000종, 그 밖의 것을 포함하면 합계 4,400속 5만 종이 된다.이 중에서 버섯을 형성하는 것은 자낭균류의 일부와 담자균류가 대부분이므로 나머지는 모두 곰팡이류로 다루게 된다. 그러므로 곰팡이류의 종류는 아무리 적게 보아도 3만 종 이상이다.1. 형태대부분의 곰팡이류는 현미경으로 보면 세포가 길쭉해져 있고 또한 세로로 연결되어 실과 같은 모양을 하고 있다. 이것을 균사라고 한다. 곰팡이류 중에서 일생을 단세포로 마치는 것도 있다. 그러나 뚜렷한 세포핵을 가지고 있으며, 핵은 단핵 ·2핵 ·다핵인 것이 있는데, 특히 조균류의 것은 복잡한 모양의 전균체가 격벽 없는 다핵의 단세포체를 이루고 있다.2. 생식곰팡이는 포자(홀씨)를 형성하고 무성적으로 번식한다. 포자에는 여러 종류가 있는데, 수생의 것은 유주자낭 속에서 형성되며 성숙되면 편모로 헤엄칠 수 있는 유주자가 된다. 또, 포자낭 안에 생기고 나중에 분산하는 포자낭포자, 균사의 끝이나 분지에 , 이들 색소 중에는 엽록소와 같이 광합성에 관여하는 것은 전혀 없다. 따라서, 곰팡이류는 태양의 빛에너지를 이용하여 탄소화합물로부터 유기물을 형성하지 못하므로, 그 생활을 위한 물질은 이미 형성되어 있는 유기물에서 얻어야 한다. 그 때문에 동식물 또는 다른 균류에 기생하거나 다른 생물의 시체나 배설물에 부생한다.그리고 단백질 ·셀룰로오스 ·녹말과 같은 고분자 물질은 차차 분해되어 생활 에너지원에 충당된다. 그 분해는 효소라는 물질의 작용에 의하여 이루어지는데 그 효소의 종류는 곰팡이 종류에 따라서 반드시 같지 않으므로 이용되는 물질도 다르다.천연 상태에서는 매우 복잡한 물질전환이 이루어지고 있다. 예를 들면, 쌀의 녹말에 누룩곰팡이가 작용하면 당이 생기며, 그 당에 효모균이 작용하면 알코올이 생긴다. 그 알코올에 아세트산균이 작용하면 아세트산이 생기는 것같이 물질변화가 차례차례 일어난다. 이러한 현상으로 여러 가지 곰팡이류가 생화학 연구의 대상이 되고 있으며, 앞으로도 곰팡이류는 이들 연구분야에서 중요한 의의를 가지게 될 것이다.4. 생태일상생활에서 가장 잘 알려져 있는 곰팡이는 떡 등의 식품이나 구두 등의 피혁제품에 생기는 몇 가지 종류와 술 ·된장 등의 제조에 필요한 누룩곰팡이 ·효모균 등 그다지 많은 종류는 아니다. 그러나 천연에서의 곰팡이 분포는 공기 ·물 ·흙 ·바닷물 속 등 유기물이 있는 곳에는 어디든지 존재하고 있음을 알게 된다. 특히, 흙은 그 무한한 보고라고 할 수 있으며 한 줌의 흙으로부터 십 수종의 곰팡이가 분리되는 일도 드물지 않다.또, 기생생활을 하는 것으로는 벼에 붙는 도열병균과 보리에 붙는 녹병균과 같이 작물의 병원이 되는 것, 무좀균 ·쇠버짐균과 같이 인체의 병원이 되는 것 등 여러 가지 식물이나 동물의 생체에 기생하는 것이 알려져 있을 뿐만 아니라, 다른 균류에 기생하는 것도 있다. 기생생활에는 기생체에 기형을 일으키거나 기주를 죽게 하는 심한 작용을 하는 것도 있고, 기주와 더불어 생활하는 공생에 가까운 것도 있다.5. 온도와 기균사(aerial hyphae): 공중으로 뻗어 생육하는 균사? 격벽: 균사를 구성하는 세포 간에 형성된 막, 곰팡이 분류의 기준이 된다.? 포자: 생식기관으로 유성포자와 무성포자가 있다.자실체: 포자를 형성하는 기관1) 조상균류(하등곰팡이) : 격벽이 없다.Rhizopus, Mucor 속2) 순정균류(고등곰팡이): 격벽이 있다자낭균류담자균류불완전균류1) Aspergillus속 (누룩 곰팡이):쌀누룩이나 보리누룩을 만드는 데 쓰인다. 누룩곰팡이를 대표하는 누룩곰팡이속에는 50여 종이 알려져 있다. 그 중에서도 쌀의 녹말을 당화하는 좁은 뜻의 누룩곰팡이(A.oryzae), 강력한 효소를 지니는 것으로 유명한 검은곰팡이(A.niger) 등은 유용한 균이지만, 아스페르길루스 푸미가투스(A.fumigatus) 등은 널리 토양 속에서 분리되는 사상균으로 종종 새에게, 드물게는 인체의 내장에 들어가서 아스페르길루스증을 일으키기도 한다.- 분생포자를 형성- 효소나 유기산 생산- A. oryzae : 황국균, 효소생산, 누룩이나 메주에 사용된다.- 집락은 초기에는 백색이었다가 황색을 거쳐 황록색으로 변한다.- A. sojae: 간장 양조에 사용된다.- A. flavus : aflatoxin 생산- A. niger : 흑국균, 효소 및 유기산 생산2) Penicillium 속 (푸른곰팡이):보통 자낭균류에 포함시키지만, 자낭이 없는 것도 적지 않으므로 정확하게는 불완전균류에 포함시키며, 자낭이 있는 것만 탈라로미케스(Talaromyces) 또는 카르펜텔레스(Carpenteles)라고 한다. 일반 가정에서도 흔히 볼 수 있으며, 약 150종이 있다. 빛깔은 일정하지 않아 청록색 ·녹색 ·황록색 등이 많고, 드물게 갈색 ·홍갈색의 것도 있다. 분생자 자루의 선단에 피아라이드라고 하는 구조가 생겨 그 선단에서 밀려나온 포자가 염주 모양으로 많이 배열되어 생긴다. 노타툼(P. notatum)이나 크리소게눔(P. chrysogenum) 등의 종은 페니실린이라는 항생물질을 특히 잘 가근과 포복지 형성- R. nigricans: 고구마 연부병의 원인- R. japonicus, R. javanicus, R. delemar: amylo법에 사용4) Mucor 속 :- 하등 곰팡이(격벽 없다) : 털곰팡이- 균사 발달 : 머리털 모양- 포자낭 포자 형성- 가근과 포복자가 없다.5. Result윗 사진은 우리 조가 실험한 결과이고 밑에 그림은 비교할 수 있도록 2조의 실험 결과 사진을 첨부하였다. 첨부한 사진에 잘 나타나 있지는 않지만 plate 중앙에 푸른색으로 핀 곰팡이를 관찰할 수 있었다. 그런데 그것만 있는 것이 아니라 주변에 하얗게 곰팡이 균사가 뭉쳐 균사체들이 관찰되었는데 아마도 다른 곰팡이가 오염되어 있었던 것 같다.6. Discussion이번에 실험은 곰팡이의 균사를 접종하여 배양을 해보는 것이었다. 실험 시작부터 간단한 실험이기는 했지만 쉽지는 않았었다. 곰팡이 균사를 접종하기 전 petridish 벽에 붙은 배지를 칼등을 이용하여 떼어내고 그것을 들어서 반대로 뒤집어야 했다. 그런데 이 과정이 절대로 간단하게 이루어지지 않았었다. 잘못하면 배지가 부서졌기 때문에 조심히 작업을 해야 했는데 칼을 들고 직접 해보았지만 잘 되지 않았다. 하지만 굳이 반대로 뒤집을 필요는 없었던 것 같다. 배지 전부를 칼을 이용하여 들어낸 후 공기를 접하게만 했다면 곰팡이를 배양하기에는 적절한 환경이 되었을 것이라는 생각을 해보았다. 배지를 들어내고 거기에 구멍을 뚫었는데 이렇게 해서 공기만 통하게 했다면 절대 호기성인 곰팡이를 배양하기에는 문제가 없었을 것이다. 균을 접종하여 획선배양한 후 콜로니를 관찰했던 실험이 있었다. 그 실험과 이번 실험은 많은 차이점을 보였다. 우선 배지가 달랐다. 단순히 균을 접종하였을 때에는 agar 배지만을 사용했는데 곰팡이 배양시 사용한 배지는 PDA 배지였다. 곰팡이와 박테리아는 그 생육 적정 환경이 다르기 때문에 pH, 배지에 더 넣어주어야 하는 growth factor 등이 다를 수밖에 없을 것이다. 일반적으로 있던 반면에 왜 우리는 저런 결과가 나왔던 것인지 궁금하다. 그리고 어떤 곰팡이가 접종 된 것일까? 정확히 알 수가 없었다. 짙은 녹색으로 곰팡이가 배양 되어 있었던 것으로 보아 푸른곰팡이인 것 같긴 하지만 정확히 어떤 것인지는 알 수 없었다. 일반적으로 진균을 검사할 때에는 무 염색 표본 검사를 하는 경우가 있고, 염색표본을 이용하여 검사를 하는 방법이 있다고 한다. 얼마 전 내가 피부과에 갔을 때에도 피부에 난 것이 곰팡이성인지를 검사하기 위해서 얼굴 주위에 난 어떤 원인 모를 상처를 조금 긁어내어 검사 하였었는데 그 때에는 염색을 하였었다. 그러나 우리는 실험을 하였을 때 접종을 하고 단순히 plate상에 배양되어진 곰팡이를 육안으로만 관찰하였었다. 책을 통해 무 염색 표본 검사법에 대해서 알게 되었는데 일반적으로 액체 상태의 검체는 그대로 관찰한다고 하고 농후하고 mucoid한 검체는 생리식염수로 희석하여 검경한다고 한다. 이 때에는 위상차 현미경을 사용하는 것이 좋다고 한다. 그리고 곰팡이가 만약 뇌척수액에서 나와 Cryptococcus를 의심할 경우에는 india ink와 검체를 동량혼합하여 도말 수 검경하면 capsule을 볼 수 있다고 한다. 또한 피부, 모발 등의 재료는 slide glass에 얹고, 10% NaOH 또는 KOH액을 한방울 떨어뜨리고 alcohol lamp로 서서히 가열하여 상피세포, pus 덩어리 등을 용해한 후 cover glass을 덮고 검경하는 경우가 있다고 한다. 만약 진균류를 검사시 염색법을 이용한다고 하면 lactophenol cotton blue, tease mount, scoth tape, slide 배양법 등이 있다고 한다. 각기 사용하는 염색 시약은 다르지만 배양 후 slide glass 위에 올려놓고 염색 시약을 떨어뜨려 포자와 균사의 모습을 관찰한다고 한다. 우리는 정확히 포자와 균사의 모습을 현미경을 이용해서 보지는 못했다. 그리고 곰팡이에 대해서 정확히 많은 것을 알고 있지 않은 상태에서 어떤 곰팡이싶다.

