세균(細菌, Bacteria) 특 징 원핵세포 구조 폭 1㎛ 내외의 구형 또는 막대형의 단세포형 분열(fission)에 의하여 번식 자연의 공기, 흙, 물 등에 널리 분포 (흙 1g 중에는 수백만∼수천만의 세균이 존재) 발효, 양조산업에 이용 식중독, 경구전염병, 식품부패의 원인

식품과 관련 세균 Bacillus, Serratia Bacillus, Leuconostoc Erwinia 식품의 악변 전분식품 Bacillus, Serratia 당과 당질식품 Bacillus, Leuconostoc 야채, 과일 Erwinia 육류 Pseudomonas, Alcaligenes, Clostridium 어류, 해산물 Pseudomonas, Alcaligenes(Achromobacter) 식중독 원인 Clostridium, Staphylococcus, Salmonell, Proteus, Vibrio, Bacillus, Escherichia 식품에의 이용 청국장/장류 Bacillus, natto(납두균) 요구르트 등의 발효유 Streptococcus, Lactobacillus, Leuconostoc 치즈 Lactobacillus, Streptococcus 식초 Acetobacter 침채류(沈菜類) Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus 젓갈류 Staphylococcus, Bacillus, Micrococcus, Pseudomonas, Moraxella 아미노산발효 Brevibecterium, Corynebacterium 핵산발효 Brevibacterium, Bacillus 유산발효 Lactobacillus 효소생산 Bacillus

1. 형태 : 구균, 간균, 나선균 구균(coccus) 단구균(monococcus) : 분열 후 세포가 각각 떨어져 존재 쌍구균(diplococcus) : 분열 후 2개씩 연결 4련구균(pediococcus, tetracoccus) : 2방향으로 분열 8련구균(sarcina) : 3방향으로 분열 연쇄상구균(streptococcus) : 한 방향으로만 분열하며 길게 연결 포도상구균(staphylococcus) : 분열방향이 불규칙해서 포도송이와 같은 모양

간균(bacillus) 장간균(long rod) : 길이가 폭의 2배 이상의 것 단간균(short rod) : 길이가 폭의 2배 이하의 것 연쇄상간균(streptobacillus) : 간균이 한 방향으로 길게 연결된 것 Coryne형(coryne form) : 세포가 V, Y, L자 모양으로 연결되어 존재 구간균(coccobacillus) : 구균과 간균의 중간형태

나선균(spirillum) 스피로헤타(spirochete) 호균(vibrio) : 짧은 쉼표 모양

2. 세균세포의 구조 : 원핵세포 세균세포의 구조

세균세포 각 부위의 특징 구조 기능 화학성분 편모(flagella) 운동기관 단백질(flagellin) 선모(plil) 유성적인 접합과정에서 DNA의 이동 통로와 부착기관 단백질(pilin) 협막(또는 점질층) 건조와 기타 유해요인에 대한 세포의 보호 다당류나 폴리펩타이드 중합체 세포벽(cell wall) 세포의 기계적 보호 Gram 양성균 : peptidoglycan, teichoic acid Gram 음성균 : peptidoglycan, lipopolysaccharide, lipoprotein 세포막(plasma membrane) 투과 및 수송능 단백질과 지질 메소좀(mesosome) 세포 호흡능이 집중된 부위로 추정 리보좀(ribosome) 단백질 합성 대부분 RNA와 단백질 세포함유물(또는 액포) 영양원의 저장, 축적 변화가 심하나 보통 탄수화물 핵부위 세균세포의 유전(genome) 대부분 DNA

4. 포자 형성 포자낭의 형태와 내생포자 형성균의 생활환 유포자 세균(spore-forming bacteria) 생육 환경조건이 나쁘게 되면 세포내에 포자를 형성하는 세균 Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum, Sporolactobacillus, Sporosarcina 내구체로서 열, 건조, 방사선, 화학약품 등에 대한 저항성이 매우 강하다. 포자형성 여부는 세균분류의 중요한 지표 포자낭의 형태와 내생포자 형성균의 생활환

포자형성 과정

3. 편모(Flagella) 세균의 운동기관 편모의 유무, 착생부위, 수는 세균분류의 중요한 지표 편모 부착 위치에 따른 분류 극모 (polar flagella) 단극모(monotrichous flagella) 속극모(lophotrichous flagella) 양극모(amphitrichous flagella) 주모(peritrichous flagella)

