◈ 미생물 수의 측정순수세균 배양에 있어서 "얼마나 많은 미생물이 존재하는가?"하는 물음에 대답하는 것은 비교적 쉬운 문제이다. 그러나 미생물의 군집이 혼합되어 있는 환경시료의 경우에는 문제가 대단히 복잡하여 간단하고 확정적인 대답을 할 수가 없다. 계수는 할 수 있으나 얻어진 수치는 사용된 기법에 따라 평가되어야 한다. 계수법은 신중하게 선정되어 얻어진 결과가 해답을 얻고자 하는 질문과 관련이 있어야 한다. 우리는 미생물 계수의 복장성과 미생물의 계수를 할 목적으로 사용되는 몇 가지 접근법을 검토할 것이다. 어떤 미생물은 대단히 다양하기 때문에 한 그룹의 계수에 쓰여진 방법은 다른 그룹의 계수에는 적당하지 않을 수가 있다. 예를 들면 바이러스의 계수법과 세균의 계수법, 조류, 원생동물의 계수법이 전혀 다르다. 저온성 세균이나 절대혐기성 세균과 같이 생리적으로 특수한 그룹에 대해서는 각기 특수함 계수법이 사용되어야 한다. 또한 폐수 오염의 지표로 종종 이용되고 있는 Eshcerichiacoli와 같은 개별적인 미생물종의 계수에 있어서는 엄격한 선별기준이 사용된다.계수의 절차는 계수하려는 미생물의 확정하는 것에서부터 시작한다. 즉 모든 미생물을 다 계수할 것인가 또는 특정한 그룹만을 계수할 것인가? 미생물의 수를 생체량으로 추산할 것인가? 조사하고자 하는 서식지의 특성은 무엇인가 등을 정해야 한다. 모든 미생물과 서식지에 통용되는 보편적인 방법은 없다. 그러므로 미생물의 다양성과 서식지에 따라 여러 가지 접근 방법이 존재한다.계수과정은 시료채취, 시료처리, 실제 계수 과정의 뚜렷한 3개의 단계로 구분된다. 결과를 해석함에 있어서는 이러한 단계를 모두 감안하여 평가해야 한다.미생물의 계수에 있어서는 2가지의 주된 접근법이 있다. 즉 직접관찰 또는 직접계수법과 간접 또는 생존수 계수법이 그것이다. 때로는 미생물을 구성하는 특정한 생화학적 성분이나 생체량을 측정하여 미생물의 수가 계산될 수 있는데 각 접근법마다 장점과 제한점이 있다.①직접계수법미생물은 현미경에 의한 있다. 이 방법에 의하면 대사적으로 활성인 미생물만 염색이 되는 데 이는 염색분자가 효소적 작용에 의해서만 발생되기 때문이다. 그래서 선택적인 fluorescein diacetate 염색시약을 무선택적인, 즉 상아 있거나 죽은 균류의 균사를 구별치 않고 염색해주는 생물염색소와 같이 사용하면 균류의 총생체량과 살아있는 생체량을 추산할 수 있다. 이 방법의 문제점은 esterase가 방출되어 염색소와 반응하기 때문에 현미경의 배경에 높은 형광이 발생한다는 점이다.Acridine orange나 4'6-diamidino-2-phenylindole, Fluorescein isolthiocyanate와 같은 염색소를 쓰는 세포외형광 현미경기법이 세균의 직접계수에 널리 사용되고 있다. 이 경우 현미경의 배경에 발생하는 자가형광을 줄이기 위하여 저형광침적을 쓰는 것이 중요하다. 세균의 직접계수에 있어서는 셀룰로오스휠터보다 polycarbonate nucleopore휠터가 우수한데 이는 후자의 여과 구멍크기가 균일하고 표면이 편평하여 ahrs 세균을 여과지상부에 수집하기 때문이다. Nucleopore휠터를 irgalan black이나 기타 적합한 염색소로 염색하면 현미경의 배경을 검게 물들일 수가 있어서 형광이 되는 미생물을 계수할 수 있다. Acridine orange를 염색시약으로 사용하면 세균 및 기타 미생물이 오랜지색이나 녹색으로 형광한다. 