자연과학| 2005.08.09| 10페이지| 1,000원| 조회(3,351)

곰팡이, culture, 배양, 곰팡이 배양

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[미생물학] 발효주로부터 Yeast 분리

발효주로부터 Yeast 분리1. Date : 2005년 5월 3일2. Title : 발효주로부터 Yeast 분리3. Object : 자연 상에 혼재하여 있는 미생물군 중에서 목적하는 특정 미생 물만을 분리한다.4. Material & Methods* 시료(전통발효주), 생리식염수-0.85% NaCl, 마이크로 피펫, spreader, 알코올램프, 비이커, PDA medium- 시료를 준비된 식염수를 이용하여 10진 희석을 한다.1번 식염수에 9㎖ 에 시료 1㎖를 넣는다. ← A2번 식염수에 A 1㎖를 넣는다. ← B3번 식염수에 B 1㎖를 넣는다. ← C9+1 → 9+1 → 9+1 → 9+1 → 9+1 :10만배 희석 ; 희석 1회시 10배 희석- 각조당 1개의 plate에 spreading 한다. 1조~6조 10-1 ~ 10-6준비된 PDA 배지에 희석한 각각의 시료 50㎖ 분주Spreading : 화염 멸균한 spreader를 이용- 30℃에서 배양 약 24시간- 주입 평판법원래의 시료를 여러 차례 희석한다. 적당히 희석된 시료를 따뜻하게 데운 한천 용액과 섞어 평판 배양 접시에 붓는다. 시료가 충분히 희석된 경우 분리된 집락을 얻을 수 있다.* 세균수 측정시료 중에 있는 세균의 수를 측정하는 방법으로는 시료를 적당한 조건으로 배양하여 계수하는 간접법과 시료를 직접 현미경으로 계수하는 직접법이 있다. 간접법의 대표적인 것은 혼합 희석 평판배양법, 도말 평판 배양법 및 최확수법이 있다. 이들은 어떤 일정조건(배양온도, 배지의 영양성분, 호기 혹은 혐기배양, 배양시간, 배지의 pH)에서 배양하면 세균이 발육하여 한천 배지에서 집락을 형성하거나 액체배지가 혼탁되는 것을 이용하여 계수하는 것이다. 이들은 배양조건을 적당하게 선택함으로써 특정 성질을 가진 세균 수를 측정할 수 있는 장점이 있으나 여러 가지 세균을 증식시키는 배양조건을 없으므로 반드시 시료 중에 생존하는 모든 세균 수를 모두 표시할 수는 없다. 직접법의 대표적인 것은 단백질과 헥산을 형광색소로 염색하고 낙사형광현미경으로 관찰하는 전균수측정법이 있다.-최확수법(most probable number, MPN)시료를 연속적으로 희석한 후 배지에 접종하고 배양하였을 때 균증식 또는 소정의 반응이 양성으로 나타난 시험관수에서 시료중의 균수를 가장 확실하게 나타내는 수치로써 확률론적으로 추정하는 방법이다.-막여과지방법(membrane filter)시료중의 세균수가 미량일 때 혹은 한천 분해균등 한천배지를 이용할 수 없는 때에 사용하는 방법이다. 세균은 막여과지의 구멍을 통하여 영양분을 섭취하고 여과지위에서 증식하여 집락을 형성한다. 따라서 필터아래에 공기가 남아 있지 않도록 여과지와 배지가 충분히 밀착하도록 한다. EMB배지는 E.coli 같은 대장균군의 존재유무를 확인하기 위하여 사용되고, SS배지는 Salmonella와 Shigella같은 세균을 확인하기 위하여 사용된다. 배양 후에는 반드시 집락 수를 계수하고 균수계산은 다음과 같은 식으로 계산한다.균수N(개/ml 또는 g) = M/VM=평판당 평균 집락수(개)V=여과한 시료량(ml 또는 g)막여과장치의 사용5. Data & Result백만배 희석 결과: 약 48시간 배양 후 3 colony 발견페트리디쉬에서 콜로니를 관찰하였을 때 6조라고 쓰여 있는 부분 위, 2005라고 적힌 부분에 큰 점의 모양으로 각 하나씩 발견되었고, 가운데쯤에 작은 콜로니 하나가 관찰되었다.그래서 전체 yeast 수를 계산해보면3*106/㎖그런데 우리는 40㎕를 취하였다.1㎖ = 1000㎕ 이므로 40㎕ = 0.04 ㎖ 이다.그러므로 3*106/㎖ * 0.04㎖ = 1.2 * 105 이 된다.* 다른 조의 실험 결과2조 - 100배 희석4조 - 10000배 희석* 2조, 4조는 각각 100배와 10000배를 희석한 것으로서 점점 희석이 더 많이 될 수록 플레이트 상의 콜로니의 수가 적게 발견되는 것을 알 수 있다.6. Discussion이번 실험은 발효주로부터 yeast를 분리하여 그 수를 세어 보는 것이었다. 일반적으로 세균수의 측정법은 총세균수 즉, 생균과 사균을 모두 합쳐 그 수를 측정하는 방법과 생균수만을 측정하는 방법으로 구분되어진다고 한다. 총세균수 측정에는 혈구 측정기로 현미경에 의한 방법, 시료 또는 배양액의 탁도에 의한 법, 기계에 의한 균수의 측정 등이 있고, 생균에 의한 것은 일정농도로 희석한 액의 일정량을 주가평판 또는 평판배지에 넣어서 도말 후 배양하여 형성된 집락의 수를 계산하는 법 등이 있다고 한다.이번에 우리가 실험을 했던 것은 생균을 측정하는 방법이었던 것 같다. 아마도 우리가 실험을 했던 방법은 주가평판법이었던 것 같다. 주가 평판에 의한 것은 집락형성에 의한 생균의 측정법으로 피검균액을 10진 희석으로 적당히 희석된 균액 1㎖를 멸균된 petridish에 넣고, nutrient agar을 멸균 후 45~50℃로 유지시킨 한천 배지 20~25㎖을 가하여 검체와 혼합하여 평판으로 굳혀 적정시간 배양 후 한천층 내에 형성된 전 집락수를 계산하는 방법이라고 한다. 그런데 우리는 세균이 아닌 yeast를 분리하여 그 수를 측정하는 실험을 한 것으로 배지를 그냥 agar가 아닌 PDA를 사용하였다. PDA란 potato dextrose agar 배지로서 yeast 배양 시 사용되는 것이라고 한다. 생물공학 시간에 이 배지에 대해서 잠깐 배운적이 있는데 여기에 주석산 등을 첨가하여 pH를 낮추어 주면 더욱 배양이 잘 된다고 한다. 이는 효모가 비교적 박테리아보다 낮은 pH에서 증식하기 때문일 것이다. 그리고 효모의 최적 배양 온도는 약 30℃라고 하는데 PDA배지에 일정량 즉 40㎕를 취하여 spreader로 펼친 후 인큐베이터에서 배양을 할 때 약 30℃에서 배양을 시켜야 했다. 일반적으로 배양 적정 온도와 배양 시간은 균종, 미생물의 종류에 따라 다른데 예를 들어 병원미생물은 35~37℃, 토양 미생물 및 진균, 방선균류는 25℃에서 약 2℃정도를 더 올려주거나 낮추어주면 좋다고 한다. 그리고 일반적으로 배양 시간은 1~2일이지만, 방선균류는 7~9일, 진균은 4~5일 배양한다고 한다. 나는 약 48시간 정도 배양 후에 관찰을 하였다. 실험을 할 때 우리 조는 백만배 희석을 한 것을 배양하였기 때문에 많은 콜로니가 관찰되지 않을 것이라 생각되었다. data에 첨부하였지만 거기에 나타나있는 것처럼 희석을 더 많이 할수록 콜로니는 더욱 작게 관찰되었다. 실험을 하면서 한 가지 재미있는 의문이 들었다. 우리 조의 실험결과와 다른 조의 실험 결과를 비교해보았는데 희석이 덜 되거나 더 많이 되어도 나오는 균주의 수는 비슷해야 한다고 생각했다. 그런데 결과는 그렇지 않았다. 희석율이 다르다고 하더라도 1번 희석을 하였을 때 즉 10배 희석을 한 후 그 희석된 액 중에서 1㎖를 취하여 또 그 다음 희석을 하는 것인데 마지막에 희석을 해서 콜로니 수를 측정하고 원래 시료에 얼마나 균수가 있는지 계산을 할 때 희석을 해 준 만큼 곱해주기 때문에 그렇게 큰 차이는 나지 않을 것이라 생각했다. 그런데 우리가 실험을 해서 다른 조와 비교를 해 본 결과는 많이 다르게 나왔다.2조의 실험 결과 즉, 100배를 희석해서 계산한 균주의 수가 5120이라고 한다. 우리는 100만배 희석을 해서 나온 균주의 수가 12만이었다. 그 수의 차이가 너무 컸다. 무엇이 잘못되었기 때문에 이렇게 큰 차이가 난 것인지 궁금하다. 희석을 계속 한 것을 취하여 이어서 희석을 했기 때문에 실험 plate 상에 나타나는 콜로니의 수는 당연히 줄어드는 것이 옳다고 생각한다. 그러나 처음 균수를 희석율을 이용하여 그리고 처음 어느 정도를 취했는지에 따라 계산을 하기 때문에 균수는 오히려 줄어들 수 있을지는 몰라도 더 늘어나는 것은 무언가 잘못되었다고 생각이 든다. 물론 이 경우 한가지만으로 모든 실험이 그렇다고는 절대 생각하지 않는다. 그렇지만 도대체 내가 무언가 착각을 하고 있는 건인지 아니면 실험이 잘못된 것인지 왜 이렇게 결과가 나왔는지는 의문이 이 생겼다.

