분야
doc□ Purpose
□ Principle:
1. Direct Microscopic count
2. Electronic Cell Counters
3. Chemical Methods
4. Spectrophotometric Analysis
5. Serial Dilution-agar plate technique & Pour plate technique
□ Reagents
□ Apparatus
□ Procedure
□ Observations& Results
□ Discussion:
□Experiment 2
□ Subject: The Bacterial Growth
□ Purpose
□ Principle:
★Growth curve의 일반적인 단계(4단계)
1. Lag phase(지체기)
2. logarithmic phase(대수기)
3. stationary phase(정체기)
4. Decline or death phase(사멸기)
★Generation Time
GT=tlog2/logb-logB
□ Reagents: log phase 의 Escherichia coli 20ml, Mueller Hinton Agar plate(4)
□ Apparatus:, Pipet, Loop Alcohol lamp, spectrometer, shaking incubator, cuvette, Spreader
□ Procedure:
□ Observations& Results:
□ Discussion:
□ Review Question
□Summary
미생물을 배양하여 미생물의 성장과정을 살펴보고 optical density을 측정하여 미생물의 수를 계산하기
□ Subject: The Bacterial Growth
□ Purpose
-박테리아를 배양하고 성장하는 것을 관찰하기
-Growth curve(성장곡선)을 그리기
-Generation time을 구하기
□ Principle:
-박테리아 성장은 우선 살아있는 세포를 멸균된 배지에 접종을 한뒤에, 최적 상태의 온도와 pH에서 박테리아를 배양하면서 파악할수 있다.
-이러한 최적상태에서, 세포는 급격하게 번식하고 이러한 미생물의 성장을 growth curve(성장곡선)을 이용해서 나타낼 수 있다. 이 때 생장 곡선은 배양시간에 따른 세포의 수로 나타낸다.
-또한 박테리아 성장에서 중요하게 파악할 수 있는 것은 Generation time인데 이것은 미생물의 개체수가 2배가 되는데 걸리는 시간으로 정의내릴 수 있다.
★Growth curve의 일반적인 단계(4단계)
Growth(성장)은 세포의 구성성분이 늘어나고 미생물의 수가 증가하는 과정이다. 미생물이 생장하는 것을 관찰할 때는 미생물의 전체 집단에서 세포수가 어떻게 변하는지에 대해서 관찰한다. 미생물을 액체배지에서 배양할 때 보통 단위배양(batch culture) 방식을 이용한다. 이는 일정한 양의 배양액이 담긴 배양용기에 미생물을 배양하는 방법이다. 배양하는 동안 새로운 배지가 첨가되지 않으므로 영양물질은 감소하고 노폐물의 양은 증가한다. 이와 같이 미생물의 성장과정을 시간에 따라 그래프로 그리면 전형적인 성장곡선이 나타난다. 살아있는 균수에 로그를 취해 배양 시간에 따른 미생물의 수를 그래프로 나타낸다. 이때 얻어지는 생장곡선을 바탕으로 생장과정을 lag phase(지체기), log phase(대수기), stationary(정체기), decline or death phase(사멸기)의 시기로 구분한다.
1. Lag phase(지체기)
세포들이 새로운 환경에 적응하기 위해서 분열 전 준비하는 과정을 말한다. 미생물을 처음 새로운 배양액에 접종하면 세포수가 바로 증가하지 않는데 이처럼 세포수가 증가하지 않는 초기의 단계를 지체기(lag phase)라 한다. 세포분열이 즉각적으로 일어나지는 않지만 이 시기 동안 세포에서는 새로운 구성성분이 합성된다. 새로운 배지에 접종된 세포는 대개 ATP, 효소의 보조인자, 리보좀 등이 부족하기 때문에 생장을 시작하려면 이러한 성분을 합성해야만 한다. 새로운 배지에 또한 효소가 없다면 이러한 물질을 만들어야 하는데 걸리는 시간이 필요하다. 따라서 지체기가 생기게 된다.
Lag phase에 영향을 주는 대표적인 요인에는 적응력, 세포의 수, 영양분 등이 있다. 이러한 환경적 요소에 따라서 lag phase의 길이가 조절된다.
세포적 대사과정은 가속화되고 거대분자, 주효소 등의 합성등이 일어나고 나머지 단계에 대한 준비과정을 거친다.
이 과정에서 세포의 크기는 증가하지만 세포분열이 없기 때문에 미생물의 수의 증가는 나타나지 않는다. 따라서 위의 그래프에서 보듯이 lag phase에서는 세포의 수가 정체되어 있는 것을 관찰할 수 있다.
2. logarithmic phase(대수기)
최적의 영양조건에서 미생물들은 이분법을 통해 활발하게 번식을 한다.
따라서 미생물의 수는 기하급수적으로 증가하고 번식할 수 있는 최고의 세포수에 이를 때까지 분열을 지속한다. 이 과정에서 미생물의 수가 2배가 되는데 걸리는 시간을 알아낼 수 있는데 이를 generation time이라고 한다.
미생물은 종의 유전적인 특성, 배지의 조성 및 생장 조건 아래에서 분열할 수 있는 최고의 속도로 성장하고 분열한다. 대수기 동안 생장속도는 일정하게 나타나서 일정한 간격으로 숫자가 두 배로 증가한다.
Log phase의 길이는 다양한데 이는 미생물과 배지의 조성에 따라서 다양하다. 일반적으로 이 기간은 6시간에서 12시간에 이른다.
3. stationary phase(정체기)
이 시기에는 분열하는 세포의 수와 죽는 세포의 수가 일치하기 때문에 결과적으로 일정한 시간동안 번식할 수 있는 최고의 세포수를 유지한다.
미생물 집단의 생장이 멈추면 생장곡선은 수평선을 이룬다. 이런 정체기에서 미생물의 총 생균수는 일정하다. 이는 세포분열과 세포의 사멸이 평