이 오렌지색이나 녹색은 미생물의 생리적 상태와 상관관계가 있으므로 직접계수가 가능하다. 그러나 acridine orange 형광법에 의해서 산 미생물과 죽은 미생물을 구별하는 것은 오차가 많으며 별로 만족스럽지 못한 방법이다. 세균세포의 DNA를 염색하는 DAPI는 강한 청색형광을 발하며 미소한 세균세포를 포착하는 데는 Acridine orange보다 우수하다고 한다.세포외형광 현미경법에 의한 직접계수는 보통 배지에 의한 생존 수 계수보다 두 자리수가 높은 수치를 얻는다. 세포외형광 현미경법에 의하면 크기가 작고 특이하게 생긴 세균는 시기로부터 세포가 분리하는 시간까지, 일정하다고 가정하나 이 같은 가정이 항상 타당한 것은 아니다. 또한 광학현미경으로 분열하는 세포를 식별하기가 어렵다는 단점도 있다.특정한 유형의 미생물종의 수를 계수하기 위해서는 형광향체법을 쓴다. 형광향체법은 개개의 미생물종마다 대단히 고유한 반응을 보이기 때문에 개체생태학적 연구에, 즉 개별적인 미생물과 자연환경과의 관계를 연구하는데에 쓰여질 수 있다. FITC법에 있어서는 항체가 Fluorescein isothiocyanate와 같은 flurochrome과 결합하여 형광을 발하게 된다. 형광향체법의 문제점은 시료에 따라서 현미경의 배경에 미생물과 무관한 비특정성형광성이 존재할 수 있다는 점, 항원과 항체반응의 특정성이 높기 때문에 같은 종이라도 균주에 따라서 염색이 되고 안되고 할 수 있다는 점, 다른 미생물간의 교차반응이 일어날 수 있다는 점 등을 들 수 있다. 이러한 단점이 있지만 형광형체법은 자연적인 서식지에 존재하는 생태학적으로 중요한 생물을 비롯하여 선정된 미생물종들의 연구에 사용된다. 예를 들면 단일 영양계에서 생성된 항체들을 사용하여 환경시료중에서 메탄형성균을 계수하였으며 기타 많은 형광염색소가 특정적인 미생물균을 선택적으로 계수하는 데 사용되고 있다.형광향체법 또는 형광염색법을 다른 절차와 결합하면 산 미생물의 수를 계수할 수 있다. 예를 들어 AODC법을 INT염색법과 결합하면 미생물의 총수와 호흡하고 있는 미생물의 수를 결정할 수 있다. 이 방법은 호흡하고 있는 미생물은 전자전달계 내에서 INT를 INT-formazan으로 환원하여 세포내에 흑적색반점을 생기게 한다는 사실에 근거를 두고 있다.Zimmerman등 이 발틱해에서 채취한 해수계과에 대해 이 방법을 썼을 때 6∼12%의 세균이 활성이었고 민물시료에 있어서는 5∼36%의 세균이 활성이었다. 이 방법은 세균의 크기가 다르고 INT입자가 생성되기 때문에 해석이 어려울 수가 있다.활발하게 성장하는 세균의 수는 세포분열을 억제하는 일종의 항생제인er 계수기의 문제점은 생명이 없는 작은 입자도 미생물과 같이 계수된다는 것이다. 따라서 그 실용성이 제한되고 있다. 하지만 근래에는 영상분석이 발달하여 복잡한 시료 속에서 미생물을 인지하므로 앞으로 이러한 종류의 미생물 인지기가 미생물계수에 많이 사용될 것이다.②생존수 계수법 (Viable Count Procedures)생존수 계수방법에는 2가지의 기본적인 접근법이 있다. 제 1은 플레이트 카운트법이고 제 2는 최확수법이다. 모든 생존수계수법은 미생물군에 선택적이며 선택성의 정도는 생존수 계수방법에 따라 다르다. 