Exp 1. 미생물학 실험의 기본Ⅰ. Introduction1. 미생물의 소개미생물은 주로 단세포(單細胞, single cell) 또는 균사(菌絲, hyphae)로 되어 있고 생물로서의 최소단위이며, 현미경을 통하여 볼 수 있는 미세한 생물체이다. 일반적으로 대부분의 고등생물은 그들의 서식처가 매우 제한되어 있지만 미생물은 담수, 지하수, 해수 등으로 된 수권(水圈), 바위로 형성된 암석권(巖石圈), 산소, 질소가스 등으로 된 대기권(大氣圈)이나 식물의 세포 표면, 세포 내 또는 동물의 장관(腸管) 등 지구상의 모든 곳에서 서식한다. 미생물은 이와 같이 우리 주변의 생활 환경 속에서 존재하면서 인간들의 생활 발전과 더불어 인간의 역사에도 많은 영향을 주어왔다. 미생물학 분야는 비교적 새로운 학문이며, 순수미생물(純水微生物, pure microbiology), 응용미생물(應用微生物, applied microbiology), 병원미생물(病原微生物, pathogenic microbiology)과 특수미생물(特殊微生物, special mictobiology) 등의 분야로 나누어진다.·미생물학의 정의미생물학은 눈에 보이지 않는 생명체의 세계 즉, 미생물을 공부하는 것이다. 미생물은 크기가 너무 작아 눈으로 명확하게 관찰 할 수 없기 때문에 광학현미경이나 전자현미경을 통해서만 관찰되는 생물군이다. 대략 지금이 1㎜이하의 생물체를 말하며 크기로 기준을 잡았기 때문에 분류학적으로 매우 다양하고 광범위한 생물군으로 구성되어 있으며, 세균과 원핵생물인 archaea, 균류, 원생동물, 조류, 기생동물, 바이러스 등을 포함한다. 미생물은 핵이 핵막에 둘러 싸여 있는 진핵생물(eukaryores)과 핵물질이 세포 전체에 펼쳐진 상태인 원핵생물(prokaryotes)로 구성되어 있으며, 예외적으로 바이러스(virus)는 세포를 가지지 않고 다만 유전물질인 DNA나 RNA중 하나가 단백질 외피에 싸여있다.·생명과학 연구에서 미생물의 중요성현대 생물학에서 미생물은 연구재료로서 매우 중요하다. 그 이유는 이들이 구조적으로 단순하면서도 생명체의 기본 현상인 대사, 증식, 운동, 항상성 등 모든 조건을 고루 갖추고 있기 때문이다. 이러한 특성 때문에 DNA 재조합과 같은 유전공학의 기초연구에서 세균과 바이러스가 사용된다. 또한 호르몬이나 백신 등 유전공학기술에 의해 생산되는 대부분의 제품이 유전공학적으로 조작된 미생물에 의해 생산된다.2. 미생물 실험에서 유의사항미생물 실습시간에는 육안으로 관찰이 불가능한 작은 크기를 갖고 있으며, 사람이나 동물에게 감염성 질병을 일으킬 수 있는 병원선 세균, 진균, 바이러스 등을 다룰 수 있기 때문에 항상 조심해야 하며, 미생물 실습장소나 취급되는 각종 실험 재료는 질병을 옮길 수 있는 원인이 되기도 하기 때문에 항상 주의해서 행동하고 취급해야 한다. 또한 미생물 실습시간에는 주로 실습을 위주로 하기 때문에 항상 실험할 내용을 미리 읽고 이해한 후에 실험에 들어갈 수 있도록 해야하며 실험자의 안전과 원만한 실습을 위해서는 다음 사항을 숙지하고 반드시 지키도록 한다.(1)미생물 실험에서 지켜야할 사항1 미생물 실험은 실험하기 전에 반드시 실습내용을 충분히 이해하고 실습에 임하도록 하 여 신속하고 정확하게 실험이 진행될 수 있도록 한다.2 실험복은 미생물의 감염을 막는데 큰 역할을 하기 때문에 실험할 때에는 항상 깨끗한 실험복을 착용해야 한다.3 실험대는 청결하여야 하며 실험 전호에 적당한 소독제로 소독해야 한다. 