세포에게는 화학적 반응을 하기 마련이다

이는 물질대사(Metabolism)이라 명하며, 이는 세포에서 일어나는 모든 화학 반응의 총합이다

물질대사, 이화작용과 동화작용

(이미지 출처 : http://academic.pgcc.edu/~kroberts/Lecture/Chapter%205/05-01_Metabolism_L.jpg)

또한, 이화작용(Catabolic)은 큰 분자들을 작게 부수어 에너지를 방출하며, 동화작용(Anabolic)은 작은 분자들로부터 큰 분자를 조립해 에너지를 요구하여 받아들이는 반응이다

이러한 물질대사를 하기 위하여 미생물들은 영양(Nutrition)을 공급받을 필요가 있다

영양소(Nutrients)에서는 2가지의 종류가 있다

대량영양소(Macronutrients)는 대량으로 필요한 영양소로 C, H, O, N, P, S, K, Mg, Ca, Na등이 있다

미량영양소(Micronutrients)는 극소량으로 필요한, Fe, Mg 등이 있다

대량영양소로 분류된 영양소들에 대해서 설명한다

인(P)는 핵산과 인지질을 합성하는데에 필수적인 요소이며, 황(S, Sulfur)은 아미노산인 시스테인과 메티오닌을, 그리고 비타민으로 티아민(Thiamine), 비오틴(Biotin), 리포산(lipoic Acid)등이 있다

칼륨(K)는 효소 활성화에 필요한 요소이고 칼슘(Ca)는 미생물의 세포벽에 안정화를 기여하며 내생포자에서 내열성을 역할을 한다

마그네슘(Mg)는 리보솜, 세포막, 핵산등에 안정화를 기여하며 효소를 활성화시키며 나트륨(Na)는 일부 미생물(해양 미생물들)에게 있어서 필수적인 요소이다

미량영양소로 철(Iron)은 세포호흡에서 중요한 역할을 하며 전자 전달에 관여하는 시토크롬과 황화철로 단백질에 주요성분이 된다

또한 시더로포어(Siderophores)를 생성하여 세포에 철을 운반해주는 운반책을 생산한다

그리고 미량영양소로 생장인자(Growth Factors)가 있는데 이는 유기체가 살아가는데에 필요한 유기화합물이다

이는 비타민, 아미노산, 퓨린, 피리미딘등이 있으며 이 중, 비타민은 대부분의 생장인자로 조효소 기능이 가능하다

배양에 들어와서, 실험실에서 배양을 하기 위한 것으로 배양배지(Culture media)가 있다

이는 실험실에서 미생물들의 생장을 위한 영양액이다

배양배지는 크게 2가지로 분류되어지는데 한정배지와 복합배지이다

한정배지(Defined Media)는 정확한 화학 조성이 알려진 것이며, 복합배지(Complex Media)는 확실치 않은 영양소로 구성되어 있으며 효모, 쇠고기 추출물, 콩 추출물등으로 구성된 배지이다

조성이 확실치는 않지만 실제 실험에서 사용하게 된다면 한정배지보다 복합배지가 더 잘자란다

이 외에도 선택배지(Selective Medium)는 해당 미생물 생장에 저해를 하지 않는다 몇 미생물들에게서 선택적으로 영향을 끼치는 것이다

그리고 분별배지(Differential Medium)는 생장시 발생하는 특정 화학반응을 표시하는 지시약, 염색 표지약등을 한 배지이다

주로 염료를 포함하여 Report 기능을 한다

이러한 배양에 있어 배양을 하기 전에 필수적인 것은 멸균(Sterilization), 무균기법(Aseptic Technique)이다

이는 가압멸균, 화염별균, 여과멸균등이 있다

이로써 순수배양(Pure Culture)로 오염물(Contaminants) 없이 한종류의 미생물만 배양해낼 수 있다

배양을 액체 혹은 고체 배양 배지에서 생장시키며 액체 배양 배지에 겔화 물질을 첨가(한천(agar) 혹은 젤라틴)하여 고체 배양 배지로 만들며, 이로써 형태를 관찰하며 분리된 덩어리로 집락(Colonies)를 확인할 수 있게끔 만든다