바이오 시장의 핵심기술 미생물과 마이크로바이옴_한국의과학연구원 미생물분석센터 이야~~

순수한 미생물 관련 분야의 세계 시장 규모는 연간 약 한 0조원으로 추정되고 있고 미생물이 생산하는 항생제 등 의약품을 합치면 미생물은 세계의 바이오 시장의 30Percent을 차지하고 있습니다. 이처럼 미생물은 경제적 이윤을 낳는 핵심 소재로 각광받고 있다. 유산균을 이용해 만드는 요구르트, 곰팡이를 이용해 만드는 치즈, 효모균이 만드는 와인, 다양한 복합균이 작용해 만들어지는 천연발효식초 등이 대표적인 음료는 음식 미생물 산업이었다. 먹을 뿐 아니라 남은 썰매 식물을 처리할 때도 화학적으로 처리된 단점을 보완해 미생물을 이용하는 새로운 개 대체 방법이 떠오르고 있다. 그 밖에도 화장품, 의약품 시장은 물론, 농업, 폐수 처리, 주택지 생산등 여러가지 분야에서 미생물을 이용한 산업이 발전하고 있다.미생물은 모든 생태계에 퍼져 있는 이 중 현대기술로 배양할 수 있는 종은 전체 미생물의 약 1%에 불과하다. 인간은 절대 살 수 없는 극한 환경에서 자라는 미생물도 있고, 인간이 화학적으로 생산하기 어려운 성분을 스스로 만들어내는 미생물도 있다. 에도 불구하고 현재까지 드러난 씨앗이 불과 1개에 불과하다고는 지구상에는 어느 정도 지나친 미생물이 존재하고 그 이용 가치와 개발의 현실성이 어느 정도일까. 이 때문에 미생물은 바이오 시장에서 상업 소재로 자리매김하고 있다. 미생물 산업이 발달할수록 보다 기발하고 획기적인 아이템에 이용가치가 높은 미생물을 확보하는 것이 중요하다.1, 미생물의 분리·동정

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미생물은 일단 그 형태에 따라 순수 분리된다. 미생물의 종류만큼 아름답지 않고 형태도 다양하다. 얼핏 닮아 보여도 자세히 보면 모양이 다르다. 눈으로 미생물의 형태를 분리하려면 어느 정도 숙련이 필요하다.  순수 분리된 미생물은 그들이 가진 고유의 하나 6S rRNA을 분석하고 동정하다. 하나 6S rRNA(하나 6S ribosomal RNA)는 원핵 생물 리보솜 30S소당우이치에를 구성하는 rRNA가 원핵 생물의 유모도우 DNA에서 전사되어 만들어진다. 이 RNA의 서열은 대부분 상당히 보존된 반면 첫 부분 구간에서는 높은 염기서열의 다양성이 나쁘지 않게 나타난다. 타종간의 다양성을 나쁘지 않고 나쁘지는 않으므로 이 염기서열이 생물동정에 사용된다. 특히 배양이 불가능하거나 해롭지 않아 곤란한 생물 또는 보고된 적이 없는 생물의 동정 및 분류에 도움이 된다.

2. 규은치에스 측정

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현미경 관찰로 보이는 균은 생존 여부를 확인할 수 없다. 살아있는 균만 확인하기 위해서는 미생물을 직접 배양하는 과정이 필요하다. 배양은 미생물이 눈으로 확인 가능한 성장을 해 배지에 나쁘지 않은 과정이며 시료의 배양 환경은 분석 목적에 따라 다르다.균체수를 확인하는 비결은 미생물성장에 적합한 한천배지상에서 균이 형성하는 colony 수를 측정하는 것입니다.분리배양하고자 하는 미생물의 시료를 백금가에 묻고, 평판배지 한쪽에서 S자형으로 가볍게 그어 배지전면에 화선을 긋는 화선평판법과 적절히 희석된 시료를 멸균한 덩어리로 뭉치기전 한천배지에 잘 섞어 평판접시에 모든 것을 뿌려 굳힌 후(후)배양하여 취락수를 측정하는 주입평판법 등이 있다. 비결은 다양하지만 검출되는 균에 따라서 조건에 맞는 비결을 골라서 배양하는 거죠.

3. 병원성 미생물 검사

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병원균마다 자라는데 필요한 영양분이 다르고 그에 맞게 대상균에 맞는 선택배지를 사용하여 시료 내에 병원성균이 존재하는지 정성 및 정량분석을 실시한다. 똑같이 확보한 병원성 균주를 대상으로 항균력 평가시험도 실시된다. 항균제가 당초가 된 제품이 대상 균의 생육을 억제, 저해하는 정도를 평가하는 것으로 Disc, MIC, Flask 배양법등이 있다.Disc법은 대상균을 배양한 한천배지 위에 원형이 얇은 종이(DISC)를 시료에 적시 배양한 뒤 종이 주변에 대상균의 증식 여부(clear zone)를 통해 항균력을 확인하는 방법으로 zone 크기로 정량 분석도 가능하나 주로 정성분석에 사용된다. MIC는 시료의 농도를 각각 달라, 당초로 한 배지에 미생물을 접종해 배양한다. 이때 미생물의 생장이 일어난 적이 없는 최소저해농도(MIC)를 측정해 항균력의 정도를 알 수 있다. 가장 확실하게 항균력을 조사하는 방법은 균수를 조정한 균액과 시료를 플라스크에 넣고 진탕 배양하여 균의 증감을 CFU로 측정하는 방법입니다. 대조군과 비교하여 균의 증식 차이로 정량 분석이 가능하다.

4. 기타 특성 평가