또한 사용하 는 기구 및 배지는 멸균한 것을 사용해야 한다.4 실험에 사용한 배지, 기구, 미생물 균주는 실험을 한 후에 반드시 지정된 장소에 모아 놓고, 버릴 때에는 멸균한 후 처리해야 하며, 실험실 내에서 사용한 미생물은 가능한 실 험실 밖으로 가지고 나가지 말아야 한다.5 실습에 따라 미생물 균주와 배지를 달리 사용하기 때문에 항상 사용하는 배지에는 실 험하는 사람 또는 조 이름, 날짜, 내용물 등을 반드시 기입해야한다.6 실험이 끝나면 사용한 모든 기구, 시약병 등을 제자리에 정돈하고 실험대, 실험 복을 소독하며 손 및 감염 우려가 있는 부위를 비누 또는 소독제로 씻어야 한다.7 각자가 사용할 현미경은 항상 소중히 다루어야 하며 사용 후에는 반드시 렌즈를 깨끗 이 닦아서 보관해야 한다.8 실험시간은 가능한 엄수해야 하며 실험시간이 연장될 경우에는 담당교수 또는 실 험조교에게 보고하고 지시를 따라야 한다.9 실습과정에서 관찰한 결과는 실습 중 또는 실습이 끝난 직후 실습교재에 자세히 기록 해야 한다.(2) 실험실 사고 발생시 응급조치1 실험중 사고가 발생하였을 때에는 즉시 담당교수 또는 실험조교에게 연락하여 적절한 조치를 취하도록 해야한다.2 미생물 배양액을 엎질렀으면 먼저 종이 타올로 덮고 소독액으로 충분히 포화시켜 미생물을 사멸시킨 후 즉시 보고해야 한다.3 알코올 램프의 불꽃 등에 화상을 입었을 때에는 즉시 찬물로 닦아 화기를 빼고 바셀린 이나 아연화연고를 바른다.4 미생물 실험 중에는 에탄올을 포함한 인화성 유기용매를 사용할 수 있다. 만약 이러한 용매에 불이 붙었을 경우 주위의 인화성 물질을 먼저 치우고 소화기, 모래 등을 사용하여 소화시킨다.5 눈에 미생물액이나 시약이 들어갔을 경우 흐르는 물로 충분히 씻은 후 담당조교에게 신속히 알려야 한다.3. 미생물 배지와 기구미생물 실험을 이행하는 데에는 준비, 배양, 검경, 무균, 세정들이 일반 실험과 달리 다음과 같은 실험실을 필요로 한다.(1) 미생물 배지미생물을 증식시키기 위해서는 탄소원, 질소원, 무기이온, 아미노산, 비타민, 증식 필수영양인자 등의 영양 성분을 필요로 하며, 특히 세균류는 다양한 영양 요구성을 나타낸다. 예를 들면, 무기물로만 구성된 배지에서 자랄 수 있는 종류가 있는 반면, 아미노산, 비타민과 복잡한 유기화합물이 첨가된 배지에서 자라는 미생물 종류도 있다. 이러한 영양요구성은 세균의 종류에 따라 각기 다르다. 실험실에서 미생물의 배양에 필요한 각종 영양분을 섞어 인위적으로 만든 혼합물을 배지(medium)라고 하며, 균 종에 따라 필요한 영양 성분이 다르므로 균의 특성에 맞게 적절한 배지를 만들어야 한다. 배지의 종류는 다양하나, 배지에 사용되는 소재, 배지의 형태, 배지의 사용 목적 등에 따라 다양하게 분류된다.(2) 기구미생물 실험에 사용되는 기구는 다수 있는데 여기에서는 미생물 실험에 광범위하게 사용되는 유리기구와 균 접종용 기구를 설명한다.1 유리기구ⅰ) 시험관솜마개를 사용하여 사면 배양, 액체 배양, 시료의 희석 등에 이용된다. 통상 중 시험관(16×160 ㎜, 18×180㎜)를 사용한다.{ⅱ) 페트리 접시한천 배지에 의한 미생물의 분리에는 직경 90㎜의 페트리 접시가 사용된다. 멸균 및 세척에 불편한 점이 있기에 최근에는 멸균되어진 일회용 페트리 접시가 시판되고 있다.ⅲ) 피펫1㎖, 5㎖, 10㎖의 용량 피펫, 1㎖, 2㎖ 피펫 등이 사용되고 있다. 1.0이하의 미량시료 정량에는 마이크로 피펫을 사용하기도 하고 이것의 팁은 멸균된 플라스틱제를 사용한다. 환경시료에는 토양과 슬러지를 취급하는 것이 많으므로 피펫 선단의 구멍이 큰 것이 좋 다.ⅳ) 배양 플라스크삼각플라스크, 진탕 플라스크, T형 배양관, L형 배양관들이 사용된다.2 균 접종용 기구미생물을 접종할 때 사용하는 기본 기구는 백금이와 백금선이다. 이 백금이와 백금선을 백금선 자루에 고정시켜 사용한다. 백금선 자루는 백금선을 고정하는 손잡이 막대기로서 화염 멸균에 손상되지 않는 금속제를 사용한다. 손이 직접 닿는 부분은 절연체를 사용한 다.