미생물 생균수 측정 방법과 각 방법에 대한 장단점 비교

미생물 생균수 측정 방법 완벽 가이드

미생물 생균수 측정은 식품, 의약품, 환경, 농업 등 다양한 분야에서 꼭 필요한 과정입니다. 생균수(CFU, Colony-Forming Unit)란 살아 있는 미생물의 수를 의미하며, 이를 정확히 측정하는 것은 품질 관리 및 감염 예방에 매우 중요한 역할로 자리잡고 있습니다.. 초보자도 이해하기 쉽게, 생균수를 측정하는 주요 방법들을 설명하 각 방법의 원리와 절차에 대해 자세히 설명해 보도록 하겠습니다.

 

1. 총 평판계수법 (Pour Plate Method & Spread Plate Method)

(1) 총 평판계수법이란?

총 평판계수법은 고체 배지(영양분이 포함된 젤 형태의 물질) 위에 미생물을 배양하고, 육안으로 보이는 콜로니(집락)의 수를 세어 생균수를 측정하는 방법입니다. 일반적으로 두 가지 방식이 사용됩니다.

1. 부배양법 (Pour Plate Method)
   미생물 샘플을 배지와 함께 섞어 굳히는 방식으로, 샘플 안에 있는 세균이 배지 안팎에서 자라도록 만듭니다.
2. 평판도말법 (Spread Plate Method)
   고체 배지 위에 샘플을 도말(Spread)하여 미생물이 표면에서만 자라도록 합니다.

 

(2) 절차

부배양법 (Pour Plate Method)

1. 멸균된 액체 배지를 준비합니다.
2. 샘플(미생물 용액)을 배지와 섞어 평판에 붓습니다.
3. 배지가 굳을 때까지 기다립니다.
4. 배양 후 콜로니 수를 셉니다.

평판도말법 (Spread Plate Method)

1. 고체 배지를 굳힌 평판 위에 샘플을 떨어뜨립니다.
2. 멸균된 도말봉으로 샘플을 고르게 펴줍니다.
3. 배양 후 표면에서 자란 콜로니를 세어 생균수를 계산합니다.

 

(3) 장점과 단점

 

- 쉽고 널리 사용되는 방법	- 결과 확인까지 시간이 오래 걸림 (1~3일)
- 개별 콜로니 관찰 가능	- 죽은 세균은 확인 불가
- 다양한 샘플 처리 가능	- 과밀한 샘플은 결과 왜곡 가능

 

 

2. 필터막법 (Membrane Filtration Method)

(1) 필터막법이란?

필터막법은 액체 샘플에서 미생물을 분리하여 배양하는 방법입니다. 미생물을 포함한 액체를 **특수 필터막(0.45μm 크기의 구멍이 있는 필터)**에 통과시켜 미생물만 필터에 남기고, 이를 배지 위에 배양해 생균수를 측정합니다.

 

(2) 절차

1. 샘플을 멸균 필터막에 통과시켜 미생물을 걸러냅니다.
2. 필터막을 고체 배지 또는 액체 배지에 올려 배양합니다.
3. 배양 후 필터막 표면에 자란 콜로니를 세어 생균수를 계산합니다.

 

(3) 장점과 단점

 

- 물, 음료 등 액체 샘플에서 적합	- 고체 샘플에는 적용하기 어려움
- 낮은 농도의 미생물도 검출 가능	- 필터를 사용하는 과정에서 오염 가능성 있음
- 매우 정확한 측정 가능	- 장비 준비와 작업 과정이 번거로울 수 있음

 

 

3. 현미경 직접계수법 (Direct Microscopic Count)

(1) 현미경 직접계수법이란?

현미경 직접계수법은 현미경으로 샘플 속 미생물을 직접 관찰하여 세는 방법입니다. 주로 해모사이토미터(Hemocytometer) 같은 특수한 슬라이드 유리판을 사용합니다.

 

(2) 절차

1. 샘플을 슬라이드 유리판 위의 칸막이(격자) 안에 올립니다.
2. 현미경으로 미생물 세포를 직접 관찰하고, 각 칸에 있는 세포 수를 세어 계산합니다.
3. 미생물 밀도를 계산하여 생균수를 추정합니다.

 

(3) 장점과 단점

 

- 신속한 결과 확인 가능	- 살아 있는 세균과 죽은 세균을 구분하기 어려움
- 간단한 실험 장비로 수행 가능	- 낮은 농도의 미생물 샘플에는 부적합
- 육안으로 세포의 크기와 모양 관찰 가능	- 숙련된 작업자가 필요

 

4. 비탁법 (Turbidity Measurement)

(1) 비탁법이란?

비탁법은 샘플의 혼탁도를 측정하여 생균수를 간접적으로 추정하는 방법입니다. 샘플이 혼탁할수록 미생물 수가 많다는 원리를 기반으로 합니다. 주로 분광광도계(Spectrophotometer)를 사용합니다.

 

(2) 절차

1. 샘플을 멸균된 시험관에 넣습니다.
2. 분광광도계로 빛의 투과율(또는 흡광도)을 측정합니다.
3. 미생물 농도와 흡광도 간의 상관관계를 이용해 생균수를 계산합니다.

 

(3) 장점과 단점

 

- 빠르고 간편하게 결과 확인 가능	- 혼탁도는 살아 있는 세균과 죽은 세균을 구분하지 않음
- 대량 샘플 처리 가능	- 특정 농도 범위 내에서만 정확하게 측정 가능
- 비용 효율적	- 높은 밀도에서는 측정 오류 가능

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5. ATP 측정법 (ATP Bioluminescence Assay)

(1) ATP 측정법이란?

ATP 측정법은 미생물 세포가 에너지원으로 사용하는 ATP(아데노신 삼인산)를 검출하여 생균수를 측정하는 방법입니다. ATP는 모든 살아 있는 생명체에서 발견되기 때문에, 이를 측정하면 살아 있는 미생물의 수를 간접적으로 추정할 수 있습니다.

 

(2) 절차

1. 샘플에서 미생물 세포를 추출합니다.
2. ATP를 측정하기 위해 특수 시약(루시페린-루시페레이스)을 추가합니다.
3. 빛의 세기를 측정하여 생균수를 계산합니다.

 

(3) 장점과 단점

 

- 빠르고 간단한 결과 제공	- 비용이 많이 들며, ATP가 세균 외에도 존재 가능
- 살아 있는 세포만 측정 가능	- 세부적인 세균 종류는 확인 불가능
- 정밀하고 민감한 측정 가능	- 샘플 전처리 과정이 복잡할 수 있음

 

결론

미생물 생균수 측정 방법은 여러가지가 있는데 실험 목적, 샘플의 특성, 그리고 원하는 정확도에 따라 다양하게 선택하여 측정할 수 있습니다. 총 평판계수법은 전통적이고 신뢰도 높은 방법으로 널리 사용되며, 필터막법은 액체 샘플에서 높은 정확도를 보입니다. 현미경 직접계수법과 비탁법은 신속하지만 이미 죽은 세균도 측정하기 때문에 어느 정도의 제한 사항이 있으며, ATP 측정법은 최신 기술로 빠르고 민감한 측정이 가능한 방법 입니다. 

 

모든 방법에는 장단점이 존재하며, 샘플의 종류와 실험 환경에 가장 적합한 방법을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 생균수 측정은 미생물학의 기초를 다지는 중요한 기술이며, 이를 통해 우리는 식품, 의약품, 환경 등을 더 안전하고 깨끗하게 유지할 수 있게 도와줍니다.