미생물 생육 요인

미생물이 살아 갈 수 있는 환경은 깊은 땅속, 해저, 뜨거운 온천 등 매우 다양하지만 대부분의 미생물은 일반 생물이 살아가는 환경에 보편적으로 살고 있습니다.  

극한 환경에 사는 미생물은 극한 미생물이라 하여 생육조건이 매우 특이합니다. 그 환경에 미생물이 특화되어 있다고 할 수 있습니다. 예를 들어 극 고온성, 극 호염성 균 등이 있습니다.

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3-3-3 미생물 생육에 영향을 주는 요인

 

3-3-3-1 수분활성도
수분활성도는 음식물 보존과 관련하여 기억하면 쉽다. 물과 같은 종류는 수분활성도가 높고, 잼, 염장, 설탕절임 등의 음식물의 수분활성도는 낮다. 수분활성도가 낮을수록 미생물의 생육이 어렵게 된다. 수분활성도는 0에 1사이의 값으로 순수한 물은 1, 바닷물은 0.98, 빵은 0.95, 설탕절임은 0.80, 꿀은 0.60에 해당되는데 대부분의 미생물은 물과 같은 수분활성도를 유지하는 조건에서 잘 자란다[그림].

 

 

수분활성도가 높은 곰팡이용 한천배지

 

수분활성도가 낮은 환경에 잘 견디는 미생물을 내삼투성 미생물이라 한다. 음식을 말리거나 소금 또는 설탕을 많이 첨가하면 변질이 잘 안 되는 것은 바로 이러한 이유 때문이다. 곰팡이는 세균에 비해 수분활성도가 낮은 내삼투성인 것이 많아 건조한 조건에서도 생육할 수 있다. 처마 밑에 매달아 놓은 마른 메주 틈 사이에 피어나는 곰팡이를 생각하면 된다. 한편 소금농도에 따라서도 내염성 미생물, 호염성 미생물 및 극호염성 미생물로 구분한다. 소금농도가 높아지면 수분활성도가 낮아진다고 할 수 있다.  사해와 같은 조건에 서식하는 고세균인 할로박테리움Halobacterium이 극호염성 세균이다.   

 

3-3-3-2 산도
미생물은 특정한 산도pH에서 잘 자란다. 세균은  중성, 곰팡이는 약산성, 그리고 방선균은 약알카리성을 선호하는 것이 일반적인 특성이지만, 미생물 종류에 따라 특이한 산도를 선호하는 경우가 있다. 좋아하는 산도에 의해 호산성미생물(pH 0~5.5), 호중성미생물(pH 5.5~8.0) 및 호염기성미생물(pH 8.5~11.5)로 구분한다.

 

3-3-3-3 온도
미생물은 다른 생물과 달라 주로 단세포로 구성되어있기 때문에 외부 온도에 민감하다. 온도는 효소반응과 밀접한 관계가 있어 최적온도는 해당미생물의 생육을 촉진시키는 조건이 되지만, 고온이 되면 세포를 구성하는 단백질이 변성되고 온도가 너무 높아지면 세포막이 파괴된다. 온도가 낮아지면 막이 굳고 효소활성이 저해를 받게 된다. 즉 높은 온도에서는 세포의 구조적 파괴가 일어나고 온도가 낮아지면 대사기능적 장애를 받는다고 할 수 있다. 미생물은 온도에 따라 호냉성, 내냉성, 호중온성, 호열성 및 극호열성 미생물로 구분한다. 미생물별 최적온도는 호냉성균이 15℃, 내냉성균이 20~30℃, 호중온성균이 20~45℃, 호열성균이 55~65℃, 극호열성균이 80~113℃이다. 대부분의 미생물은 호중온성에 속한다.

 

3-3-3-4 산소
산소가 있는 대기에서 자랄 수 있는 생물을 호기성생물, 산소가 없는 곳에서 자라는 생물을 혐기성생물이라 한다. 미생물 특히 세균의 산소에 대한 반응은 활성산소에 대한 적응력이라 할 수 있다. 산소와의 관계에 의해 절대호기성, 조건부혐기성, 내기성혐기성, 절대혐기성 및 미호기성 미생물로 구분한다[그림 5]. 조건부혐기성은 산소가 꼭 필요한 것은 아니지만 산소가 있으면 더 잘 자란다. 내기성혐기성이란 산소를 이용하지는 않지만 산소가 있어도 성장할 수 있는 미생물이다. 절대혐기성균은 산소가 있으면 살 수 없는 미생물로서 메탄생성균인 메타노코커스와 같은 세균이 있다. 

 

미생물의 산소 요구성-작은 원은 미생물을 나타냄

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미생물은 먹이가 되는 유기물을 분해하는 과정에서 전자를 만듭니다.이렇게 만들어진 전자는 산소와 결합하여 과산화물을 만듭니다. 

이렇게 산소화 결합된 형태의 과산화물은 강력한 산화제로서 세포 구성성분을 빠르게 파괴합니다.

보통 활성산소라고 이야기 합니다.

미생물은 이들 독성 산소에 대한 저항성 유무에 따라 호기성미생물, 혐기성미생물 등으로 분류합니다.

호기성미생물은 독성산소를 제거하는 작용을 하는 카탈라제 혹은 퍼옥시다제와 같은 효소를 가지고 있어 활성 산소를 분해하여 무독화 하지만, 혐기성미생물은 그렇지 못하기 때문에 산소가 있는 조건에서는 살 수 없습니다.

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미생물의 생육상