바이오에탄올실험 [자연과학]

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목차

ABSTRACT

TABLE OF CONTENTS

LIST OF FIGURES & TABLES

1. INTRODUCTION

1-1. 에탄올

1-1-1 바이오에탄올생산

1-2. 효모

1-2-1. 효모의 기본 형태

1-3.배지

1-3-1. 배지의 주요 성분

1-4. 생장곡선

1-4-1. 지체기(lag phase)

1-4-2. 대수기(ewponential 또는 log phase)

1-4-3. 정체기(stationary phase)

1-4-4. 사멸기(death phase

1-4-5. 미생물의 성장과 환경요인

1-5 멸균

1-5-1. 멸균의 종류

2. EXPERIMENTAL-

2-1. 실험 기구 및 시약

2-2. 실험 방법

3. RESULTS & DISCUSSION

3-1. Raw Data

3-2. conclusion

3-3. discussion

4. REFERENCES

본문내용

.
배양액의 생장곡선을 분석하여 미생물 집단의 생장과정을 알 수 있다. 미생물을 액체배지에서 배양할 때 보통 단위배양 방식을 이용한다. 이는 일정한 양의 배약액이 담긴 배양용기에 미생물을 배양하는 방법이다. 배양하는 동안 새로운 배지가 첨가되지 않으므로 영양물질은 감소하고 노폐물의 양은 증가한다. 이와 같이 닫힌계에서 이분법으로 번식하는 미생물의 생장과정을 시간에 따라 그래프로 그리면 전형적인 생장곡선을 얻을수 있다.
생균수에 대수를 취해 배양 시간에 따라 그래프에 기록한다. 이때 얻어지는 생장곡선을 바탕으로 생장과정을 다음과 같이 네 개의 시기로 구분한다.
Fig. 2. 시간에 따른 생장곡선
1-4-1 지체기(lag phase)
미생물을 처음 새로운 배양액에 접종하면 세포수가 즉시 증가하지 않는다. 세포수가 증가하지 않는 초기를 지체기(lag phase)라 한다. 세포분열이 즉각적으로 일어나지 않고 질량도 증가하지 않지만 이 시기 동안 세포에서는 새로운 구성성분이 합성된다. 세포분열이 얼어나기 전까지 지체기는 여러 가지 이유에서 반드시 필요한 시기이다. 새로운 배지에 접종된 세포는 대개 ATP, 필수적인 보조인자, 리보좀 등이 부족하다. 생장을 시작하려면 이러한 성분을 합성해야만 한다.새로운 배지는 미생물이 이전에 성장하던 배지와 다를 수도 있다.배지가 다른 경우 다른 영양물질을 사용하는 데 필요한 새로운 효소를 합성해야 한다. 또한 손상을 회복하는 데에 시간이 필요할 수도 있다. 세포는 새로운 도구를 합성하고 DNA를 복제하여 세포의 질량을 늘린다음 최종적으로 분열한다.
1-4-2. 대수기(ewponential 또는 log phase)
대수기동안은 미생물은 종의 유전적인 특성, 배지의 조성 및 생장 조건 아래에서 분열할 수 있는 최고의 속도로 성장하고 분열한다. 대f 기 동안 생장속도는 일정하게 나타나서 일정한 간격으로 숫자가 두배로 증가한다. 모든 세포가 동시에 분열하는 것이 아니기 때문에 생장곡선은 비연속적으로 증가하지 않고 부드러운 곡선을 그리며 증가한다.
1-4-3. 정체기(stationary phase)
미생물 집단의 생장이 멈추면 생장곡선은 수평선을 이룬다. 이런 정체기는 보통 세균이 1ml당 109 세포 정도가 되면 나타난다. 대부분 다른 미생물은 세균처럼 높은 집단 밀도에 이르지 않는다. 최종 집단의 크기는 영양분이나 배양방식등 그 밖의 다른 요인에 따라 다르다. 지체기에서 미생물의 총 생균수는 일정하다. 이는 세포분열과 세포의 사멸이 평형을 이루거나 또는 집단의 세포가 대사적인 활성을 유지한 채로 단순히 분열을 멈추는 경우에 나타난다.
