선택배지
[ Selective Culture Medium ]
선택배지(Selective culture medium)는 특정 미생물의 생장을 억제시킴으로써 원하는 미생물만 선택적으로 배양하는 데 사용되는 배지이다. 배양하고자 하는 미생물의 특성에 근거한 영양 요구성, 약제내성 등이 이용된다.
목차
선택배지의 특성
배지란 미생물이나 동식물의 조직을 배양하기 위하여 배양체가 필요로 하는 영양물질을 주성분으로 하고 다시 특수한 목적을 위한 물질을 넣어 혼합한 것이다. 기체상으로 얻어지는 것을 제외한 생존, 발육에 불가결한 물을 비롯하여 영양물질로서 탄소원, 질소원, 무기염류, 발육인자 등을 공급해 주는 것이다. 물리적 성질에 따라 액체배지(liquid medium, broth), 고체배지(solid medium)로 나눌 수 있고, 사용 목적에 따라 일반배지(growth/culture medium), 증균배지 또는 강화배지(enrichment medium), 선택배지(selective medium), 분별배지 또는 감별배지(differential medium) 등으로 구분된다. 이중에서 선택배지는 특정 미생물의 생장을 위해 사용한다. 예를 들면, 배양하고자 하는 특정 미생물이 ampicillin 혹은 tetracycline 같은 항생물질에 내성이 있으면 기타 내성이 없는 미생물의 생장을 저해하여 원하는 미생물만을 선택적으로 배양할 수 있다. 또한, 선택배지는 특정 대사 산물을 합성하는 능력과 같은 고유한 특성을 갖는 미생물의 분리 및 생장에 활용된다. 이는 마커(marker)라고 불리는 특정 유전자 혹은 특정 대립 유전자의 존재로 선택배지에서 생장할 수 있는 능력을 가지게 된다. 일반적으로 진핵 세포의 선택배지는 neomycin 내성 유전자를 함유한 플라스미드(plasmid)를 주입한 세포를 선택적으로 분리하기 위해 neomycin을 함유한다.
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선택배지와 일반배지의 비교. (그림: 남인현/한국지질자원연구원)
일반배지는 배양 가능한 모든 미생물의 생장이 가능하나, 선택배지에서는 특정 영양요구성, 항생물질 내성, 특정 대사산물 생산 능력 등의 차이에 따라 배양하고자 하는 미생물만을 생장시킨다.
선택배지 사용 예
여러 연구에서 사용한 선택배지의 예시는 다음과 같다.
- Eosin Methylene Blue (EMB)는 그람양성균에 독성이 있는 염료가 들어있어서 해당 미생물의 생장을 억제한다.
- YM (Yeast extract, Malt extract) agar는 pH가 낮아 중성 혹은 높은 pH를 요구하는 대부분의 세균 생장을 억제하며, 산성에 강한 일부 세균, 효모, 곰팡이 등을 선택적으로 배양하는 데에 사용한다.
- MacConkey agar는 그람음성균과 장내세균을 선택적으로 분리하기 위한 배지로 선택배지 혹은 분별배지로 사용된다. 배지 내 crystal violet과 담즙 염이 그람양성균의 생장을 억제하므로 선택배지로 사용될 수 있고, pH 지시자인 phenol red가 함유되어 있어 장내세균 중 유당(lactose)을 발효하는 세균과 발효하지 못하는 세균을 색깔로 구분할 수 있어 분별배지로도 활용된다.
- Hektoen Enteric (HE) agar는 그람양성균의 생장을 억제하여 그람음성균에 대한 선택배지로 활용된다.
- Mannitol Salt Agar (MSA)는 그람양성균 배양을 위한 선택배지 혹은 분별배지로 사용된다. 염분이 7.5~10% 가량 고농도로 포함되어 있어 그람양성균에 대한 선택성이 높다.
- Xylose Lysine Deoxycholate (XLD) agar는 그람음성균에 선택적인 배지로 특히 Salmonella와 Shigella 종의 분리에 사용된다.
- Buffered Charcoal Yeast Extract (BCYE) agar는 Legionella pneumophila 같은 특정 그람음성균의 선택적인 배지이다. Acanthamoeba keratitis 혹은 Nocardia spp. 등의 배양에도 활용된다.
- Baird–Parker agar는 그람양성균 Staphylococci의 선택적 분리에 사용하는 배지이다. 배지 내 pyruvate와 glycine이 Staphylococci 생장을 촉진하고, 염화리튬(lithium chloride)과 tellurite가 기타 미생물의 생장을 억제한다.
- Sabouraud's agar 혹은 Sabouraud Dextrose Agar (SDA)는 펩톤을 포함하는 선택배지로 약 pH 5~6 가량의 낮은 pH와 3~4% 정도의 높은 포도당 농도에 선택적인 특정 균류의 생장에 활용된다.
선택배지의 종류 및 배양 미생물 | ||
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그람양성균 (Gram-positive bacteria)| 악티노박테리아(Actinobacteria) |
· Mycobacterium tuberculosis (Löwenstein–Jensen medium Middlebrook 7H9 Broth Middlebrook 7H10 Agar)
· Middlebrook 7H11 Agar Mycoplasma pneumoniae (Eaton's agar) |
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피르미쿠테스(Firmicutes) |
· Corynebacterium diphtheriae (Hoyle's agar
· Enterococcus (Bile esculin agar) · Lactobacillus (MRS agar) · Lactococcus (M17 agar) · Staphylococcus (Mannitol salt agar) |
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그람음성균 (Gram-negative bacteria)| 알파프로테오박테리아(Alphaproteobacteria) | · Brucella (Brucella agar, Farrell's medium) | |
베타프로테오박테리아(Betaproteobacteria) | · Neisseria (Thayer-Martin agar) | |
감마프로테오박테리아(Gammaproteobacteria) |
· Bordetella (Bordet-Gengou agar)
· Enterobacteriaceae (VRBD agar) · Haemophilus influenzae/Legionella pneumophila (Buffered charcoal yeast extract agar) · Pseudomonas aeruginosa (Cetrimide agar) · Salmonella (XLT agar) · DCA agar · Salmonella/Shigella (XLD agar) |
관련용어
세균(bacterium), 효모(Yeast), 곰팡이, 그람음성균(Gram-negative bacteria), 그람양성균(Gram-positive bacteria), 감마프로테오박테리아 강(class Gammaproteobacteria), 베타프로테오박테리아 강(class Betaproteobacteria), 알파프로테오박테리아 강(class Alphaproteobacteria), 피르미쿠테스 문(phylum Firmicutes), 악티노박테리아 문(phylum Actinobacteria)
집필
남인현/지질자원연구원
감수
조유희/차의과학대학교
참고문헌
- 미생물학, 범문사, 2017
- Madigan, M.T., Martinko, J.M., Parker, J., and Brock, T.D. 1997. Brock biology of microorganisms, 8th ed., Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
- Willey, J.M., Sherwood, L.M., and Woolverton, C.J. 2016. Prescott’s Microbiology. 김영민 외 역. 9th ed. (주)라이프사이언스.
- Ryan, K.J., Ray, C.G., eds. 2004. Sherris Medical Microbiology (4th ed.). McGraw Hill.
동의어
Selective Culture Medium, selective culture medium, 선택배지