자연과학| 2005.08.09| 7페이지| 1,000원| 조회(619)

분리, 효모, yeast, isolation, 균주분리

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[미생물학] 아포염색 ( 포자 염색 ) 평가A좋아요

아포염색 ( 포자 염색 )1. Date : 2005. 42. Title : 아포염색 ( 포자 염색 )3. Object : 영양 세포로부터 형성되는 아포의 크기, 형태 등을염색하여 관찰4. Material & Methods- tooth pick, slide glass, D.W, 현미경, malachite green, safranin, burner① 슬라이드 준비② 시험 균을 도말 ← 표본 만들기③ 화염고정④ 시험 균이 도말된 슬라이드글라스에 말라카이트 그린 염색시약 처리⑤ 불꽃 위를 통과시키면서 3~6분간 가온 염색(시약이 건조하지 않게 주의)⑥ 흐르는 물로 세척⑦ 사프라닌 염색시약으로 대비 염색 - 30초⑧ 물로 세척⑨ 현미경 관찰* 아포 염색Bacillus 속이나 Clostridium속의 세균은 아포 또는 내생포자를 형성한다. 이들 아포 소유균들은 외부적인 물리적 화학적 약품에 대하여 대단한 내성을 갖는다. 또한 아포벽은 굴절성이 있고 2~3중으로 싸고 있어서 외부로부터 저항이 강하다. 일반 염색소의 침투가 비교적 어려우므로 가온 염색하여 색소가 아포에 침투하도록 하여 아포 염색을 진행한다. 아포를 가온염색하면 색소가 아포에 침투되고 균체에 비하여 알코올 등 탈색제에 어느 정도 내성이 있어 탈색이 잘 되지 않는다. 그러므로 탈색된 영양세포에 대조염색하여 관찰할 수 있다. 아포의 형성은 대체적으로 증식에 부적당한 경우 형성한다고 하나 증식조건이 좋은 상태에서도 형성된다. 발아되지 않은 상태의 아포 형성균은 십수년 생존하기도 한다. 아포 형성균은 모두 그람 양성 간균에 속한다.1) Doner법가. 시약Ziehl-Neelsen carbol fuchsin 액Nigrosin(Doner 액) (50% India ink)nigrosin 10g증류수 100ml1. 삼각 플라스크에 30분간 끓인 후에2. 방부제로써 40% formalin 0.5%를 가한다.3. 두 겹의 여과지로 두 번 여과한다. 작은 시험관에 5ml 정도 분주후 aluminium foiled cork로 마개anin O 25g95% ethanol 100mlMortal 내에 safranin을 넣고 alcohol을 넣는다.Flask에 넣고 이것을 원액으로 한다.ㄴ. working solutionstock액(원액) 10ml증류수 90ml나. 실험방법1. 청결한 슬라이드에 균체를 도말한다.2. 건조 후 불꽃 고정한다.3. 도말부위를 여과지로 덮고 malachite green 용액을 가한다.4. 5분간 가열한다. 직접 가열대신 beaker에 물을 넣고 끓이고, 그 위에 slide을 올려 놓는다.5. slide를 수돗물로 수세한다.6. safranin O액으로 후염색을 한다.7. 수돗물로 수세한다.8. 압지로 여분의 수분을 제거시킨 후 건조시킨다.9. immersion oil을 넣고 1000배로 검경한다.다. 결과아포는 녹색, 균체는 분홍색으로 염색되어진다.3) Wirtz-Conklin법가. 시약1. 5% malachite 수용액2. 0.5% safranin 수용액 또는 5% mercurochrome 수용액나. 실험방법1. 청결한 slide에 균을 도말한다.2. 건조 후 불꽃으로 고정한다.3. 5% malachite green 수용액으로 3~6분간 김이 날정도로 가온 염색한다.4. 증류수로 수세한다.5. 0.5% safranin 수용액이나, 5% merbromin(mercurochrome)으로 30~60초간 염색한다.6. 증류수로 수세한다.7. 건조 후 immersion oil을 놓고 1000배로 관찰한다.다. 결과아포는 녹색균체는 분홍색으로 나타난다.4) Abbott법가. 시약1. Methylene blue 염색액ㄱ. methylene blue의 포화알콜액methylene blue 1.5g95% ethanol 100mlㄴ. methylene blue의 포화알콜용액 30ml에 증류수 100ml에 10% KOH액 0.1ml을 가하고 24시간 후 여과지로 여과하여 사용한다.2. Eosin yellow 포화알콜액 10ml에 증류수 90ml을 가한 것.나. 실험방법1. 청결한 sl fuchsin 액 AFB 염색액과 동일2. 탈색액 : 3~5% H2SO4 액, 또는 3% HCl alcohol액4. 후염색액 : Loffler methylene blue나. 실험방법1. 청결한 slide에 균체를 도말한다.2. 건조 후 불꽃고정한다.3. 5% chromic acid액으로 2~5분간(30초~10분) 지방을 제거시키기 위하여 전처리 시킨다. 균에 따라 적용시간이 다르다.4. 수세한다.5. Ziehl-Neelsen 액으로 3~4분간 가온염색한다. 강하게 가온한다.6. 수세한다.7. 3% HCl alcohol로 5초간 염색한다.8. 수세한다.9. Loffler methylene blue 액으로 1~2분간 염색한다.10. 수세한다.11. 건조 후 immersion oil을 놓고 1000배로써 관찰한다.다. 