5호중성균(neutrophile)은 pH 6.5~7.5에서 최적으로 증식하며 대부분의 병원균이 해당된다.
해설
삼투압이 높은 환경(고농도 소금, 설탕 등)에서는 세균 세포 내 수분이 외부로 빠져나가 세포 원형질 분리(plasmolysis)가 일어나 증식이 억제된다. 세포 팽창이 증가하는 것이 아니라 반대로 수분 손실로 인해 세포가 수축된다. 고삼투압 환경을 견디는 세균은 호염성균(halophile) 또는 삼투내성균으로 특별한 적응 기전을 가진다.
핵심 해설
이 문제는 세균 증식에 영향을 미치는 물리화학적 환경 요인에 대한 이해를 평가합니다. 보기 1이 옳지 않은 선택지이며, 그 이유는 고삼투압 환경에서 세균 세포는 수분 손실로 인해 원형질 분리(plasmolysis)가 일어나 오히려 증식이 억제되기 때문입니다. 세균은 환경의 삼투압에 따라 세포 내 수분 균형을 유지하는 기전이 필요한데, 대부분의 세균은 고농도 염류나 당류 환경에서 생존하기 어렵습니다. 호염성균(halophile)과 같은 특수 세균만이 이러한 환경에 적응되어 있습니다. 산소 요구도, 수분활성도, 온도, pH는 모두 세균 분류와 생장 조건을 결정짓는 핵심 요소입니다. 수분활성도(Aw)는 미생물이 이용 가능한 물의 양을 의미하며, Aw가 낮을수록(예: 0.85 이하) 세균 증식이 억제됩니다. 대부분의 병원성 세균은 인체 체온에 최적화된 중온성(mesophile, 20~45°C)이며, 중성 pH 환경에서 잘 자라는 호중성균(neutrophile, pH 6.5~7.5)에 속합니다.
임상 미생물 검사실에서 배양 배지를 준비할 때 환경 요인을 고려해야 합니다. 예를 들어, 고장액 배지(예: 7.5% NaCl 첨가 Mannitol Salt Agar)는 포도구균(Staphylococcus)만 선택적으로 배양하기 위해 사용됩니다. 이는 대부분의 다른 세균이 고삼투압에서 증식하지 못하기 때문입니다. 반대로, 일반 혈액한천배지(Blood Agar)는 등장성 환경에서 다양한 세균을 배양하는 데 사용됩니다. 수분활성도가 낮은 건조 식품(예: 꿀, 건과일)에서 세균 증식이 제한되는 원리도 이와 같습니다.