식품미생물학 1강 미생물의 개요 및 분류
1. 미생물학의 역사와 발전
미생물은 레이우엔훅 ( 네덜란드 ) 이 처음으로 발견 고배율 현미경을 직접 제조해서 미생물 존재 확인 영국왕립학회에 소동물 (animalcules) 보고
자연발생설 (abiogenesis)
생물이 무생물에서 생겨난다 아리스토텔레스 (Aristotles)
곤충이나 진드기는 부모 이외에도 이슬이나 흙탕 물 구덩이 , 쓰레기 , 땀에 서도 자연히 발생한다
생물속생설 (biogenesis)
모든 생물은 생물로부터 발생한다 파스퇴르 (Louis Pasteur)
미생물이 발생하는 것은 공기 중에 존재하는 미생물이나 포 자 때문이다
- 레디: 고기에서 구더기가 저절로 생기는 것이 아니라고 주장했다.
- 파스퇴르: S자 형태로 구부린 백조목플라스크를 제조했다.
- 코흐: 탄저병의 원인이 미생물에 의한 것임을 증명
미생물학의 발전
리스터: 희석법으로 젖산균을 순수분리
한센: 초산균과 맥주 효모를 분리
코흐: 젤라틴을 이용한 고체배지를 만들어 집락을 분리하는 도말법 개발
린트너: 소적배양법/ 헤세: 한천 고체배지/
페트리: 페트리 접시를 고안해 평판배양법을 개발
2. 식품미생물
식중독 (food poisoning)
부패균이 증식한 식품을 인간이 먹을 경우 병원균 자체 혹은 병원균이 생성한 독소가 건강에 해를 끼치게 되는 것
감염형 식 중 독
살모넬라 ( Salmonella ) 대장균 O157:H7
( Escherichia coli O157:H7) 캄필로박터 ( Campylobacter )
독소형 식중독
황색포도상구균
( Staphylococcus aureus ) 클로스트리디움 보툴리눔 ( Clostridium botulinum )
미생물 이름을 손으로 쓸 때 : 밑줄 긋기 인쇄물에서 : 이탤릭체
종명은 형태 , 향기 , 색상 등의 특징을 나타내는 형용사형 형용사화된 명사 , 명사의 소유격을 라틴어로 씀
미생물 분류법
분류단계: 종- 속- 과- 목- 강- 문-계-영역
★종: 분류계층에서 생물의 가장 기본적인 분류군으로 종간의 유연관계가 높은 균주의 집합
분류방법
1) 분자생물학적 분류법: DNA는 아데닌(A), 구아닌(G), 시토닌(C), 티민(T)으로 구성된 이중나선
구조로 A-T, G-C 가 짝을 이루고 있으며 G+C의 비율은 분류의 지준이 된다.
2) 수치적 분류법: 형태적, 생리학적, 대사적, 생태학적 특성과 분자생물학적, 생화학적 특성 등
다양한 성상에 대해 균주 간의 유사성을 +, -로 표시하고 통계적으로 전체적인 유사성을
비교해 분류하는 방법. 최소한 40종 이상의 특성에 관한 정보를 요구하며
최근 미생물의 분류에 많이 이용하고 있다.