결과아포는 적색, 균체는 청색으로 염색되어진다.5. Data & Result실험결과 현미경으로 관찰해보니 균체는 분홍색으로, 포자는 녹색으로 염색되어 관찰되어졌다.6. Discussion미생물이 가지는 여러 특성 중에서 하나는 포자를 형성한다는 것이다. 포자에는 내생포자와 외생포자가 있다. 내생포자는 일반적으로 세균, 그 중에서도 그람 양성 간균들이 자신들의 유전자를 남기려 영양세포가 불리한 환경에 처해 있을 때 내생포자를 만들어 낸다. 불리한 환경이란 예를 들어 영양세포가 생활하기 적합하지 않은 온도에 처해있거나, 영양이 고갈되고, 산소 조건 등이 맞지 않을 때를 말한다. 외생포자는 곰팡이들이 만들어 내는 것인데 이번에 실험한 것은 외생포자가 아닌 내생포자에 대한 것이었다. 염색은 왜 하는 것일까? 일반적으로 광학현미경을 이용하여 세균의 형태, 구조, 세포화학적인 지식을 얻기 위해서는 염색을 하여야만 한다고 한다. 세균은 일반적으로 anilin 색소에 대하여 강한 친화성을 갖고 있다.따라서 염색은 형태의 관찰을 쉽게 하고, 색소와 세균의 관계에서 다음과 같은 여러 관찰에 이용되어 진다고 한다.1.세균이 생활하고 있는 상태에서 주로 염기성색소인 neidine orange에 의한 핵산의 염색 등은 이것을 응용한 염색이라고 한다.이번에 우리가 한 아포염색은 특수염색에 속하는 것으로서 미생물의 특수구조를 보이기 위한 염색이라고 한다. 아포염색에는 앞에서 소개한 것과 같이 5개 정도의 염색방법이 있는데 이번에 우리가 실험했던 것은 말라카이트 그린 염색시약을 사용한 방법이었다. 이 시약을 사용한 방법은 Schaueffer와 Fulton법, Wirtz-Conklin법 두 가지가 있었는데 두 방법은 비슷한 듯 했으나 Schaueffer와 Fulton법은 직접 가열이 아니라 beaker에 물을 넣고 끓이고, 그 위에 slide를 올려 steam 처리 하는 것이 특징이었는데 그것으로 보아 이번에 실험했던 것은 후자인 Wirtz-Conklin법이었다고 생각된다. 아포 염색의 특징은 열을 가한다는 것이었다. 지난번 실험했던 그람 염색법과 비교하여 그람 염색에서는 슬라이드에 균체를 고정하기 위하여 불꽃고정을 했던 것으로 기억하는데 그에 비해 아포 염색은 모두 시약을 가하고 불꽃 위를 통과시키면서 3~6분, 긴 것은 10분 ~15분간 정도로 가열을 시킨다. 아마도 그것은 색소를 아포에 침투시키기 위하여 그럴 것이다. 이들 아포 소유균들은 외부적인 물리적 화학적 약품에 대하여 대단한 내성을 갖는다고 한다. 아포벽은 굴절성이 있고 2~3중으로 싸여져 있어서 외부로부터 저항이 강하다고 하는데 그러므로 일반염색소의 침투가 비교적 어렵게 된다. 그러므로 일반염색법으로 염색한 세포 중에서도 무색의 영역으로 관찰될 수 있다고 한다. 그러나 아포를 가온염색하면 색소가 아포에 침투되고 균체에 비하여 alcohol 등 탈색제에도 어느 정도 내성이 있어 탈색이 잘 되지 않으므로 탈색된 영양세포에 safranin등으로 대조염색하여 관찰하게 되는 것이다. 그래서 지난번 그람 염색 시에 그람 음성균이 사프라닌에 의해 대조염색되어 분홍색으로 관찰되어졌던 것처럼 아포 소유균의 균체가 사프라닌으로 대조염색되어 분홍색으로 관찰되어 진 것이고 상대적으로 탈색이루어지지 않아 균체보다 말라카이트 시약을 많이 가지고 있기 때문에 녹색으로 보여 지는 것이다. 원리를 알고 나니 아포 염색에 대해서 이해가 잘 되었다. 아포소유균은 알코올이나 boiling에도 사멸하지 않고, 고압 멸균하거나 100℃ 30분~ 1시간 3일 3회 간헐멸균하여 멸균 시킬 수 있다고 한다. 아포의 위치는 단재성, 중앙재성, 편재성이 있고, 아포로 인하여 균체가 팽대된 것도 있다고 한다. 형태는 난형, 원형, 사방형 등이 있다. 아포의 형성은 대체적으로 증식에 부적당한 경우 형성한다고 하나 증식조건이 좋은 상태에서도 형성되어 진다고 한다. 발아되지 않은 상태의 아포형성균은 십수년 생존하기도 한다고 한다. 그러므로 아포를 생성하는 세균에 대해서는 특히 주의해야 될 것이다. 아포를 형성하는 균은 모두 그람 양성 간균이라고 한다. 모든 그람 양성 간균이 병원성 균은 아니겠지만 병원성 균이 많으므로 주의해야 할 것이다. Cl. borulinum (식중독형), Cl. perfringens (gas 괴저균), Bacillus anthracis (탄저균) 등은 병원성 균으로 아포를 형성 한다고 한다. 이런 것들은 사람에게 해를 끼치는 것들이므로 특히 주의해야 할 것이다. 포자가 내열성 등이 있어서 열악한 환경에서도 잘 견디기 때문에 멸균시에도 각별히 유의해야 할 것이다. 우리가 실험한 균은 아마도 Bacillus 간균류 중 하나일 것이라 여겨진다. 어떤 것인지는 정확히 알 수 없다. 아마도 다른 염색법을 이용하여 그 균체의 다른 특성도 알아보아야 그것이 어떤 균인지 추정할 수 있으리라 생각된다. 분홍색으로 염색되어진 균체들 사이에서 아주 조그맣게 도깨비불처럼, 개똥벌레의 불처럼, 딸기 겉에 있는 박혀있는 푸른 씨처럼 녹색으로 염색되어 진 포자가 관찰되었다. 실험한 균이 어떤 것인지 궁금하고, 기회가 된다면 다른 염색 방법도 해보고 싶다. 협막 염색이나 편모 염색 같은 것을 해서 미생물의 다른 구조도 관찰해보고 싶다. 아포 염색시 가열하는 것은 색소가 아포에 침투되.

