바이오화학제품제조기사 무균작업 — 균주보존법과 원리

균주 보존의 기본 원리는 미생물의 대사 활동을 최소화하거나 정지시키는 것이라고 한다. 이 목적을 달성하는 방법으로는 산소 공급을 차단하는 중층법, 극저온 보존을 이용하는 동결보존, 그리고 수분을 제거하는 동결건조법 등이 있다고 한다.

유동파라핀 중층법은 기질 위에 파라핀층을 형성하여 공기 중의 산소가 균체에 공급되는 것을 물리적으로 차단함으로써 호기성 곰팡이와 효모의 대사를 억제하여 보존에 적합하게 만든다고 한다. 이 방법은 산소 차단이라는 특정 원리에 기반하므로 문제에서 '파라핀'이나 '산소 차단'이라는 단서가 나오면 해당 방법이 정답이 되는 경우가 많다고 한다.

동결건조는 시료를 급속 동결한 뒤 진공 상태에서 얼음을 승화시켜 수분을 제거하는 방법이라고 한다. 수분이 제거되면 대사가 멈추어 장기간 보존이 가능하므로 균주 보존 기관에서 널리 사용한다고 한다. 동결건조에는 세포 보호를 위한 보존제가 함께 쓰이며, 승화라는 물리적 원리가 핵심이라고 한다.

동결보존법은 초저온 상태에서 보존하여 대사를 거의 정지시키는 방법이라고 한다. 액체질소와 같은 극저온 매체는 매우 낮은 온도로 미생물의 생화학적 반응을 억제하므로 균종에 관계없이 장기간 보존에 널리 사용된다고 한다. 동결보존 시에는 세포 내에서 얼음 결정에 의한 손상을 막기 위한 보호물질, 즉 동결 손상 방지제(동결보호제라고 부른다)를 사용하여 세포 손상을 방지한다고 한다.

동결 손상 방지제로는 글리세롤, DMSO, 설탕 등이 사용되며 염화나트륨과 같은 물질은 동결 손상 방지제로 쓰이지 않는다고 한다. 또한 동결 보존 시 보호제로는 자당, 탈지유, 혈청 등이 사용되고 지방산은 보호제로 사용되지 않는다는 점을 구분해야 한다고 한다.