이 선택성은 기술적으로 모든 미생물을 배양할 수 있는 보편적인 배지를 만들 수가 없기 때문인데 이러한 선택성을 최소한도로 줄이는 방법은 가능한 한 많은 종류의 미생물을 배양할 수 있는 보편적인 배지를 개발하는 일이다.③플레이트 카운트(Plate Count)法생존수 미생물의 계수, 특히 세균의 계수에 널리 쓰이는 한천배지 계수법은 심한 비판을 받았다. 문제는 이 방법을 잘못 이용하고 그 결과를 잘못 해석하는 데 있다. 이 방법의 사용자들은 이 방법이 全數計數를 절대로 달성할 수 없다는 사실을 너무나 자주 인식하지 못하고 있다.플레이트 카운트법은 각종 배지와 부란조건을 사용한다. 희석된 시료액은 한천위에 전개시킬 수도 있고(표면전개법), 시료현탁액은 플레이트에 붓기 전에 용해된 한천액과 섞을 수도 있다(한천혼합법). 이때 우리는 미생물들이 이러한 플레이팅 과정에서 살아남을 수 있을 것인가를 고려해야 한다. 어떤 미생물종은 시료를 한천표면에 전개할 때 공기에 노출되어 죽을 수도 있고, 어떤 것은 한천혼합법을 실시할 때 한천을 녹이는 온도에 견디지 못하여 죽을수도 있다. 세균의 계수를 위하여 배지를 만들 때 사용되는 한천이 유기오염물질을 포함할 가능성이 있기 때문에 다른 대체적인 고형재가 사용되기도 한다. 특정한 영양을 요구하는 미생물군을 계수할 대 Silica gel을 고형재로 쓸 때도 있다. 그러나 이는 준비조작이 훨씬 더 어렵기 때문에 보통 불가피한 이 다 자랄 수 있지만 원하는 그룹의 미생물만을 분별하여 계수할 수 있도록 배지를 조제한 것이다.균류의 선택적인 계수를 위하여 배지를 조제할 수 있다. 생존수 게수법은 일반적으로 균류의 계수를 위하여 배지를 조제할 수 있다. 생존수 계수법은 일반적으로 균류의 계수를 위해서는 택할 수 없는 방법인데, 이는 이 방법이 종자형이 아닌 균류와 포자의 계수에 적합한 방법이기 때문이다. 그러나 플레이트 카운트는 효모의 계수에 적합하다. 보통시료에 균류보다 더 많이 존재하는 세균이 균류 집락보다 더 빨리 자라는 것을 억제하기 위하여 세균억제제가 배지에 첨가된다. 세균억제제로서 rose bengal 염색시약 및 항생제인 stretomycin, neomycin,이 종종 첨가된다. 세균을 억제하는 단순한 방법은 배지의 pH를 4.5∼5.5로 낮추는 것이다. 이 정도의 pH에서 대부분의 균류는 pH에 의해 영향을 받지 않으나 대부분의 세균은 억제된다.한 그룹의 미생물 성장을 억제하는 대신 다른 그룹의 성장을 허용하는 배지를 선별배지라 한다. Sabouraud dextrose agar는 낮은 pH와 탄수화물을 탄소원으로 하여 조제되며 균류의 계수에 사용된다. 그람양성세균을 억제하는 '페니실린'이나 '메틸렌 블루'를 첨가한 배지는 종종 그람음성세균을 선별하는 데 사용된다. 항생물질에 저항성이 있는 미생물은 이것이 첨가된 배지에서 계수할 수 있다.분별배지는 여러 가지 방법으로 조제할 수 있다. 배지의 조제시 시약을 첨가하여 원하는 세균을 바로 시각적으로 구분할 수 있게 한다든가(에: pH지시약을 넣어 색깔이 변하게 하는 것 등), 부란 후에 시약을 첨가하여 원하는 그룹의 세균을 검출할 수 있게 한다. 분별배지의 주된 장점은 다른 부류의 세균이 존재하더라도 원하는 그룹의 세균만을 계수할 수 있다는 점이다.Eosin methylene blue(EMB) 및 MacConkey's agar는 수질측정에 널리 사용되는 배지로서 선택배지인 동시에 분별배지이다. 이 두 배지는 그람양성세균억제제를 넣하겠다.
