미생물 (microorganism) 미생물은눈으로는그개체를볼수없을만큼작은생물의총칭으로박테리아, 곰팡이, 바이러스등이있다. 미생물은원시지구의남세균을시점으로지구상에서생성과진화를거듭해현재의다양한종류에이르게되었다. 곰팡이는다세포진균류로포자를이용해주로번식하며누룩곰팡이등이있다. 박테리아는단세포적세균으로주로이분법으로분열하나출아법으로번식하는경우도있다. 콜레라, 살모렐라균등이있다. 바이러스는박테리아나곰팡이와는다르게매우작고, 숙주밖에서는스스로증식하지못하는특성이있고, 독감, AIDS 바이러스등이있다. 인간세포 : 50~100 조 ( 평균 75 조 ) 체내미생물 : ~ 39 조
곰팡이 (fungus) 곰팡이는진균류이며영양과습도등의조건만갖춰지면아파트의벽, 의복, 가죽제품, 장판, 심지어는콘텍트렌즈등에도살아남는다. 효모와같은단세포체도있고버섯과같은다세포체도있다. 곰팡이는주로가늘고긴균사로이루어져있으며포자균사혹은곰팡이가생성한색소에의해다양한색상을띤다. 곰팡이의포자는직경이 3~ 30 μm로육안으로는볼수없는작은크기이지만들여마실경우대부분콧속이나위쪽기관지점막을감염시키며, 폐로감염되는경우는매우위험한상황에처할수있다. 대부분의곰팡이는인류의적이지만페니실린을발견하게한푸른곰팡이등은질병을없애고인류의건강을지켜주는역할을하고있다.
Penicillin 의발견 Sir Alexander Fleming ( 영 ), 1928
Penicillium ( 푸른곰팡이 ) The name Penicillium comes from penicillus = brush, and this is based on the brush-like appearance of the fruiting structures
Fleming s Petri Dish 1928 년어느날포도상구균계통의화농균을배양하다가 1928 년 : 어느날포도상구균계통의화농균을배양하다가항생물질 (penicillium) 발견
Disk Assay
유해한곰팡이 - 검은곰팡이, 붉은곰팡이등 - 무좀, 백선을일으키는피부곰팡이등 - 성병을일으키는알비칸스진균등 * 칸디다증 ( 인간에 ) 유익한곰팡이 - 페니실린생산 : 푸른곰팡이 - 치즈생산 : 푸른곰팡이 * 로크포르치즈, 고르곤졸라치즈등 - 막걸리제조 : 누룩곰팡이 * 황국균, 흑국균, 백국균등
박테리아 (bacteria) Bacteria 는원핵생물에속하는단세포생물로물, 토양, 공기, 집안, 극지및화산속등거의모든곳에있다. Bacteria 는햇볕, 설탕, 녹말, 황, 장내영양소, 그리고철등도먹을수있으며 Deinococcus radiodurans 박테리아는인간이견딜수있는방사능의약 1000 배이상에피폭에도생존한다! 사람피부에도 1cm 2 당약 100,000 개가그리고토양한티스픈에도약 10 억마리의박테리아가존재하다. 한마리의세균이 10 분에한번씩분열할경우 20 분후에는 4 마리, 1 시간후에는 64 마리, 4 시간후에는 1600 만마리로증가한다. ( 단, 영양조건이충분한경우 ) 물론대부분의세균들은인간에게해를끼치지않지만, 병을일으키는병원성 ( 病原性 ) 세균들은심할경우질병을일으켜생명을앗아갈수있다.