자연과학| 2005.08.09| 9페이지| 1,000원| 조회(10,678)

염색, 포자, 아포, 포자염색

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[미생물] Achaea 고세균 & eubacteria 진정세균 평가A좋아요

Achaea 고세균- 고세균은 매우 다양한 집단이며 구성원의 형태와 생리도 매우 다양하다. 그람음성 또는 그람양성이며 모양도 구형, 막대형, 나선형, 잎형, 판형, 부정형 또는 다형태 등 매우 다양한 모습이다. 일부는 단일세포이나 일부는 사상형 또는 군집을 이룬다. 반지름이 0.1~15㎛ 정도이며 일부 사상형 고세균은 200㎛까지 자라기도 한다. 증식은 이분법, 출아법, 분절법 또는 다른 기작에 의하며 생리학적 특성도 다양하다. 호기성, 조건부혐기성, 절대혐기성을 나타내기도 하고 영양방식은 화학무기독립영양에서 유기영양까지 범위가 매우 넓다. 어떤 고세균은 호중온균이며 다른 것은 100℃ 이상에서 자랄 수 있는 고온성균이다. 고세균은 극한 수서환경이나 육지환경에서 발견되는데 종종혐기성, 고염성, 고온의 환경에서 발견되며 최근에는 추운환경에서도 발견 되었다. 남극해안가의 표면수에 포함된 원핵생물 총 양의 34%를 고세균이 차지하는 것으로 보인다. 소수는 동물의 소화계에서 공생한다.1. 고세균의 세포벽세포벽의 두께와 부피 때문에 그람양성 또는 그람음성 염색성을 나타내지만 세포벽구조와 화학성분은 진정세균과는 다르다. 고세균의 세포벽구조는 매우 다양하다.- 그람양성 고세균 : 그람 양성 진정세균과 비슷한 한 층의 두꺼운 균질한 세포벽을 지닌다.- 그람음성 고세균 : 그람음성 진정세균이 지니는 외막, 복잡한 펩티도글리 칸을 가짐.그러나 망상구조 및 그람음성균에 있는 소낭이 없다.대신 단백질 표면층이나 당단백질 소단위가 있다.고세균 세포벽의 화학성분 : 진정세균의 화학성분과는 많이 다름.진정세균의 세포벽의 펩티도글리칸성분의 특성인 D-아미노산과 뮤람산이 없다. 이에 따라 모든 고세균은 리소자임과 페니실린 같은 β-lactam 항생제의 공격에 저항성이 있음을 예상할 수 있다.- 그람 양성 고세균의 세포벽의 성분매우 다양하며 복잡한 중삽체이다. Metha- nobacterium과 다른 메타생성균의 세포벽은 pseudomurein으로 구성된다. pseudomurein에는 교차결 뜻함)당유도체(backbone)# eubacteria : G(N-acetylglucosamine)와 M (N-acetylmuramic acid)으 로 구성이 둘사이는 β(1,4) 글리코시드 결합(glycosidic bond)으로 결합되어 있다.# archaebacteria: G(N-acetylglucosamine)와 T(N-acetyltalosaminuronic acid)로 구성이 둘사이는 β(1,3) 결합으로 결합되어 있다.2. 고세균의 지질과 세포막* 고세균의 가장 뚜렷한 특징은 막지질에서 드러난다.-진정세균과 진핵생물의 막지질과는 달리 가지 달리 지방산을 포함-지방산이 에테르결합으로 글리세롤에 연결되어 있다.-때때로 두 개의 글리세롤 그룹이 연결되어 매우 긴 테트라에테르를 형성.: 테트라 에테르에는 40개의 탄소 포함,세포는 사슬 내부에 원형의 오각형 고리를 형성하여 테트라 에테르의 전체길이를 조절할 수 있다.- 당지질 등의 극성지질도 고세균의 세포막에 포함- 막지질의 7~30% 가량은 비극성 지질이며 대개 스쿠알렌의 유도체- 이러한 지질은 여러 방법으로 섞여서 각기 다른 정도로 막에 견고함을 더하고 두께도 제공한다.: 고세균의 세포막은 다이에테르, 테트라에테르 또는 다른 지질의 혼합성분.세포막의 견고함을 유지할 수 있도록 Thermoplasma와 Sulfolobus와 같은 극호열성 세균은 거의 완전히 테트라에테르 성분으로 된 단층이다.3. 유전학과 분자생물학일부 진정세균과 비슷하다.1) 고세균의 염색체 : 단일가닥의 원형2) 고세균의 유전체 : 일반적인 진정세균의 크기보다 매우 작다.* G + C 함량은 21~68mol%로 함량의 범위가 매우 넓어 고세균의 다양성의 또 다른 지표가 되나.3) 고세균에는 몇 개의 플라스미드가 있다.# 최근 고세균 Methanococcus jannaschii의 서열이 완전히 결정되어 다른 생물의 유전체와 비교되었다. 1738개의 유전자 중 약 56%가 진정세균이나 진핵생물의것과 다르다. 만일 이것의 차이가 고세균영역의 특NA와 결합하여 뉴클레오솜과 비슷한 구조를 형성하는 히스톤단백질이 있다는 점에서 다른 원핵생물과 다르다.- 고세균의 DNA 의존성 RNA 중합효소는 진정세균의 RNA 중합효소가 아닌 진핵생물의 효소와 비슷하다. 그들은 크고 복잡한 효소로 리팜핀과 스트렙토리디진에 민감하다.* 여러 차이점에 의해 고세균은 진정세균이나 진핵생물과 구별된다.4. 대사- 고세균의 대사는 각 집단의 구성원마다 매우 다르다.: 일부 고세균은 유기영양을 하며 독립영양을 하는 고세균, 심지어 소수는 특이한 형태의 광합성을 하는 것도 있다.* 6-phlphofructokinase는 고세균에서 발견되지 않았다.: 고세균은 엠브덴- 메이어호프 경로로 포도당을 분해하는 것 같지 않다.* 포도당 분해 & 포도당 생성과정- 극 호염성과 극호열성 세균 : 초기의 중간 산물이 인산화되지 않는 변형된 엔트너-듀드로프 경로를 이용해 포도당을 대사한다.