◈탄저병이란레이어(1850), 폴렌더(1855)가 탄저병 동물의 체내에서 발견하였으며, 1876년 Koch에 의해 최초로 배양에 성공하였으며, 이어서 Pasteur(1881)가 약독생균으로 가축용 탄저백신의 실용화에 성공하였다.탄저균 [탄저 (anthrax), 탄저균 (Bacillus anthracis)]의 감염에 의하여 일어나는 패혈증형(敗血症型)인 가축 법정전염병이다.소 ·말 ·양 등의 초식동물에 주로 발병되며, 육식동물이나 사람에게는 비교적 적다. 급성이며 동물이 죽음으로써 발증을 아는 경우가 많다. 주요 증세는 발열 ·치아노제 ·호흡곤란 ·피하의 부종 등이며, 부검(剖檢)에서는 급성의 비종(脾腫) ·혈액응고부전을 볼 수 있다. 감염된 동물은 며칠 내에 사망한다. 확실한 진단은 병원체의 증명에 의하는데, 혈청학적 진단도 실시된다. 사람에서 볼 수 있는 피부형은 동물에는 없다.▶사람의 탄저전염병의 하나로, 비탈저(脾脫疽)라고도 하는데, 이것은 비장이 현저하게 종대(腫大)하여 암흑색으로 연화되는 데서 유래한다. 또 탄저병이라고도 하는데, 이것은 탄저병균에 의하여 생기는 농작물이나 과수의 병해와 혼동되기 쉬우므로, 별로 사용되지 않는다. 사람의 탄저는 감염경로에 따라서 병형(病型)이 다르고, 피부의 손상부로부터 침입하면 고열과 피부의 농양(膿瘍)을 볼 수 있고, 균을 흡입하면 기침 ·가래 ·호흡곤란 등의 폐탄저(肺炭疽)를 일으키며, 감염동물의 고기를 먹으면 구토나 설사 등의 장탄저를 일으키는데, 어느 것이나 치명률이 높고, 치료에는 스트렙토마이신이나 페니실린을 사용한다.▶식물의 탄저탄저병균의 감염에 의하여 생기는 식물의 병해.▶동물의 탄저동물의 탄저병은 탄저균(탄저병균과 다름)의 감염에 의하여 생기는 질병으로, 사람인 경우는 계출전염병, 가축인 경우는 법정전염병인데 이를 구별하여 함께 탄저라고 한다. 식물의 탄저병은 콩 ·오이 ·국화과 등의 작물, 감나무 ·매화나무 ·복숭아나무 ·감귤나무 ·밤나무 ·사과나무 등의 과수에서 볼 수 있는 병해이며, 각각 종류가 다 감염실험이 실시되어 성공을 거두었는데, 특히 그 후에 이루어진 R.코흐와 L.파스퇴르의 업적은 오늘날의 세균학과 면역학의 기초가 된 것으로 알려져 있다. 코흐는 1876년에 탄저균의 순수배양(純粹培養)을 하여 실험동물에 대한 감염성립을 관찰하고, 또한 감염동물로부터 동일균의 증명을 실시하여 탄저의 원인균임을 입증하였다. 또 파스퇴르는 1881년에 감독생균(減毒生菌) 백신을 만들어 가축에 접종하여 면역이 되는 것을 발견하였다.◈역 학본 질병의 발생은 아프리카, 중동아시아, 동남아시아, 중국, 남아메리카 등에서 다발하고, 미국, 유럽 및 국내에서도 산발적으로 발생하고있다. 국내에서는 1994년에 2건 및 95년에 1건이 발생 하였다. 이 질병의 전파는 오염된 토양, 목초 등에의한 경구감염, 피부감염 및 호흡기감염이 가능 하고, 또 흡혈곤충, 식육야조 및 야생동물, 오염된 수피, 수모, 골분 등도 중요한 감염원으로 작용 한다. 모든 포유동물, 소, 양, 산양,말, 노새, 개 및 사람이 감수성을 가진다, 그러나, 조류는 매우 높은 저항성을 나타낸다. 실험동물로는 기니픽, 마우스 등이 많이 쓰인다. 발생계절은 주로 여름철이며, 습도, 온도가 높을 경우, 그리고 우기에 흔히 발생한다.◈원인체탄저의 병원체 Bacillus anthracis는 탄저병을 일으키는 탄저병균과는 다르다. 