개념 한 쪽
미생물이 만들어내는 바이오화학제품은 다당류, 발효용 미생물, 항생제 생산 균주 등 여러 범주로 나뉜다. 각 물질은 고유한 물성이나 용도에 따라 다른 산업적 활용처를 갖는다. 문제는 주어진 특성으로 미생물 유래 물질이나 생산 미생물을 가려내는 유형이 자주 출제된다.
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출제기준 단원 「기타 바이오화학제품」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 다당류 물성 판별 | 1 | 가열 시 강고한 겔 형성 특징으로 칼드란 가리기 |
| 발효식품-미생물 매칭 | 1 | 빵·맥주 발효의 대표 미생물을 식별하기 |
| 항생제 생산원 판별 | 1 | 세파로스포린 항생제의 생산 미생물 유형 가리기 |
칼드란(Curdlan)은 미생물 유래 β-1,3-글루칸 계열의 다당류로, 물에는 불용성이지만 수분을 다량 흡수한 상태에서 가열하면 강고한 겔을 형성하는 특성을 갖는다. 이 성질로 인해 식품의 식감 조절이나 의약품의 겔화 목적에 사용되는 점을 기억해야 한다.
빵이나 맥주 발효에 사용되는 대표적인 미생물은 효모(Saccharomyces 계열)이다. 효모는 당분을 분해하여 이산화탄소와 에탄올을 생성하므로 반죽을 부풀게 하거나 알코올 발효를 유도하는 발효 공정의 주체로 쓰인다.
세파로스포린 계열의 항생제는 곰팡이류에서 유래한 2차 대사산물로 생산된다. 세파로스포린이라는 명칭은 이 계열 항생제를 생산하는 곰팡이의 속명에서 유래한 점을 연관하여 기억하면 구별이 쉽다.
바이오폴리머 중에는 미생물이 합성하여 산업적으로 이용되는 것들이 있고, 식물에서 추출되는 물질과 구분되어야 한다. 문제는 주어진 물성 또는 기원을 기준으로 '미생물산/비미생물산'을 판별하는 형태로 출제되는 경향이 있다.
칼드란 관련 문제에서는 '가열 시 강고한 겔 형성' 특성이 핵심 키워드이다. 보기의 다른 다당류가 물에 용해되거나 필름 형성, 점증 특성을 가진다고 기술되면 칼드란을 정답으로 고르면 된다.
발효 관련 문제에서는 식품별로 대표 미생물을 매칭하는 방식으로 출제된다. 빵·맥주와 연결된 보기를 보면 효모를 바로 떠올려 정답으로 삼으면 된다.
세파로스포린 생산 주체를 묻는 문제는 '항생제 생산 미생물 = 곰팡이류'라는 대응을 이용한다. 페니실린·세파로스포린 등 주요 항생제의 기원을 함께 묶어 암기하면 판별이 쉽다.
미생물에 의해 생산되는 다당류 중 물에 불용성이지만 물을 약 20배 정도 흡수할 수 있으며 이 물을 포함한 액을 가열하면 강고한 겔 상태로 되는 다당류는?
정답 ① · 문제는 미생물 유래 다당류 중 물에 불용성이지만 많은 물을 흡수하고 가열 시 단단한 겔을 형성하는 물질을 묻는다. 칼드란(curdlan)은 β-1,3-글루칸으로 물에 불용성이나 수분을 흡수하면 가열 시 강고한 겔을 형성하는 특징을 가진다.
칼드란(Curdlan)은 미생물 다당류로 물에 불용성이지만 물을 흡수하면 가열 시 강고한 겔을 형성하는 특성이 있다.
빵ㆍ맥주 발효 등에 시용되는 미생물은 무엇인가?
정답 ③ · 문항은 빵과 맥주 발효에 사용되는 미생물을 묻는다. 빵과 맥주 발효의 주된 미생물은 단세포 진균인 효모(Saccharomyces 속)로, 당을 발효하여 이산화탄소와 에탄올을 생성한다.
빵과 맥주 발효의 주된 미생물은 단세포 균류인 효모(Saccharomyces cerevisiae)이다.
세파로스포린(Cephalosporin) 항생제를 생산하는 미생물에 해당하는 것은?
정답 ④ · 문제는 세파로스포린 계열 항생제를 생산하는 미생물의 종류를 묻고 있다. 세파로스포린은 곰팡이류에서 생성되는 전형적인 2차 대사산물로, 원래 세팔로스포리움과 같은 곰팡이에서 유래하였다.
세파로스포린 항생제는 곰팡이(Cephalosporium) 균류에서 유래하여 생산되는 대표적인 2차 대사산물이다.
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