- 극호염균 : 극호열생물보다 약간 덜 변형된 경로를 가지나 피루브산과 NADH 또는 NADPH를 생성한다.- 메탄생성균 : 포도당대사는 잘 일어나지 않는다.- 호염성 세균과 메탄생성균 : 엠브덴-메이어호프 경로의 역과정에 의해 일 어난다.- 연구된 모든 고세균은 피루브산을 아세틸-CoA로 산화한다. 진핵생물과 호흡성 진정세균이 가지고 있는 피루브산 탈수소효소복합체가 없고, 대신 피루브산 산화환원효소를 사용한다. 호염성 극호열 생물인 Thermoplasma는 TCA 회로의 기능이 없는 것으로 보인다. 완전한 TCA 회로를 가진 산화생성균이 아직 발견된 적이 없다. 호염성 세균과 호열균에서 호흡과정이 일어나고 있다는 증거가 있다.5. 고세균 분류학-고세균을 생리학적, 형태학적 차이점에 근거하여 다섯 가지 주요 집단으로 나누면 이렇다.(버지편람 1판)1) 메탄생성 고세균절대혐기성, 메탄이 주요 대사 최종산물이다. S는 에너지생산 없이 H2S로 환원된다. 조효소 M, 인자 420, 인자 430, 메타옵테린을 지닌다.Methanobacterium, Methnococcusoplasma5) 극호열성 황(S) 대사균그람음성 막대형, 사상 또는 구형, 절대적 호열성(적정 성장온도가 70~110℃) 대개 절대혐기성이나 호기성 또는 조건부혐기성도 있다. 호산성 또는 호중성, 독립영양 또는 종속영양. 대부분은 황대사균. 공기가 없는 곳에서 S를 H2S로 환원. H2S 또는 S가 공기가 있는 곳에서 H2SO4 으로 산화.대표속 : Desulfurococcus, Pyrodictium, Pyrococcus, Sulfolobus, Thermococcus, Thermoproteus- rRNA 자료에 근거한 버지편람 2판Euryarchaeota문은 7강(Methanobacterium, Methanococci, Halobacteria, Thermoplasmata, Thermococci, Archaeoglobi, Methanopyri) ,9목, 15과로 구성되어 매우 다양하다.메탄 생성균, 극호염균, 황환원균과 황의존성 대사를 하는 많은 극호열균이 Euryarchaeota에 속한다. 메탄생성균은 그 중에서도 생리활성이 가장 우세한 집단이다.- Crenarchaeota고세균의 조상과 닮았을 것으로 보이며 거의 대부분이 잘 알려진 종으로 고온균 또는 극호열성 생물이다. Crenarchaeota문은 1강과 3목으로 나뉜다.Thermoproteales목은 그람음성이며 혐기성 극호열성 막대형 균을 포함한다. 이들은 황을 황화수소로 환원시키는 화학무기독립영양 방식으로 살아간다. Sulfolobales목은 구형의 호산성 호열균이다. Desulfurococcales목은 그람음성 구형균이거나 또는 원반형 극호열성 생물을 포함한다. 수소를 산화하면서 화학무기영양방식으로 자라거나 유기물을 발효하거나 전자수용체로 황을 이용한 호흡에 의해 유기영양 생활을 한다. 두 문을 분류하는 방식은 의심할 여지없이 더 많은 생물이 발견됨에 따라 개정되어야 한다. 큰 바다에서 Crenarchaeota에 포함되는 중온균이 발견되었으며 Crenarchaeotas는 해양 극미부유생물의 상당 부황이 풍부한 뜨거운 수서 서식지에서 발견되며 유기영양 방식으로 자랄 수 있다.황을 전자수용체로 사용하여 포도당, 아미노산, 알코올, 유기산을 산화.무산소호흡을 하며 H2와 S를 이용해 화학무기영양방식으로 자랄 수 있다.CO나 CO2를 유일한 탄소원으로 이용할 수 있다.- Sulfolobus그람음성, 호기성, 불규칙한 잎 모양을 하고 있는 구형의 고세균이며 적정 성장온도는 70~80℃ 사이이며 적정 pH는 2~3이다. 이런 이유로 호열성호산성균으로 분류되며 산성 pH, 높은 온도에서 가장 잘 자란다.세포벽 : 지단백과 펩티도글리칸이 없는 탄수화물을 포함한다.뜨거운 산성을 띠는 샘물에 포함되어 잇는 황과립에서 무기영양방식으로 자라며 황을 황산으로 산화하는 동안 땅에서 자란다. 정상적인 상태에서 산소를 전자수용체로 사용하지만 산화제2철을 사용하기도 한다. 당과 글루탐산 같은 아미노산은 탄소와 에너지원으로 이용된다.6. Euryarchaeota1) 메탄생성균절대혐기성으로 CO2, H2 , 포름산, 메탄올, 아세트산 또는 다른 화합물을 메탄이나 메탄과 CO2로 전환하며 에너지를 얻는다. 그들은 수소나 이산화탄소를 이용하여 독립영양 방식으로 자라기도 한다.가장 큰 고세균 집단이며 5목(Methanobacteriales, Methanococcales, Methanosarcinales, Mathanopyrales)과 전체적인 형태나 16S rRNA 서열, 세포벽의 화학성분과 구조, 막지질 그리고 특성이 매우 다른 26속으로 구성된다.* 메탄 생성균의 세포벽 : 세 가지 형태의 세포벽으로 구성되어 있다.여러 속은 유사뮤레인이 포함된 세포벽을 지닌다.다른 세포벽은 단백질이나 이질성 다당류로 되어 있다.- 가장 특이한 메탄생성균 집단의 하나는 Methanopyri강이다.극호열성 메탄생성균이 바다의 열수분출공에서 분리되었다.광물성 고세균의 가장 오래된 가지에 위치하며 초기 지구 환경과 유사한 조건에서 살 수 있도록 잘 적응한 것 같다.- 메탄 생성균의 대사독특한 여러 보조인자인 H.