Bacteria 의일반적인구조
Bacteria 의종류 Microbiologists classify bacteria according to their shape: spherical, rod-shaped, and spiral-shaped. Coccus Bacillus Spirillum
Bacteria 의구분 : 호기성 ( aerobic) 혐기성 (anaerobic) Bacillus anthracis Aerobic bacteria Peptostreptococcus Anaerobic bacteria
2008.6.3 ( 서울 = 연합뉴스 ) 손을씻지않고화장실에서나온사람과악수를나눌때두시간뒤그사람의대변에있던균들이상대방의입안에서검출될확률은세명중한명꼴이다." 프랑스의의사이자생활건강의학서 ' 손을씻자 '( 문학세계사펴냄 ) 의저자프레데릭살드만은이런충격적인통계를들이대며 " 손씻기가가장기본적이고도꼭필요한행동 " 이라고강조한다. 오래된칫솔도세균의온상이다. 저렴한칫솔을매달갈아주는것이낫다. 휴대전화 1 cm2당 2 만 900 마리의세균이검출됐다. 냉장고는박테리아공장이다. 오래된음식은당장버리고깨끗이청소한다. 보통 99% 의세균들은인간에게해를끼치지않지만병을일으키는병원성세균들은생명을앗아갈수있다. 2006 년발표자료 cp germs : http://www.youtube.com/watch?v=4lmwbbzclac
This bacteria helps clean soil (& oil spill)! Bacteria 가이롭기도한가? Yes! It is used to make yogurt! Bifidobacteria This bacteria helps digest dead organism! Lactobacillus acidiphilus 몸에유익한박테리아 Bacillus thuringiensis Nitrogen-fixing bacteria Probiotics are live microorganisms thought to be healthy for the host organism. There are over 400 species of microorganisms in the human digestive tract, including Lactobacillus and Bifidobacterium.
Warning! Not all bacteria are helpful! In fact, some are very dangerous to people! Some can make you very sick, and others can kill you in a matter of time!
Anthrax ( 탄저균 ) Bioterror Bacillus anthracis, in a capillary of a lung. The bacteria cause anthrax, a disease in humans and animals that can result in death. Streptococcus Bacteria ( 포도상구균 ) Streptococcus bacteria are responsible for infections such as strep throat, scarlet fever, and some types of pneumonia.
충치균에의한부식 Diphtheriae 균 ( 호흡기 ) 충치균치주염균은항생제내성균이많음 사랑니 : http://blog.naver.com/sjkmbio/80020362351 Clostridium difficile ( 식중독 )
치아에문제가생기는치주질환은병의정도에따라치은염 (gingivitis) 과치주염 (periodontitis) 으로나뉜다. 치은염은잇몸에만국한돼비교적가볍고회복이빠른형태의치주질환이며, 염증이잇몸과잇몸뼈주변까지진행된경우를치주염이라고한다. 치주염의직접적인원인은치아에지속적으로형성되는플라크 (plaque) 라는세균막이원인으로, 단단해지면치석이되기도한다. 플라크와치석이쌓이면잇몸이치아로부터떨어지고, 이로인해틈이벌어지면서치아와잇몸사이에치주낭이형성되는것. 염증이진행되면잇몸과치아사이가더욱벌어지고치조골과치주인대가파괴되며, 결국에는흔들리는치아를빼야하는경우가발생하게된다. 치주염은중장년층과반수이상이앓고있는것으로알려져각별한주의가요구된다.