Gram 양성균 : 보라색, Gram 음성균 : 붉은색으로 염색 세균분류에 중요한 염색법 Gram 염색법 세균의 세포를 slide glass위에서 도말, 건조, 고정 crystall violet 용액으로 1분간 염색하고 여분의 염색액을 2초 이내에 수세 요오드 용액(Lugol's solution)에 1분간 매염하고 수세 후 수분을 제거 95% 알코올 용액에서 30초간 탈색하고 수세 safranin으로 20초간 염색한 후 수세하고 완전히 건조 검경 Gram 양성균 : 보라색, Gram 음성균 : 붉은색으로 염색

Gram 양성균과 음성균의 예 Gram 양성 세균 Gram 음성 세균 Streptococcus lactis, Staphylococcus aureus, Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Clostridium botulinus(식중독균) Escherichia coli(대장균), Salmonella typhi(장티프스균), Pseudomonas aeruginosa(녹농균), Vibrio cholerae(콜레라균) Gram 양성 구균 Gram 음성 간균

Bergey's Manual of Systematic Bacteriology의 개요 6. 세균의 분류 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology에 따라 분류 형태학적, 생리학적 및 생태학적인 성질에 따라 33section으로 나누고 각 section은 다시 세분하여 분류 Bergey's Manual of Systematic Bacteriology의 개요 SECTION 1 : 스피로헤타 SECTION 2 : 호기성/미호기성, 운동성, 나선형 그램음성세균 Campylobacter SECTION 3 : 비운동성(드물게 운동성), 그램음성 호균 SECTION 4 : 그램 음성, 호기성 간균 및 구균 Pseudomonos, Xanthomonas, Zoogloea, Azotobacter, Azomonas, Rhizobium, Methylomonas, Halobacterium, Halococcus, Acetobacter, Gluconobacter, Neisseria, Moraxella, Acinetobacter, Flavobacterium, Alcaligenes SECTION 5 : 통성혐기성 그램 음성 간균 Escherichia, Shigella, Salmonella, Citrobacter, Klebsiella,Enterobacter, Erwinia, Serratia, Hafnia, Proteus, Vibrio, Photobacterium, Aeromonas, Pasteurella, Zymomonas, Chromobacterium SECTION 6 : 호기성, 그램양성 간균 및 호균 Bacteroides

SECTION 7 : 이화적 황산 또는 유황 환원 세균 Desulfovibrio SECTION 8 : 혐기성 그램 음성 구균 SECTION 9 : 리켓챠 및 클라미디아 SECTION 10 : 마이코플라스마 SECTION 11 : 내부 공생균(Endosymbionts) SECTION 12 : 그램 양성 구균 Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Aerococcus, Sarcina SECTION 13 : 내생포자 형성 그램 양성 간균 및 구균 Bacillus, Sporolactobacillus, Clostridium, Desulfotomaculum, Sporosarcina SECTION 14 : 정형, 무포자, 그램 양성 간균 Lactobacillus, Brochothrix SECTION 15 : 비정형, 무포자, 그램 양성 간균 Corynebacterium, Arthrobacter, Brevibacterium, Microbacterium, Cellulomonas, Propionibacterium, Eubacterium, Actinomyces, Bifidobacterium SECTION 16 : 마이코박테리아 Mycobacterium SECTION 17 : 노카르디아형 세균 Nocardia

SECTION 18 : 혐기적 광합성 세균 SECTION 19 : 호기적 광합성 세균 SECTION 20 : 호기적 화학합성 세균 및 관련 세균 Nitrobacter, Nitrosomonas, Nitrosococcus, Thiobacterium, Thiobacillus SECTION 21 : 출아 또는 연결 세균 SECTION 22 : 초피세균 Sphaerotilus, Leptothrix SECTION 23 : 비광합성, 무자실체, 활주 세균 SECTION 24 : 자실체, 활주 세균(Myxobacteria) SECT10N 25 : 고세균(Archaebacteria) SECTION 26 : 노카르디아형 방선균류 SECTION 27 : 다포자낭 방선균류 SECTION 28 : 악티노플라네트 SECTION 29 : 스트렙토마이세테스류 Streptomyces SECTION 30 : 마두로마이세테스류 SECTION 31 : 내열성 모노스포라(Thermomonospora)류 SECTION 32 : 내열성 방선균류 SECTION 33 : 기타 세균류