핵심 해설
이 문제는
Streptococcus mutans(S. mutans)의 생화학적 및 대사적 특성을 묻고 있어요. S. mutans는 치아우식증의 주요 원인균으로, 치면세균막(Dental plaque) 형성과 산 생성에 핵심적인 역할을 합니다.
핵심! S. mutans는 다량의 포도당이 존재하는 조건에서 산소가 있어도 주로 젖산(Lactic acid)을 생성하는
호모발효(Homolactic fermentation)를 합니다. 이는 치아우식증 발생의 직접적인 원인이 됩니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
5번 보기:
핵심! S. mutans는 혐기성 세균이지만, 포도당이 풍부한 환경에서는 산소 존재 여부와 관계없이
주요 발효 산물로 젖산을 생성합니다. 이 과정을 통해 생성된 강한 산(pH 5.5 이하)이 치아의 법랑질을 탈회시켜 우식을 유발합니다. 이 특성은 S. mutans의 병원성(Virulence) 중 핵심 요소입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①번 보기:
혼동 주의! 뮤탄(Mutan)은 불용성 글루칸(Glucan)으로, 치면에 강력하게 부착하여 세균 집락화를 돕습니다. 세균의 에너지원으로 사용되는 것은
덱스트란(Dextran)입니다. 뮤탄과 덱스트란의 역할을 혼동하면 안 됩니다.
②번 보기: S. mutans는
포도당 다당체(Glucan, 글루칸)와
과당 다당체(Fructan, 프룩탄)를 모두 합성합니다. 보기에서는 "과당 다당체인 글루칸"이라고 했는데, 글루칸은 포도당으로 구성된 다당체입니다. 과당 다당체는 프룩탄입니다.
혼동 주의! 용어의 정확한 정의를 기억해야 해요.
③번 보기: S. mutans는 강한 산 생성 능력과 더불어
산 내성(Acid tolerance, Aciduricity)을 가지고 있습니다. pH 4.0과 같은 강산성 환경에서도 생존하고 대사 활동을 계속할 수 있습니다. "살 수 없다"는 설명은 틀렸습니다.
④번 보기:
덱스트란(Dextran)은 수용성 글루칸으로, 세균의 부착을 매개하기보다는 주로 세균의 에너지 저장원으로 사용됩니다. 세균 간 결합(응집) 및 치면 부착을 매개하는 것은 주로
뮤탄(Mutan)과 같은 불용성 글루칸입니다. 보기의 설명이 반대입니다.
연관개념정리 (Related Concepts)
S. mutans의 주요 병원성 인자는 1)
글루코실트랜스퍼라제(GTF) 효소를 통한 불용성 글루칸 합성 (부착 능력), 2) 당 대사를 통한
젖산 생성 (우식 유발 능력), 3)
산 내성 (낮은 pH에서도 생존) 이 세 가지입니다. 이 모든 요소가 치아우식증 발생에 기여합니다.
개념 정리
S. mutans는 호모발효를 통해 포도당을 주로
젖산(Lactic acid)으로 전환합니다. 생성된 다당체는
글루칸(Glucan, 포도당 중합체)과
프룩탄(Fructan, 과당 중합체)입니다. 글루칸 중
뮤탄(Mutan, 불용성)은 부착을,
덱스트란(Dextran, 수용성)은 에너지원 역할을 합니다.
한눈에 비교!
| 구분 | S. mutans 생성 다당체 | 특징 및 기능 |
|---|
| 글루칸 (포도당 중합체) | 뮤탄 (불용성) | 치면 부착 및 세균 응집 (치면세균막 형성 핵심) |
| 글루칸 (포도당 중합체) | 덱스트란 (수용성) | 세균의 에너지 저장 및 공급원 |
| 프룩탄 (과당 중합체) | 레반 (수용성) | 세균의 에너지 저장 및 공급원 |
국시 빈출 포인트
S. mutans의 병원성 인자(글루칸 합성, 산 생성, 산 내성)와 생성 다당체(뮤탄, 덱스트란, 프룩탄)의 구분은 치과위생사 국가고시에서 매년 빠지지 않고 출제되는
High Yield 주제입니다. 특히 "뮤탄은 불용성, 덱스트란은 수용성"이라는 점을 꼭 기억하세요.
기출 변형 주의!
"S. mutans가 생성하는 효소 중, 수크로스로부터 불용성 글루칸을 합성하는 효소의 이름은?"이라는 형태로 변형 출제될 수 있습니다. 정답은
글루코실트랜스퍼라제(GTF)입니다. GTF와 프룩토실트랜스퍼라제(FTF)의 차이도 함께 공부해두세요.