한천배지 세균 배양 원리 - hancheonbaeji segyun baeyang wonli

합성(제한) 배지는 시아노박테리아 및 광합성 원생생물과 같은 광독립영양생물을 배양하기 위해 일반적으로 이용되는 규명된 화학제제가 포함된 배지입니다. 미생물 대사 시험을 위해 연구에서 폭넓게 이용됩니다.

복합 배지는 다른 미생물체의 영양 요건을 만족하는, 펩톤, 육류 추출물 및 효모 추출물과 같은 규명되지 않은 화학 성분을 포함하는 배지입니다. 복잡한 영양 요건을 가진 까다로운 미생물 배양에 사용됩니다.

물리적 특성에 근거한 미생물 배양 배지

고형 배지는 1-7% 한천-한천 또는 10-20% 젤라틴을 사용하여 액상 육즙을 고형화합니다. 고형 배지는 각기 다른 미생물을 분리하고, 순배양물을 성립하며, 한천 사면(slant)을 만들고 한천 고층을 만들기 위해 이용합니다.

액상 배지는 고형화 제제를 포함하지 않습니다. 접종 및 배양 이후, 세포는 작은 덩어리 또는 육즙 혼탁의 형태로 가시화됩니다.

제조법에 근거한 미생물 배양 배지

즉석 사용 배지는 즉석 사용 형태 또는 다시 녹인 후 보조제를 첨가하여 즉석 사용 형태로 플레이트, 병, 튜브 또는 기타 용기에 공급되는 고형 또는 액상 배지입니다.

상용 탈수 제형으로부터 제조된 배지는 사용 전에 재수화 및 공정이 필요한 건조 형태의 배지이며, 그 결과 완전 배지 또는 사용 전에 보충제를 추가해야 하는 불완전 배지일 수 있습니다.

개별 성분으로부터 제조된 배지는 전적으로 개별 성분만 사용하여 미생물학 실험실에서 생산한 배지입니다.

주문형 배지는 수일간 연구소에서 이용할 수 있는 고농도 살균 배양 배지를 유지하는 시스템으로 생산됩니다. 멸균 없이 살균수에 희석하여 주문에 따라 즉시 사용 가능한 배지 요구량을 생산할 수 있습니다.

미생물 배양 배지의 제조

탈수된 상용 제형을 이용한 배지 제조는 제조사의 지시사항을 따라 수행해야 합니다. 펩톤, 효모 추출물, 한천, 완충액 물질 및 항생제와 같은 기본 성분의 제형은 배지의 일관성을 위해 변형됩니다. 탈수된 배지 또는 개별 성분의 필요한 양은 계속적으로 교반하고 가열하여(필요한 경우) 증류수에 용해됩니다. 한천을 포함하는 배지는 가열하기 전에 적절한 교반으로 충분히 적셔야 합니다. pH는 반드시 조정되어야 하며 멸균기의 습열 멸균을 위해 배지는 적절한 용기에 분배되어야 합니다. 열에 민감한 물질(예: 단백질, 효소)은 멤브레인 필터를 이용해 멸균됩니다.

배양 배지는 조성의 변경을 방지하기 위해 특정 온도에 보관되어여 하며, 제품 유효기간보다 장기간 보관하지 말아야 합니다. 미생물 감염으로부터 배양 배지를 보호하기 위해 무균 제조 및 저장이 필수적입니다. 저장 중 수분 손실을 최소화하기 위해 불투과성 포장을 하여 그리고/또는 5 °C ± 3 °C에서 저장합니다. 산화 또는 항미생물 손실과 같은 화학적 분해를 지연시키기 위해 빛, 열 및 탈수화로부터 보호합니다.

보통의 액체배지를 만드는 방법과 비슷하지만 여기에 우뭇가사리를 첨가하여 고형으로 만든다는 점에서 다르다. 우뭇가사리는 보통 증류수의 1.5%를 첨가한다. 만드는 방법은 다음과 같다.

• 배지를 만들 비이커와 페트리 접시를 멸균 처리를 시킨다.

• 증류수 1L에 트립톤(Tryptone) 13g, 효모 추출물 33g 정도를 넣고 섞는다.

• NaCl 13g과 한천 가루 15g을 넣고 알코올 램프에 가열한다.

• 가열하는 동안에 계속 저어준다.[1]

• 어느 정도 식히고 나서 페트리 접시에 용액을 부어주고 한천배지가 만들어진다.