자연과학| 2005.04.17| 15페이지| 1,000원| 조회(3,925)

Achaea, 진정세균, 고세균, eubacteria

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[생물학] 효모 & 효모의 알코올 발효 평가B괜찮아요

효모 & 효모의 알코올 발효1) 효모의 형태와 특성진핵세포 구조를 갖는 고등 미생물 중에서 단세포의 미생물을 효모라 한다. 효모의 모양은 곰팡이와 대단히 다르다. 효모라는 말을 알코올 발효시 생기는 거품이란 의미의 네덜란드어의 ‘Gist'에서 유래한다.효모 세포는 곰팡이의 균사가 퇴화하여 구형 또는 타원형으로 되었다고 한다. 크기는 맥주 효모, 청주 효모 등과 같은 배양 효모는 일반적으로 8~7x 6~5μ이며, 야생 효모는 보다 작아서 3.5~4.5x3μ 정도이다. 단세포인 세균보다는 커서 200배 정도의 현미경으로도 볼 수 있으며, 일반적으로 600배 정도로 관찰이 추운하다.효모는 포자를 형성할 수 있는 유포자 효모와 포자 형성 능력이 없는 무포자 효모로 크게 분류한다. 효모는 약한 산성에서 잘 증식하며, 생육 최적 온도는 중온균(25~30℃)으로 흙, 공기, 과일 등 자연계에서 널리 분포하여 생육하고 있다.효모 세포는 운동 기관이 없으므로 운동은 하지 않는다. 식품 중 탁주, 약주, 소주, 청주, 맥주, 포도주 등의 주류는 모두 효모에 의하여 양조된 것이며, 식빵의 제조 역시 효모가 생육하면서 당분을 분해하여 생성되는 CO₂가스를 이용한 것이라 볼 수 있다. 더욱이 효모를 다량 배양하여 식용 또는 사료용으로 사용하기도 한다. 효모는 자연계에서 과실의 표피, 수액, 꽃의 꿀샘, 토양, 해수, 우유, 공기, 곤충의 체내 등 자연계에 널리 분포되어 있다.(1) 효모의 기본 형태효모의 모양은 종류에 따라 다르며 같은 효모일지라도 배양 조건, 온도 등의 환경 요인에 의하여 다른 경우가 많다. 그러나 효모의 기본 형태로는 다음과 같은 것이 있다.1. 계란형 ; 이 형의 전형적인 효모는 맥주 효모인 Saccharomyces cerevisiae이다. 이 균은 맥주, 청주, 빵 등의 발효에 이용되며 유용 효모는 대부분 이 형태를 갖는다.2. 타원형 : 포도주 효모인 Saccharomyces ellipsoideus가 대표적인 효모이다.3. 원형, 구형 : 내염성균으로 간장의, 미토콘드리아 등이 있다. 세포벽은 glucan, 만난 등의 고분자 탄수화물과 단백질, 지방질 등으로 구성되어 있으며, 두께가 0.1~0.4μ이나 된다.표면에는 모세포로부터 분리할 때 생긴 탄생흔과 출아할 때 생긴 낭세포가 부착되었던 출아(bud scar)이 있다. 세포벽 바로 안에 세포막이 부착되어 원형질을 싸서 보호하고 있다.핵은 핵막으로 둘러싸여 있고 그 속에 핵산과 단백질이 들어 있으며 생명 현상의 중추적인 역할을 하는 중요한 기관이다. 원형질 내의 액포는 세포가 노화하면 융합하여 커다란 상태로 되어 광학현미경으로 쉽게 관찰할 수 있다. 미토콘드리아는 호흡 효소를 함유하고 있다. 세포질에는 많은 단백질(원형질체)이 함유되어 있어 젊은 세포에서는 균일하나 성숙함에 따라 불균일하게 되고 glycogen립, 지방구 등의 저장립이 나타난다.2) 효모의 증식효모의 증식에는 일반적으로 무성생식과 일부의 유성생식이 있다. 즉, 영양증식(출하, 분열 및 출아분열)과 포자 형성의 두 가지 방법이 있다.(1) 영양 증식1. 출아법효모의 증식은 일부를 제외하고는 거의 대부분이 출아법에 의하여 일어난다. 즉 세포의 세포벽의 일부로부터 돌기가 생겨 커져서 아세포가 되어 모세포와 같은 크기로 커져서 모세포로 사이에 새로운 세포벽이 형성되면 모세포로부터 분리된다. 이렇게 하여 탄생흔을 남기게 된다. 이와 같이 분리된 새롭고 젊은 세포를 낭세포라 한다. 모세포의 표면에는 출아 흔적을 남기게 되고 다시 낭세포는 한 개의 세포로부터 두 개의 세포로 증식하게 되는 방법을 출아법이라 한다. 2회째의 출아는 세포의 다른 장소(일반적으로 반대쪽)에서 일어나고 같은 장소에서는 일어나지 않는다.출아에는 Saccharomyces cerevisiae와 같이 세포의 어느 곳에서나 출아가 되는 다극출아와 Kloeckera속, Saccharomycodes속, Hansemiaspora속, Nadsonia속 등과 같이 세포의 양단에서만 출아하는 양극출아가 있다. 또 출아된 세포가 길게 연결되어 균사상으로 를 형성하는 접합 효모에서는 세포 자신이 자낭의 역할을 하므로 유자낭포자효모라고도 한다. 포자의 형성 여하에 따라 유포자 효모, 사출포자 효모, 무포자 효모로 나누며, 포자를 형성하는 효모류는 유포자 효모에 한정되어 있다.1. 무성포자효모가 무성적으로 포자를 형성하는 경우로 단위생식, 위접합, 사출포자, 분절포자 및 후막포자 등이 있다.2. 유성 포자포자 형성 방법으로 다음의 세 가지 형태가 있다. 즉 배수체기가 길고 반수체기가 짧은 saccharomyces형, 포자가 발아와 동시에 자낭 내에서 접합하여 배수체 세포가 되는 saccharomycodes형, 이와 반대로 배수체기는 접합자에서만 존재하고, 대부분은 반수체로 있는 schizasaccharomyces형으로 나눈다.3) 효모의 생리 작용당액에 효모를 첨가하여 호기적 조건으로 배양하면 호흡 작용을 하여 당분은 효모 자신의 증식 작용에 이용하게 되어 CO₂와 H₂O만 생성하게 된다. 