분류체계 – 칼 워즈 ( 미국 ): 16S rRNA 염기서열로 제안
진정세균계 (eubacteria)
: 핵이 없는 원핵생물 . 고세균을 제외한 전형적인 세균 고세균계 (archaea)
: 핵이 없으며 원핵생물과 진핵생물 진화의 중간 단계에 위치한 세균 진핵생물계 (eukarya)
: 핵을 가지고 있는 진핵생물
(1)진정세균계
세균 (bacteria) 은 자연계에 광범위하게 존재
핵이 없고 , 세포 내 소기관도 매우 간단 , 크기 작음
독립된 원핵세포 가지고 있는 하등의 단세포 생물 , 2 분열법 증식 엽록소가 없기 때문에 광합성을 할 수 없음
땅속 , 물속 , 공기속 , 사람 몸속 등 어느 곳에나 양분 있으면 기생 진정세균계 중 프로테오박테아 (Proteobacteria) 는
가장 큰 문 . 대부분의 화학유기영양균 , 몇몇 화학무기영양균 , 광영양생물이 여기에 속함
(2) 고세균계
핵이 없고 크기가 작아서 기본적으로 원핵생물에 속함 세균과 진핵생물 어느 쪽에도 속하지 않는 새로운 생물군 : 세균과 많은 차이 , 진핵생물과 유사점 세균과 다른 가장 큰 특징
: 세포막을 구성하는 지질의 구성과 세포벽의 구성
대부분 높은 온도 , 높은 염도 , 극한 pH 등 극한 환경에서 생육 이들이 만드는 효소들 중 높은 온도 , 낮은 온도 ,
낮은 pH 등에서 작용하는 효소는 식품산업에서 유용
(3) 진핵생물계
진핵미생물은 원생생물 (protist) 이라고 함
균류 (fungi) : 동물 , 식물 , 세균 등과 구별되는 독립된 계
: 진균류 (eumycota/ eumycetes) 가 대표적
조류 (algae) : 외형적 , 기능적으로 뿌리 , 줄기 , 잎 등이 구별 X : 포자에 의해 번식하고 꽃이나 열매를 맺지 않아 하등식물 : 독립영양 생활 ( 엽록소로 동화작용 )
원생동물 : 단세포 생물 ( 모든 기능이 하나의 세포 내에서 이루어 짐 )
균류 (fungi)
효모 , 곰팡이 , 버섯
진균류 세포는 세포벽이 키틴 (chitin) 으로 구성 엽록소 등과 같은 동화색소 없음
⇒ 다른 생물체나 유기물에 붙어서 기생
또는 생물의 썩은 몸이나 배설물을 양분 삼아 생활
곰팡이는 자연계 유기물을 재순환시키는 생물분해작용 (biodegradation) 수행
조류
홍조류 : 광영양체 , 엽록소 a, 피코빌린 보유 [ 우뭇가사리 , 김 ]
녹조류 : 엽록소 a, b 있는 엽록체 보유 , 피코빌린 X [ 모란파갈래 , 클로렐라 ]
갈조류 : 잔토필 (xanthophyll) 포함 [ 다시다 , 미역 , 톳 ] 규조류 : 엽록소 a, 잔토필 계통 색소 가지고 광합성 하는 황색의 식물 플랑크톤 일종
: 세포막에 규산질 포함 ⇒ 다량으로 퇴적 시 규조토
식품미생물학 1강 정리
미생물은 레이우엔훅에 의해 발견되었으며, 파스퇴르와 코흐에 의해 미생물학의 기초가 다져졌다. 그 후 공업, 의학적인 용도로 사용되어 유기산, 아세톤, 부탄올과 항생물질(페니실린, 스트렙토마이신)을 생산하는 데에 활용되어왔다.
미생물은 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 진정세균, 고세균, 진핵생물의 세 영역으로 분류할 수 있다. 진정세균과 고세균의 가장 큰 차이는 핵막의 유무와 세포벽에 펩티도글리칸의 존재 여부 등이고, 고세균은 계통적으로 진핵생물 영역에 가까운 특징을 보인다.
미생물의 공식적인 명칭인 학명은 속명과 종명을 조합하여 이탤릭체로 사용하는데 속명은 첫 글자를 대문자로 쓰며 나머지는 모두 소문자로 쓰고, 종명은 모두 소문자로 쓴다.
미생물의 분류법은 다섯 가지로 나누어 볼 수 있다. 자연적 분류법, 인위적 분류법, 분자생물학적 분류법, 생화학적 분류법, 수치적 분류법인데 근래에는 과학기술의 발달로 분자생물학적 분류법, 생화학적 분류법, 수치적 분류법을 주로 사용한다.
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