3. 파생 배지[편집]

혈액 한천배지는 한천배지에 동물의 혈액을 첨가한 배지로, 혈액의 영양성분으로 인해 한천배지보다 더 많은 미생물을 배양할 수 있다. 이외에도 거의 모든 고체 배지는 한천배지를 기초로 한다. 학부과정에서 다루는 거의 모든 균을 배양할 수 있다. 예외라면 결핵균 정도.

손에 있는 세균의 다양성과 장점과 단점, 생활 속의 손과 관련된 습관들(손가락을 빨거나 자꾸 얼굴을 만지는 등)에 대해 생각해보려고 합니다. 충격적일 수도 있지만 다양한 미생물로 부터 우리가 함께 살아야할 방법 들을 알아보는데 좋은 체험 같습니다.

세균검사를 위해서는 배양이 필수이기 때문에 세균을 분리 및 배양할 수 있는 배지(한천배지, 플레이트)의 뜻과 특징, 종류를 정리해보았습니다. 직접 세균 배양을 위해 핸드플레이트를 사용한 것은 처음이라 좀 자세히 정리하고 다음에는 더욱 신경써보려고 합니다. ^_^

이미지출처 : http://me2.do/5daAnGiQ

1.배지의 뜻과 특징 

배지나 배양기라고 하며, 미생물이나 세포, 이끼와 같은 작은 생물을 증식시키기 위해 고안된 액체나 젤 상태의 영양소 혼합물입니다. 배양할 생물의 종류에 따라 각기 다른 종류의 배지를 사용합니다.
바이러스들은 증식을 위해 특별한 환경이 필요하여 증식시키기 까다로울수도 있습니다. 바이러스는 숙주 세포내에 기생해야 증식하기 때문에 배지에 살아있는 숙주 세포를 첨가하기도 합니다.

2. 배지의 주요성분 

(1)펩톤(peptone): 카제인, 동물의 육류 등의 단백질을 pepsin 또는 trypsin, pancreatin등의 효소로 소화시켜서 미량의 proteose를 함유한 작은 분자의 황색 분말로서 수용상태에서는 황갈색의 약한 산성을 나타낸다. 

(2)육즙성분(meat extract 또는beef extract): 쇠고기의 근육부분에서 수용성 침출 물을 추출해서 농축시켜 만든 것으로 염류, 발육소, 핵산성분, 기타 당분, 아미노산, 비응고성 단백질을 제공한다.
(3)효모추출물(yeast extract): 효모에서 추출한 수용성 침출물질로서 담황색 분말이다. 염류, 발육소, 핵산성분, 당분, 아미노산, 비 응고성 단백질 등을 세균대사에 제공한다.
(4)젤라틴(gelatin): 동물의 뼈, 피부, 인대, 건 등을 끓여서 그 액체를 건조시킨 황갈색의 입자 또는 분말이며 일명 아교라고도 한다.
처음에는 고형배지에 응용되었으나 용해 온도가 37℃ 이하이기 때문에 근래에는 단백질 분해시험 중의 하나인 젤라틴 분해효소 검출을 위해 사용한다.
(5)한천(agar): 바다의 홍조류에서 추출되며 고체 배지의 조제시 유용한 성질을 갖고있다. 극히 일부 미생물을 제외한 대부분의 미생물은 한천을 분해하지 못한다.
따라서 한천은 미생물이 생육하는 동안고체 형태 그대로 존재한다. 한천은 100℃에서 액화되며 40℃에 도달할 때까지도 액상으로 존재한다. 한천은 일단 굳게 되면 배양온도가 100℃가 되어도 용해되지 않고 고체 상태로 존재한다.

3. 배지의 종류 

(1) 재료에 따른 분류 

①천연배지: 배지 재료가 천연물로서 그의 화학조성이 확실히 알려져 있지 않은 배지를 천연배지라 한다. 감자한천, Oat meal 배지, 볏짚 배지 등이 있다.
②합성배지: 화학조성이 알려져 있는 재료만으로 만들어진 배지로서 Czapek – dox 등이 있다.
③반합성 배지: 합성 배지 성분의 일부를 peptone, yeast extract 등 화학조성이 밝혀 지지 않은 천연물로 바꾸어 놓은 배지이다.