병원균 중에서 최대이며, 길이 4∼8 μm, 너비 1∼1.5 μm의 간균(桿菌)이다. 양단은 직단된 모양이며 가끔 연쇄상으로 연결된다. 편모가 없고 운동도 하지 않는다. 그람 염색은 양성이다. 조건이 나쁘면 아포(芽胞)를 만들고 건조상태라도 10년 이상 생존하며, 가열 ·일광 ·소독제 등에도 강한 저항성을 나타내므로, 오염된 것은 모두 소각하든가 철저하게 소독을 해야한다.탄저균은 그람양성의 호기성균이고, 아포를 형성 한다. 생체내에서는 단독 또는 2-4개씩 연쇄하고 협막을 형성한다. 생체내에서는 아포를 형성하지 않는다. 그러나 합성배지에서는 담갈색 또는 회색의 축모상(Medusa head)의 대(10%)등이 많이 사용된다.탄 저 균 기타 Bacillus 속균운동성 없음 보통 있음용혈성 없거나 약함 강함(wide zone)감마파아지 감수성 있음 없음페니실린(0.5/ml)감수성 감수성 있음 저항성 강함Methylene blue 환원능 늦음(slow) 빠름(rapid)미니픽, 마우스에 대한 병원성 병원성이 강함 병원성이 없음균 명형 태배 양성 상병원성Bcillus anthracis3∼8㎛×1∼1.2㎛.균의 양단에는 대나무 마디 같은 직각으로 분열하여 배양균은 긴 연쇄를 형성하고 협막은 없다보통 한천배지에서 발육하며 그 집락은 R형이다.초식동물의 질환이나 사람에게는 희귀한 질병이다..출혈성 염증을 일으키고, 패혈증을 일으킨다◈발병기전탄저는 탄저균에 의해서 생성되는 체외독소(exotoxin) 와 협막이 중요한 병원성 인자이다. 체외 독소로는 방어항원 (protective antigen), 부종인자 (edema factor) 및 치사인자(lethal factor) 등이 있으며 이들의 상호 작용과 협막에 의해서 병원성을 발휘하게 된다. 이중 방어항원과 치사인자는 탄저 예방을 위한 주요한 면역원으로 작용한다. 이들 4가지 인자가 모두 존재하여야 병원성을 나타나게 된다.◈전파경로① 탄저 이환동물의 병소, 분비물, 배설물 및 사체의 혈액을 비롯한 전신 각 장기에 존재하고, 또한 사체유래의 수모, 수피, 골제품 및 배설물이나 해체에 의하여 오염된 사료, 음수, 토양, 기구, 축산물 등에도 아포의 상태로 존재한다. 토양에서 장시간 생존한다.② 자연감염 : 창상면으로의 경피감염 및 경구감염이며 호흡기감염도 있다.③식품과의 관련성 : 오염균 등의 조리 시에 감염한다. 우리 나라에서도 죽은 소의 불법해체육에서 다수의 감염자를 낸 적이 있다.◈주요증상 - 증상은 감염 후 7일 이내에 일어난다.① 질병의 경과가 급성(1-2시간 또는 24시간 이내)이므로 살아있을 때 진단 어렵다.② 갑자기 고열(41-42℃)이 나고, 호흡곤란, 심계항진, 침울, 천연공에서 출혈이 난다.③ 부검시 발전한다. 흡입 탄저병은 대개 급성 증상이후 1-2일 안에 사망시킬 수 있다.▶장내 감염오염된 고기를 먹음으로써 감염될 수 있다. 장관(腸管)에 급성 염증이 나타난다. 메스꺼움과 식욕 상실, 구토, 발열의 초기 증상에 복통과 혈액의 구토, 심각한 설사가 뒤따른다. 장내 탄저병으로 25-60%가 사망한다.▶뇌막염 : 피부, 호흡기, 위장관 탄저병의 합병증으로 수막염이 동반되며, 원발 병소로는 피부 감염이 50%로 가장 많다. 뇌척수액 소견은 출혈성 소견을 보인다. 피부 감염의 경우 임상 증상으로 의심을 할 수 있으며, 호흡기 감염의 경우 흉강 삼출액에서, 수막염의 경우 척수액에서 균을 배양하여 진단할 수 있다.