미생물학입문(2학년) - 강의시간/강의실 : 화요일 10:30~12:20 / 보건관 403호 - 교재 : 식품미생물학(수학사, 유상렬 외 7인) 일자 주제 비고 1주 03/06 서론 2주 03/13 식품미생물의 역사와 분류 3주 03/20 생물세포의 구조와 기능(1) 4주 03/27 생물세포의 구조와 기능(2) 5주 04/03 미생물의 생육(1) 퀴즈(2~4주차) 6주 04/10 미생물의 생육(2) 7주 04/17 발효의 원리 퀴즈(5~6주차) 8주 04/24 중간고사 객관식 + 주관식(2~7주차) 9주 05/01 유산균 10주 05/08 미생물 대사 11주 05/15 거대분자 12주 05/29 중요 식품미생물 퀴즈(9~11주차) 13주 06/05 발효식품 14주 06/12 미생물과 식품 안전성 퀴즈(12~13주차) 15주 06/19 기말고사 객관식 + 주관식(9~14주차) <교육목표> 1. 질병의 원인이 되는 유해미생물 및 식품산업에 이용되는 유용미생물에 대한 미생물학의 전반적인 기초지식을 습득하도록 한다. 2. 미생물의 기본 개념에 대한 이해를 통하여 산업분야에 적용할 수 있도록 융·복합 차원의 열린 사고를 배양하도록 한다. <평가기준> 출석 20% 과제 20% 중간 30% 기말 30% 극동대학교 학사규정 소단원 마무리마다 퀴즈 지필시험 (“0”점이면 “F”)
· 미생물(microorganism) :
개체를 맨눈으로 볼 수 없는, 현미경으로만 관찰이 가능한 미세한 단세포 생물로
지구 상 어느 곳에서나 분포함(bacteria, virus, yeast, molds, protozoa, algae 등) 부패나 발효를 유발하며 일부는 AIDS, 페스트 등의 무서운 질병 유발 · 발효(fermentation) : 미생물의 작용으로 식품의 색깔, 맛 또는 향을 증진시켜 가치를 높임 --> 저장성 향상, 즉 유용한 물질을 생산함. 예) 주류, 빵, 유기산류, 효소, 항생제, 항암물질, 호르몬, 화학조미료, 아미노산, 유기용제 (acetone, butanol) 등의 생산, 좁은 의미로 효모나 곰팡이가 알콜이나 유기산을 생성함을 의미했음. ·부패(putrefaction): 미생물의 작용으로 식품의 가치를 하락시킴. 좁은 의미에선 주로 단백질이 미생물에 의해 분해되어 고약한 냄새가 나는 최종 산물을 생성하는 분해과정. 주로 세균에 의하며 생태계의 물질대사에 매우 중요.
자연발생설 : Leeuwenhoek, 생물이 무생물로부터 생겨나고 있다는 설. ·미생물 생물속생설 : Louis Pasteur, 생물에 의하지 않고 생물이 생겨날 수 없다는 설. Pasteur: 발효현상을 규명하고 혐기성 세균 발견 Pasteurization 법에 의한 열처리 살균법 발명, Pasteur effect: 산소가 많으면 알콜 발효가 정지됨을 말함, 무세포 추출액, 즉, 효소만으로 알콜발효가 가능함을 입증 Tyndall: 포자의 존재를 실험적으로 입증,
간헐멸균법(Tyndallization or discontinuous sterilization) 발견 Robert Koch: 순수 분리법, 병원성 미생물 연구로 결핵균, 콜레라균 발견,
도말법(streaking), 사면배양(slant culture), pour plate method 발명으로 미생물 연구에 금자탑을 쌓음,
이후 생화학의 발달로 발효, 호흡, 해당과정 대사경로 규명 분자 유전학의 발달로 DNA 구조가 밝혀지면서 유전공학 발전
<미생물의 분류>
생 물 Virus 일반생물 원생생물(하등미생물) 식물 동물 procaryote eucaryote
bacteria blue green algae algae protozoa fungi lichens (세균) (남조류) -> 합성가능 (조류) (원생동물) (균류) (지의류)
· 균주 (strain)
종 (Species) --> Saccharomyces cerevisiae
속 (Genus) --> Saccharomycetes 과 (Family) --> Saccharomycetaceae 목 (Order) --> Endomycetales 강 (class) --> Ascomycetes 문 (Division) --> Eumycota 계 (Circle) --> Fungi · 미생물의 학명은 속명(Genus)과 종명(Species)을 조합한 2명법을 사용하고, 맨 끝에 명명자의 이름을 붙인다. 속명 : 라틴어 실명자로 표시, 대문자로 시작 (인명, 지명) 종명 : 라틴어, 특징을 나타내는 형용사 명사를 소문자로 시작.
ex) Saccharo / myces cerevisiae Aspergillus oryzae
당 진균 양조자 성수뿌리개 쌀
⊙ 세 균(Bacteria)
⊙ 곰팡이(Fungi, Mold)
· 실 모양의 가지를 치며 번식하는 미생물로 광합성을 하지 못하며 포자를
만들어 번식 하기도 하는 다세포 미생물.
· 형태 : 포자에 의해 번식하는 진균류(true fungi)에 속하며, 다핵 사상균,
균사체(mycelium)는 균사(hyphae)와 자실(fruiting body)로 구성됨.
균사체와 자실체가 엉켜있는 집단을 균총(colony)이라 함
⊙
버섯
· 곰팡이류 (Fungi)에 속하며 대형의 자실체(버섯)을 형성함. 주로 담자균류에 속하고 일부 자낭균류에 속하기도 함. 사물에 기생하며 활물에 기생하기도 함. ⊙효모
· 주로 출아법에 의해 증식 단세포세대가 비교적 길고, 진핵세포 구조를 갖는 진균류 효모형 (구형, 달걀형 등)의 자낭균류를 말하며, 광합성을 못하고 견고한 세포벽을 갖는다.◎ Screening : 발효 생성에 이용되는 미생물 균주들을 자연계로부터 선발, 분리하는 작업 - 직접분리 : 특정균에 맞는 배지와 조건하에서 agar plate로 분리한다. - 순수분리 : 단일 균주의 단일 콜로니가 확인될 때까지 계속 균의 농도를 단계적으로 희석하여 배양한다. - 동정(identification) : 특정한 목적으로 분리한 미생물 개체가 어느 부류에 속하는가를 결정하는 과정
⊙ 실용 미생물의 분리 및 보호
- 미생물의 사멸이나 변이를 방지하면서 보존기간을 길게 해야 함. - 반복 사용할 수 있어야 하고 오염되면 안되고 조작도 간편할 것. · 계대배양보존법 : aqar plate에 사면배양 후 2~10도, 습도 55%에서 보존(3~6개월) · 유동 paraffin 중층 보존법 : 계대배양 표면에 멸균한 유동 파라핀으로 덮어 산소공급을 억제, 수분증발 방지 --> 수년간 보존 가능 · 동결보존 : dry ice(-70도), 액체질소(-196도) 등을 이용하거나, 냉동고에서 -30이하에서 동결보존 동결 시 일어나는 장해를 예방하기 위해 glycerol (5~20%)이나 dimethyl sulfoxide, 각종 당류 탈지유 등의 동해 방지제를 첨가한다.
· 동결건조보존법(Lyphilization) : 동결시킨 뒤 감압 하에서 freeze drying시킴.
분산매로 혈청, 탈지유와 당류, 아미노산 등을 사용.
보통 - 30~50 도, 10-2~10-3 mmHg까지 감압.