(2) 사용형태에 따른 분류

①액체배지: 한천이 들어있지 않은 액상의 배지이며 이들은 미생물의 중식에 이용되고, 세균의 생화학적 검사, 증식, 대사산물을 검출할 목적으로 쓰인다.
②고체배지: 액체배지에 한천, 젤라틴 혹은 실리카겔 등을 첨가하여 굳힌 것으로 미생물의 보존배양, 순수보리 등에 사용된다. 사용목적에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
ⓐ 평판배지(plate media): 배양접시에 배지를 약 4mm두께 정도 넣어 굳힌 것이 평판배지인데 주로 호기성 미생물의 분리배양, 집락의 관찰 등에 이용된다.
ⓑ 고층배지(butt media): 시험관을 세운 배지를 굳힌 것으로 주로 세균의 성상 검사, 통성 혐기성 세균의 보존, 세균의 유동성 검사 등에 이용된다.
ⓒ 사면배지(slant media): 시험관에 배지가 약 45도 경사가 되도록 굳힌 것으로 호기성 미생물의 증식, 보존 등에 쓰인다.
ⓓ 반사면 배지(semislant media): 고층 배지의 ⅓정도를 경사지게 만든 것을 반고층배지라고 한다. 세균의 생화학적 검사 등에 쓰인다.

(3) 사용목적에 의한 분류 

① 보통 배지: 보통배지는 될 수 있는 한 많은 미생물이 생육할 수 있도록 제조된 배지로서 세균용으로는 nutrient broth, nutrient agar, 사상균용으로는 감자한천, oat meal 등이 있다.
② 특수배지: 특수배지에는 선택배지, 판별배지, 증식배지, 생화학적 시험용 배지 등이 있다.
(a) 선택배지: 목적하는 미생물의 생육을 증진시키고 다른 미생물의 생육이 억제되도록 만들어진 배지로서 토양 혹은 병든 조직에서 목적하는 균을 분리 배양하기 위해서 많은 선택배지가 고안되고 있다.
(b) 판별배지: 미생물의 생화학적 성질을 이용하여, 여러 미생물이

혼재되어 있는 곳에서 목적으로 하는 미생물을 판별 또는 확인하기 위해서 만들어진 배지이다.
(c) 증식배지: 보통배지에서는 생육이 잘 안되거나, 또는 생육이 나쁜 미생물의 생장, 증식을 촉진시키는 것을 목적으로 하는 배지이다. 

(d) 생화학적 실험용 배지: 생화학적 성질의 조사나 위한 것이나 세균의 분류, 동정을 위해 여러 종류가 개발되어 있다.

출처 : 마이너한 취미생활님 블로그 http://me2.do/5KTqSqto 

* 과학실험시 한천배지 구입 주의점

1. 핸드플레이트 = 손전체

2. 로닥플레이트 = 손가락이나 특정부분 면봉으로 배양가능

3. 핸드플레이트 및 로닥플레이트 특정 세균 배양 종류가 있음 (실험목적에 따라 선택구매, 일반적으로는 일반세균용 구매)
4. 핸드플레이트 3종 (일반세균용/대장균용/황색포도상구균용)

5. 로닥플레이트 5종 (일반미생물/대장균/황색포도상구균/비브리오균/살모넬라균)

* 과학실험시 핸드플레이트(한천배지) 보관 주의점

1. 장기 보존을 위해서는 습기가 없고 직사광선이 들지 않는 서늘한 곳
2. 개봉된 핸드플레이트는 비닐랩으로 싸서 3-10도 냉장보관

3. 배지 오염예방 (사용전 개봉금지)

4. 사용한 핸드플레이트는 멸균처리 후 폐기

* 과학실험시 핸드플레이트(한천배지) 판정

1단계 : 안전(SAFE) 현 관리상태 유지
2단계 : 주의(LOW) 개인 위생 관리 주의 (손씻는 횟수 및 타이밍 돌아보기)

3단계 : 대책필요(HIGH) 체계적인 관리체계 (손씻는 방법과 습관 돌아보기)
4단계 : 긴급대책필요(HIGH) 즉각적인 관리 (주변환경과 습관 모두 살펴보기)

출처 : 핸드플레이트 http://me2.do/5daAnGiQ

출처 : 로닥플레이트 http://me2.do/FdPoQ10T

2015년 9월 6학년 과학 손에 있는 세균 검사하기 실험은 각 과학사들의 핸드플레이트 물량이 부족하여 일반세균용은 품절로 대장균용을 사용해보았습니다. 설마 대장균이 손에 많을까 걱정했는데요. 주의 수준의 대장균이 검출되었습니다.

도착한 대장균 배양용 한천배지입니다. 원래 개당 4천원대였는데, 이번에 개정된 6학년 교육과정에 포함되고 5천원대로 올랐습니다. 그나마 구하기도 힘드네요. (일반세균용은 전혀 없습니다) 교과서를 좀 일찍주거나 교육과정 내용을 미리 알려주면 과학사나 학교도 준비가 쉬울텐데요. 행정처리가 참 아쉽습니다.