1-4-4. 사멸기(death phase)
영양분의 고갈, 독성 노폐물의 축적과 같은 불리한 환경의 변화가 일어나면 생균수가 줄어드는 사멸기에 이른다. 미생물 집단의 사멸은 대수기의 생장과 마찬가지로 대수적이다. 즉 매 시간 일정한 부분이 사멸한다. 이런 현상은 생균수를 측정해야 잘 알수 있다. 총 균수를 측정하는 경우 세포가 죽은 다음에도 파괴되지 않는다면 생균수의 감소를 알 수 없기 때문이다. 때때로 세포가 죽었는지 확인하는 유일한 방법은 새로운 배양액에 옮겨서 키워보는 것이다. 만일 새 배양액에서 성장하여 분역하지 않으면 죽은 것으로 간주할 수 있다.
1-4-5. 미생물의 성장과 환경요인
미생물의 성장을 위해서는 적절한 영양소와 생장에 적합한 환경이 필요하다.
환경 조건에 따라서 미생물의 생장을 조절 할수 있으며 이에 따른 환경요인에는 수분, 온도, 수소이온도, 산소등이 있다.
1-5 멸균
멸균이란 모든 미생물을 죽이는 것 또는 제거하는 것, 즉 병원성 및 비 병원성 균을 모두 살멸시켜 무균 상태로 만드는 것을 말하며, 소독이란 인간에 대해 유해한 미생물(병원성 균)은 죽이되 유해하지 않은 균(비 병원성)은 남아 있어도 무방한 상태를 말한다.
물질의 성상에 따라 적당한 멸균방법을 선택해야 하며, 가열 멸균에 있어 멸균시간을 결정할 때에는 중심부의 온도가 바라는 온도에 도달할 때까지 걸리는 시간을 고려해야 한다.
멸균법에는 크게 열 자외선 방사선 고주파 등을 이용하는 물리적 방법과 소독액이나 ethylene oxide, propylene oxide 등 gas를 이용하는 화학적 방법 등이 있다.
Ethylene oxide gas에 의한 멸균을 1회용 주사기나 주사침을 비롯한 일반적인 의료기구나 고무제품 염화비닐제품 일부의 식품첨가물 등 광범위한 대상물에 대해 사용하고 있다 그 방법은 특수한 chamber 속에 ethylene oxide와 co₂ gas 또는 freon gas의 혼합gas를 송입하고 30-40℃의 온도에서 수 시간 이상 처리하는 것이다. ethylene oxide에는 잔류 독성이 있으므로 멸균 대상물에 따라 취급에 주의를 요한다. 소독액의 경우는 멸균이라는 것보다 손이나 실험대 등의 소독이 주된 사용 목적이지만 종류에 따라 대상이 될 수 있는 미생물이 다소 다른 경우가 있다는 것을 염두 해 둘 필요가 있다.
무균 조작을 행하는 장소의 공기 살균에는 자외선등이 사용되지만 자외선 살균등은 작업을 개시하기 전 30-60분 정도 전에 켜두고 작업 중에는 눈을 아프게 하므로 꺼두는 편이 좋다. 살균효과를 나타내는 파장은 240-280nm(253.7nm)이다.
많이 이용하고 있는 소독액의 사용 농도는 ethanol 70-80% isopropanol 30-50% 역성비누 0.1-1% 석탄산(phenol)3-5% cresol3-5%이다.
1-5-1. 멸균의 종류
1)자외선 멸균법(U.V. lamp)
실험실을 자외선등(U.V. lamp)으로 약 30분간 쬐면 실내에 빛이 쬐인 부분은 대부분 멸균(sterilization)되었다고 할 수 있다.
2)화염 멸균법
가장 확실하고 신속한 멸균법으로 gas burner나 alcohol lamp의 불꽃 속에서 가열하여 멸균하는 방법이다. 세균 시험에 사용하는 백금선이나 백금이 그리고 면전 시험관 입구 등의 멸균은 이 방법에 의하며 병원균을 접종시킨 동물의 사체는 소각하는 것이 가장 좋다. 균이 다량 부착되어 있는 기구를 화염 멸균할 때는 균체가 붙어 있는 채 급격히 강한 불

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바이오,   에탄올,   신재생