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물리화학적 요인과 세균 증식      

1) 열에 대한 세균의 감수성

열에 대한 세균의 감수성은 용기, 세균 밀집도, 습도, pH 등 세균 외적인 요인이 관계할 뿐만 아니라 세균의 발육 최적온도나, 열저항성, 구조물인 아포의 유무 등에 의해 크게 좌우된다. 열을 사용하여 세균을 멸균하는 방법은 크게 건열을 사용하는 방법과 습열을 사용하는 방법이 있다. 건열을 사용하는 방법으로는 소각법과 170℃의 밀폐된 용기에서 2시간 유지하는 건열 멸균법이 있으며, 습열을 사용하는 방법으로 저온 살균법, 자비법 및 고압증기 멸균법(autoclaving)이 있다. 저온살균법은 우유, 포도주 등에 존재하는 병원성 세균을 사멸시키는 방법으로 63℃에서 30분, 혹은 72℃에서 15초 동안 가열한다. 우리가 해보았던 100℃로 끓이는 자비법은 영양형 세균은 죽일 수 있으나 아포형성 세균까지 사멸시키지 못한다. 고압증기멸균은 아포형성 세균까지 사멸시킬 수 있는 효과적인 습열 멸균법으로 고압(15psi)하에서 고열(121℃)로 15~20분 유지하는 방법이다.

2) 수소 이온이 세균 증식에 미치는 영향

세균의 증식은 수소 이온 농도에 크게 좌우된다. 대부분의 세균은 pH 6.5~7.5가 최적 수소 이온 농도이나, 진균은 pH 4.0~6.0의 산성상태에서 가장 잘 증식한다. 배지내의 아미노산, 펩톤, 단백질 등이 수소 이온 변화에 대해 완충 역할을 하지만, 수소 이온 농도에 예민한 세균의 경우에는 인산염과 같은 완충제를 배지에 넣어 주기도 한다.

3) 삼투압이 세균증식에 미치는 영향

세균은 세포벽을 가지고 있어서 삼투압에 대해서 어느 정도 저항할 수 있으나 세균을 고장액에 넣으면 세포질이 탈수되어 원형질 막 분리가 일어나며(plasmolysis) 세균의 증식이 억제된다. 삼투압에 대한 세균의 저항력은 세균에 따라 다르며 일반적으로 0.5~3% 염농도가 세균증식에 적합하다. 그러나 V. parahaemolyticus와 같은 세균은 증식하는데 고농도의 염을 요구한다.

4) 색소의 정균작용

염기성 색소 중 triphenylmethane계의 색소는 저농도에서 그람양성균에 대해서 정균효과를 나타내고 고농도에서는 살균작용을 나타내며, 그람음성균에 대해서도 정균작용을 나타낸다. 이러한 결과는 그람 양성균과 그람음성균의 세포벽의 차이 때문으로 사료된다. 이러한 특성을 이용하여 그람 음성균의 감별배지에 색소를 첨가하여 동정을 원치 않는 그람 양성균을 배제하기도 한다.

1. 열에 대한 세균의 감수성

열에 대한 세균의 감수성은 용기, 세균 밀집도, 습도, pH 등 세균 외적인 요인이 관계할 뿐만 아니라 세균의 발육 최적온도나, 열저항성, 구조물인 아포의 유무 등에 의해 크게 좌우된다. 열을 사용하여 세균을 멸균하는 방법은 크게 건열을 사용하는 방법과 습열을 사용하는 방법이 있다. 건열을 사용하는 방법으로는 소각법과 170℃의 밀폐된 용기에서 2시간 유지하는 건열 멸균법이 있으며, 습열을 사용하는 방법으로 저온 살균법, 자비법 및 고압증기 멸균법(autoclaving)이 있다. 저온살균법은 우유, 포도주 등에 존재하는 병원성 세균을 사멸시키는 방법으로 63℃에서 30분, 혹은 72℃에서 15초 동안 가열한다. 우리가 해보았던 100℃로 끓이는 자비법은 영양형 세균은 죽일 수 있으나 아포형성 세균까지 사멸시키지 못한다. 고압증기멸균은 아포형성 세균까지 사멸시킬 수 있는 효과적인 습열 멸균법으로 고압(15psi)하에서 고열(121℃)로 15~20분 유지하는 방법이다.

2. 수소 이온이 세균 증식에 미치는 영향

세균의 증식은 수소 이온 농도에 크게 좌우된다. 대부분의 세균은 pH 6.5~7.5가 최적 수소 이온 농도이나, 진균은 pH 4.0~6.0의 산성상태에서 가장 잘 증식한다. 배지내의 아미노산, 펩톤, 단백질 등이 수소 이온 변화에 대해 완충 역할을 하지만, 수소 이온 농도에 예민한 세균의 경우에는 인산염과 같은 완충제를 배지에 넣어 주기도 한다.

3. 삼투압이 세균증식에 미치는 영향

세균은 세포벽을 가지고 있어서 삼투압에 대해서 어느 정도 저항할 수 있으나 세균을 고장액에 넣으면 세포질이 탈수되어 원형질 막 분리가 일어나며(plasmolysis) 세균의 증식이 억제된다. 삼투압에 대한 세균의 저항력은 세균에 따라 다르며 일반적으로 0.5~3% 염농도가 세균증식에 적합하다. 그러나 V. parahaemolyticus와 같은 세균은 증식하는데 고농도의 염을 요구한다.

4. 색소의 정균작용

염기성 색소 중 triphenylmethane계의 색소는 저농도에서 그람양성균에 대해서 정균효과를 나타내고 고농도에서는 살균작용을 나타내며, 그람음성균에 대해서도 정균작용을 나타낸다. 이러한 결과는 그람 양성균과 그람음성균의 세포벽의 차이 때문으로 사료된다. 이러한 특성을 이용하여 그람 음성균의 감별배지에 색소를 첨가하여 동정을 원치 않는 그람 양성균을 배제하기도 한다.

염증이나 감염에 의해 pyrogen(프로스타글란딘, endotoxin 등등)이 생성되고 pyrogen은 시상하부의 열조절중추(thermoregulatory center)에 작용해서 set-point를 높이게 한다. (약 39℃쯤) 그러면 우리 정상체온이지만 시상하부는 우리 몸이 춥다고 생각하여 체온을 높이는 메커니즘을 가동시켜 체온이 올라가게 되고 이 상태를 fever라고 한다.
Hyperthermia는 여러가지 요인(호르몬이나 과도한 운동)에 의해 체온이 올라가서 얻은 열과 손실되는 열의 balance가 맞지 않는 상태를 말한다. fever와는 달리 시상하부의 set –point는 정상이다. (37℃) 그렇기 때문에 시상하부가 기준보다 체온이 올라감을 감지하고 체온을 낮추는 메커니즘을 가동하게 된다.