그러나 혐기적 조건으로 배양하는 효모는 호흡 작용 대신에 발효 작용을 일으켜 당분을 에너지로 이용하기 위해 분해하여 다른 유기물질을 생성한다.이와 같이 효모는 당액 중에서 혐기적으로 배양하면 알코올을 생성하므로 양조 공업에 이용된다. 즉 맥주, 청주, 포도주, 사과주, 탁주, 약주 등의 제조는 바로 효모에 의한 발효 작용의 산물이다. 더욱이 발효 작용의 조건을 달리하면 알코올 이외에 글리세롤이나 초산 등을 생산하기도 하며, 또한 조건을 달리하였을 때 일어나는 발효 형식을 Neuberg의 제 1,2,3형식이라 한다.즉 양조 공업에 이용하는 형식은 제 1형식이다. 이 형식은 알코올만 생성하므로 알코올 발효라고도 하며, 그 발효 조건은 배양액의 pH를 산성~미산성의 조건에서 행할 때 일어난다. 제 2형식과 제 3형식의 주 생산물은 글리세린이므로 글리세린 발효라고도 한다. 제 2형식의 발효 조건은 당액에 아황산소다를 첨가하여 산성 조건에서 효모를 혐기적 배양을 하면 알코올 대신에 글리세린을 다량 생성시킬 수 있다. 제 3형식은 배양액을aromyces속알코올 발효력이 강한 것이 많고 여러 가지 주류의 양조, 주정 제조, 제빵 등에 이용되는 효모의 대부분이 여기에 포함되고, 효모 중에서 가장 중요한 속이다. 세포는 구형, 계란형, 또는 타원형이다.- Saccharomyces cerevixiae : 이 속의 대표적인 효모이며 맥주, 포도주, 청주, 주정, 빵 등의 제조에 이용되는 효모이다. 처음 영국의 맥주 공장에서 분리된 상면발효의 맥주효모로 유명하다.- Saccharomyces carlsbergensis- Saccharomyces pasteurianus- Saccharomyces elliploideus : 전형적인 포도주 효모- Saccharomyces mellis : 고농도의 당에서 생육하는 특징이 있다.3. Hansenula속이 속은 액체 배양시 액면에 건조된 분상피막을 형성하여 생육하는 피막효모이다.- Hansenula anomala4. Pichia속Hansenula속과 거의 같은 성질을 가지며 다만 초산염의 자화 능력이 없는 점이 다르다. 발아 때 환경 조건에 따라 곰팡이 균사와 같이 낭세포가 이상 신장한 위균사를 잘 만드는 경향이 있다.- Pichia membranaefaciens : 에탄올을 소비하고 당의 발효성은 없거나 매우 약한 편이며, 김치의 표면에 피막을 형성하고 맥주나 포도주의 유해균이다.5. Debaryomyces속표면에 돌기가 있는 포자를 형성하는 것이 특징이며 발효성은 없거나 매우 야하다. 내염성의 산막효모가 많고 김치류에서 잘 볼 수 있다.- Debaryomyces hansenii : 치즈, 소시지 등에서 분리된 균(2) 무포자 효모과불완전 균류 중 불완전 효모균류에 속하는 효모균이다. 또한 유, 무성적으로 포자 형성 능력이 없는 효모균이 속한다.1. Torulopsis속무포자 효모의 대표적인 속으로 무성적으로는 발아에 의해서 증식하며 세포는 일반적으로 작은 구형 또는 난형이며 균사를 형성하지 않는 점이 Candida속과 다르다.- Torulopsis casolia유 단백질의 제조에 사용되고 있다. 즉 석유효모의 대표적인 균이다.3. Rhodotorula속출아로 증식하나 때로는 위균사를 형성하기도 한다. 황색~백색의 carotenoid 색소를 발효성이 없는 무포자 효모이다. 당류의 kfgy성은 없으며 산화적으로 자화한다.- Rhodotorula glurinis : 균체 내에 건조물의 60%에 달하는 대량의 지방을 축적하는 경우도 있다. R. aurantiaca는 황색 카르티노이드를 생산한다.* 알코올 발효미생물의 대사산물로써의 알코올은 에탄올, 1-부탄올, 2-프로판올, 글리세린 등이 있는데 현재에는 음료용 알코올 이외에는 거의 합성법으로 제조되고 있다. 음료용으로서의 에탄올은 발효법에 의해 제조된 것만 사용이 허가 되어 있어서 합성주, 청주, 위스키 등의 중양용에 널리 사용되고 있다.* 효모에 의한 당의 알코올 발효위 식에서 알코올 이론상의 수율은 51%이지만 실제는 당의 일부에서 균체, 유기산, 글리세린 등이 부수적으로 생산되므로 이보다도 약간 적게 된다. 즉 이론상의 180g의 포도당을 발효시키면 92g의 알코올을 생산할 수 있으므로 대당 51%의 알코올이 생산된다. 그러나 실제로는 포도당으로부터 소량의 글리세롤, 고급 알코올 및 유기산이 생성된다. 더욱이 효모 균체의 증식에 필요한 에너지원으로도 소비되므로, 실제의 수량은 이론치의 약 95%가 생산되며 대당 48.45%가 생산된다.알코올 발효의 기질로는 3탄당, 6탄당, 9탄당이 직접 발효를 할 수 있으며, 특히 6탄당인 D-glucose, D-fructose, D-mannose, D-galactose이ㅡ 네 종류는 자연계에 널리 분포하며 양호한 기질이므로 특히 발효성 당이라 한다. 그러나 복잡한 2당류, 3당류, 다당류들은 직접 발효할 수 없으므로 먼저 산당화 혹은 효소당화시켜 글루코오스 등으로 분해시켜 발효를 시켜야 한다.공업적으로 사용되는 기질은 쌀, 보리, 밀 등의 전분질 원료와 감자, 고구마 등의 서류 및 폐당밀 및 목재 당화액 등이 이용되나 유리나라에서

자연과학| 2005.04.12| 12페이지| 1,000원| 조회(6,073)

효모, 출아법, 알콜발효

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