◈병리소견피하직의 부종, 피하직, 점막하 그리고 여러 장기의 출혈, 사후강직이 없고 부패가 빠르다. 비장종대가 주특징이며, 암적색의 혈액으로 응고부전, 각종 임파절의 출혈성 종창, 장점막 결재직, 피하 결재직, 심내막하의 교양 침윤 등이 보이고, 조직소견은 각장기의 출혈 및 괴사가 있고, 심장, 간장의 실질변성이 있다.◈진 단임상증상만에의한 정확한 진단에는 어려움있고, 병리해부소견 및 역학적 특성으로 종합적으로 판단한다. 실험실적 진단에 의해서 쉽게 진단할 수 있다.▶직접현미경 검사 : 사체의 혈액 또는 비장의 도말표본을 직접 그람염색 또는 김사염색(협막염색)하여 협막을 직접 관찰▶균의 분리 동정 : 환축의 혈액 또는 비장 등의 장기에서 직접 균을 분리 동정하여 균의 형태학적 및 생화학적 특성 및 형광항체법 등 혈청학적 반응으로 진단.▶동물접종 : 기니픽의 피하에 접종 (24시간내 폐사), 마우스 피하접종 (48 시간내 폐사).▶혈청반응 : Ascoli 반응에의한 진단- 시체의 혈액 또는 부종액의 자불 침출액을 항원으로 하고 토끼면역혈청을 항체로 한 윤환 반응▶감염검사검사방식은 다양하다. 가검물을 일단 배양접시에 담아 식별할 수 있는 균체로 자라게 하거나 DNA조각을 떼어내 첨단기술로 검사하는 것이다. 군에선 특별장비를 사용해 수시간 내에 이 균을 감지해 나 생석회와 함께 땅속 깊이 묻어야 한다.환자가 발생하면 환자병소에서 균이 소멸될 때까지 철저히 관리하고, 치료를 계속하며, 병소 분비물이나 이에 의한 오염된 물건은 모두 고압증기멸균 또는 소각처분해서 전파경로를 막는다.◈탄저병의 치료치료는 증세가 경한 감염의 경우 페니실린-V을 7-10일간 투여(분복)하고, 심한 경우에는 프로카인 페니실린을 7일간 투여(근육 주사)한다. 페니실린에 과민 반응이 있는 경우 테트라사이클린을 사용한다. 호흡기 감염이나 뇌막염에는 수용성 페니실린-G를 10일 이상 정맥 내 투여한다.국내에서는 약독화한 Sterne 주로 만든 생균아포 백신이 기종저와 혼합으로 하여 사용되고 있다. 2-4월에 매년 1회접종으로 이 질병을 예방할 수 있다. 치료는 생체진단은 어렵지만, 역학적, 임상적으로 의심되는 경우 항생제 (penicillin, streptomycin) 및 항혈청을 투여할 수 있으나, 말기에는 치료효과을 기대하기 힘들다.생전진단의 가능성이 낮고 치료효과도 낮다. 백신탄저·기종저 혼합백신, 소독제 - 부롬·셉트(축체소독, 음수소독), 브롬가드(출입구,발판, 우분야적장,우사주변소독) 사용.◈미국방부의 탄저병 예방 접종 정책 입안3년간 백신의 안정성,효용성에 대한 연구를 마치고 미국방부는 1998년 5월, 전 세계에 주둔하는 200만 이상의 미군을 대상으로 탄저병 예방 백신을 실시하는 정책을 입안하여 상원을 통과시켰다. 탄저병 예방 백신프로그램(Anthrax Vaccine Immunization Program-AVIP)으로 명명되었던 이 프로그램은 2003년까지 3단계로 진행이 되는데 1단계는 현재 파병 되어 있는 고위험 지역(high threat area)의 병사들, 2단계는 고위험 지역으로 파병될 예정인 병사들, 3단계는 나머지 지역의 병사들과 새로이 지원하는 신병들로 구분하여 단계적 시행을 계획하고 있다. 여기서 고위험 지역은 쿠웨이트, 사우디 아라비아, 카타르, 바레인, 요르단, 아랍 에미레이트, 그리고 한국이다.모두 합하여 6회를 .