미용학, 미용사 등 소독법과 전염병학 요점 정리 7. 미생물의 증식

7. 미생물의 증식

1. 세균의 증식

• 세균의 증식이란 세균의 모든 화학적 구성성분이 체계적으로 증가하는 것으로
세균은 적당한 영양과 환경이 주어지면 대사가 활발해져 성장한다.
• 세균의 증식은 질량과 크기의 증가에 이어 세포분열에 의해 세균 수가 늘어난다. 한
세포가 분열할 때마다 두 개의 세포가 되므로 2의 지수적 비율로 증가하고 이는
증식 곡선(The growth curve)을 통해서 나타낼 수 있다.
• 세균의 성장 속도는 세대시간(genera tion tim e)으로 나타내는데, 세대시간은
세균의 총 수가 두 배로 증가하는데 걸리는 시간을 말하며, 이는 세균의 종류나
배양 조건에 따라 달라진다.
• 최적 조건 하에서 세균의 세대시간은 평균 30~40분이고, 가장 짧은 세대시간은
5~10분이지만 가장 긴 것은 며칠이 소요되기도 한다.

 

2. 세균의 증식 곡선

• 세균의 증식 곡선(The growth curve)은 세균을 용액에 희석한 후 소량을
평판배지(한천배지) 표면에 도말하여 적절한 조건에서 배양시킨 후 시간에 따라
생균 수를 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
• 보통 하루 정도면 육안으로 볼 수 있는 세균덩어리가 생성되는데 이것을
집락(colony)이라 한다. 이는 하나의 세균 세포가 하나의 집락을 형성한 것으로,
하나로 시작한 세포가 몇 십억 개로 증식한 것을 확인할 수 있다.
• 세균의 증식 곡선은 4단계로 유도기, 대수기(대수 증식기), 정지기, 사멸기로
나누어진다. [그림 2-1]

세균의 증식 곡선

1) 세균의 증식 곡선 4단계

(1) 유도기
• 증식을 위한 준비 단계로 효소대사의 합성과 생소한 환경에 대한 적응기간을
의미한다. 세균은 분열하지 않고 세포 구성성분이 증가되며 DNA와 세포분열에
필요한 효소들이 증식을 준비한다.
• 이 시기는 접종균의 상태나 배지 조건에 따라 달라지며, 물질대사가 활발할 때는
유도기가 짧아지고 그렇지 못할 때는 길어진다.

 

(2) 대수기(대수 증식기)
• 세균들이 환경에 적응하여 신진대사가 활발해져 이분열이 일어나고, 세균의 증식이
기하급수적으로 증가한다.
• 이 시기는 증식 곡선상에서 일직선으로 상승되며, 물리 · 화학적 성상 등이 가장
왕성한 시기이다. 소독, 멸균, 화학요법, 기타 제제에 대한 감수성이 높고 특히
원핵세포가 진핵세포보다 증식이 빠르게 나타난다.

 

(3) 정지기
• 세균 수가 최대로 증가하여 배지의 독성물과 대사산물이 축적됨으로써 pH가
변화되어 성장이 멈추는 시기이다. 즉 대수기에서 세균이 왕성하게 증식하여
영양분의 소실, 부족, 노폐물의 축적 등으로 분열 속도가 느려져서 일부 세균이
사멸하게 되어 정지에 이르게 된다. 이때 증가균 수와 사멸균 수는 평형을 이루며
증식률이 ‘0’이 된다.

 

(4) 사멸기
• 정지기 이후 사멸하는 세포 수가 증가되어 생존 미생물의 수가 점차 줄어드는
시기이다. 사멸 속도는 세균의 종류에 따라 달라지는데, 장내 세균은 서서히
사멸하지만 어떤 간균(ba cillus) 속의 영양세포는 빠르게 사멸된다.
• 사멸기는 보통 대수기에 비해 더 느리게 진행되는데 종종 수주 내지 수개월 동안
세포들이 유지되기도 한다.

 

2) 세균의 증식 측정법

• 세균의 증식 속도는 세포량(cell m a ss), 세포 수 또는 세포 구성성분을 측정하여
결정한다.

(1) 세포량 측정
- 세포량을 측정하는 방법은 배양물을 건조시킨 다음 무게를 측정하여 건조
중량(dry weight)을 결정하는 방법과 광학적으로 세포의 현탁액에 대해
광도계(photom eter) 등을 이용하여 산란되는 빛의 양을 결정하여 세균의
밀도를 측정하는 방법이 있다.

 

(2) 세포 수 측정
• 세포 수 측정은 세균용 계산판에 균액 한 방울을 떨어뜨려서 일정한 구획 내의
세균을 현미경으로 보면서 계산하는 균수 계산판법과 현미경 대신 쿨터
계수기(coulter counter)를 이용하여 전기적으로 측정하는 방법이 있다.
• 또한 평판계수법(pla te counting m ethod)으로 생균의 수만 측정할 수도
있는데, 이 방법은 세균을 적절히 희석하여 평판배지에 접종 후 성장한 집락 수를
계산하고 여기에 희석배수를 곱하여 측정하는 방법이다.

 

(3) 세포 구성성분 측정
• 세균의 생장 방식이나 배지의 복잡한 성분 등으로 말미암아 세포량이나 수를
측정하기가 어려우면 배지 내의 세포 구성성분(총 단백질, 총 질소, 핵산 또는
ATP)의 양을 결정하여 측정할 수 있다.