장내세균군

장내세균군은 그람음성세균의 대표적인 분류군인 Proteobacteria의 한 하위 분류군 중 장내세균과(Enterobacteria family)에 속한 그람음성세균이다. 장내세균은 대부분의 경우 인체를 비롯하여 동물의 장 내에서 정상균총을 이루며 서식하지만 토양 및 수환경 등 자연적 또는 인공적 환경에 널리 분포한다. 장내세균군에는 병원성을 일으키는 종류도 포함된다.

그림 1. 대장균(Escherichia coli). ()

목차

장내세균은 간균 형태이고 통성혐기성으로 호기적 환경에서는 산소호흡을, 혐기적 환경에서는 혐기적 호흡이나 발효를 통해서 생장할 수 있다. 대부분 질산을 아질산으로 환원할 수 있으며 카탈라제 양성, 그리고 옥시다제 음성을 나타낸다. 운동성은 종류에 따라 다르며 운동성이 있는 경우 주모성(peritrichous) 편모에 의해 운동한다.

장내세균군은 발효의 특성에 따라 크게 혼합 유기산 발효를 하는 그룹과 부탄다이올 발효를 하는 그룹으로 구분된다¹⁾. 혼합 유기산 발효 그룹은 포도당을 발효하는 경우 유산, 호박산, 에탄올, 초산 등 다양한 산물을 생성하며 Escherichia, Salmonella, Shigella, Citrobacter, Proteus 및 Yersinia 속 등이 이 그룹에 속한다. 부탄다이올 발효 그룹도 포도당으로부터 2,3-부탄다이올 이외에 유산, 호박산, 에타놀, 초산 등 다양한 산물을 생산하는 그룹이고, 여기에는 Enterobacter, Klebsiella, Erwinia 및 Serratia 속 등이 속한다. 두 그룹 모두 발효 결과 이산화탄소와 수소를 생성하는데 혼합 유기산 발효 그룹이 동량의 이산화탄소와 수소를 생성하는 반면 부탄다이올 발효 그룹은 더 많은 양의 이산화탄소를 생성하는 차이가 있다. 부탄다이올 발효를 확인하는 시험법으로 Voges-Proskauer 시험법이 있다¹⁾.

장내세균과에는 현재까지 다음의 56개 속이 포함되어 있다²⁾³⁾.

Arsenophonus Biostraticola Brenneria Buchnera Budvicia

Buttiauxella Calymmatobacterium Cedecea Citrobacter Cosenzaea

Cronobacter Dickeya Edwardsiella Enterobacillus Enterobacter

Erwinia Escherichia Ewingella Franconibacter Gibbsiella

Hafnia Klebsiella Kluyvera Leclercia Leminorella

Levinea Lonsdalea Mangrovibacter Moellerella Morganella

Obesumbacterium Pantoea Pectobacterium Phaseolibacter Photorhabdus

Plesiomonas Pragia Proteus Providencia Rahnella

Raoultella Rouxiella Saccharobacter Salmonella Samsonia

Serratia Shigella Shimwellia Sodalis Tatumella

Thorsellia Trabulsiella Wigglesworthia Xenorhabdus Yersinia

Yokenella

장내세균군에는 선페스트(흑사병)의 원인균을 포함하는 Yersinia, 장티푸스, 파라티푸스, 살모넬라 식중독의 원인균을 포함하는 Salmonella, 세균성 이질균을 포함하는 Shigella, 폐렴, 뇌수막염 등 다양한 질병을 일으키는 병원균을 포함하는 Klebsiella, 장출혈 및 식중독을 일으키는 병원균을 포함하는 Escherichia 등 다양한 병원성 세균들이 포함된다³⁾. 이중 일차 병원균으로는 Salmonella, Shigella, Klebsiella pneumoniae, Yersinia pestis 및 병원성 Escherichia coli 등이 알려져 있으며, 다른 많은 종류가 설사, 식중독, 염증 등을 일으키는 기회주의적 병원균으로 알려져 있다.

그림 2. 위장염의 병원균인 Salmonella Typhimurim의 전자현미경 이미지. ()

김승범/충남대학교

조장천/인하대학교

1. Madigan, M. et al. 2015. Brock Biology of Microorganisms, 14th edition. Pearson.
2. Euzeby, J.P. List of Prokaryotic Species with Standing in Nomenclature (www.bacterio.net).
3. Brenner, D.J. et al. (eds). 2005. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology, vol. 2. 2nd edition. Springer.