사랑해도키스하지마??? 2012-03-18 헤럴드경제 치과의사들은입이청결하지않은사람이라면 아무리사랑해도키스를결코권하지않는다 라고말한다. 2012 년 3 월 14 일의학전문지 헬스코리아 보도에따르면입은세균이가장번식하기좋은환경을가지고있어키스를통해각종질환이옮겨질수있다. 음식과습도때문에각종세균이번식하기쉬운입안에는실제 350 여종 (700 여종 ), 수억개체의세균이살고있지만외부에서들어오는세균을침이막고있어건강을유지할수있다. 따라서키스를통해옮겨질수있는질환은예상보다훨씬다양하다고이매체는경고했다. 유행성감기부터위염, 철분결핍빈혈, 십이지장궤양, 위궤양, 헤르페스성구순염, 바이러스성간염, 폐결핵, 이하선염, 매독, 풍진, 성홍열등이이에해당한다. 또확률은낮지만에이즈와 B 형간염도키스로옮겨질수있으며특히충치는키스로가장흔하게옮겨지는질환이다. 치과의사들은 정말낭만적인키스를원한다면치아를자주닦고, 최소 1 년에 1~2 번은치과에서스케일링을받아서깨끗하게관리하는상태에서키스직전이를닦고나서하는것이좋다 고권고했다. 이어 그러나실제로그렇게하기어렵다면음식을먹고난뒤양치액을, 양치액이없다면물로라도입을헹궈주는것이좋다. 의외로간단한물양치만으로도어느정도음식찌꺼기나당을치아표면에서줄여줄수있다 고덧붙였다
사랑하면키스해? 말아? 키스할때세균 8,000 만마리대이동! (2014 년 ) 2014.11.18 14:04 한국일보 네덜란드응용과학연구원 (TNO) 미생물학ㆍ시스템미생물학부는최근 미생물저널 (The Journal Microbiome) 에 커플 21 쌍을대상으로실험한결과 10 초간한차례키스를하면평균박테리아 8,000 만마리가이동한다 는내용의연구보고서를발표했다고영국 BBC 방송이 2014 년 11 월 17 일에보도했다. 보도에따르면연구진은커플 21 쌍의혀와타액 ( 침 ) 에서박테리아샘플을채취하고, 커플중한명이미생물이함유된생균음료를마시고 10 초간키스를한후다시구강내세균규모를측정했다. 연구진은두사람의키스전후세균종류와수를비교하고대조해얼마나많은균이이동했는지측정하는방식으로실험을진행했다. 특히연구진은 하루 9 차례키스를나누는커플은구강내동일한세균을공유하게된다 고밝혔다. 이연구를지휘한렘코코트박사는 키스가구강미생물군에어떠한영향 변화를가져오는지는아직알려지지않았다 며 다만키스를자주하는커플일수록비슷한세균을공유한다는사실이확인됐다 고밝혔다. 사람의구강내에는 700 종이상의세균이존재하지만, 체내에서는무려 100 조 (new -39 조 ) 나되는미생물군이서식하면서질병과싸우고음식소화를돕는역할을하고있다고연구진은덧붙였다. 박민식기자 bemyself@hk.co.kr 키스, 스트레스완화에도움? 헬스조선 (2015.6.13) 기사키스를하면스트레스를완화하는효과를볼수있다. 아주대병원가정의학과김범택교수는 " 사랑하는사람과의포옹이나스킨쉽, 키스등은스트레스를완화한다는보고가있다 " 며 " 이는코티솔, 에피네피린등의스트레스호르몬분비량을감소시키기때문 " 이라고말했다. 또한, 키스를하면엔돌핀과옥시토신등의행복호르몬이분비돼통증을감소시키고긴장을풀어준다. 특히엔돌핀은모르핀보다 200배강한천연진통제로체내의면역항체를증감시켜몸을튼튼하게하고마음을안정시키는효과가있다. (2015.6.13) 미국펜실베이니아라파예트대학의심리학교수인웬디힐연구진이 15 쌍의연인에게상대방의손을잡고입맞춤하게한뒤스트레스호르몬인코르티솔수치를측정한결과남녀모두수치가줄어든것으로나타났다. 키스할때침을통해이성을유혹할때분비되는화학물질인페로몬을주고받았기때문이라고전문가들은설명한다 (2015.5.14 헬스조선 ) 구강건강과면역력에도효과? 키스에는 29 개이상의근육이동원되며, 구강을통해최대 9mg 의타액과단백질 0.7mg, 지방질 0.711mg, 염분 0.45mg 이교환된다. 키스하면뇌하수체에서신진대사를촉진하는아드레날린이분비되고침등의분비물이많이생성된다. 이러한타액은구강에해로운박테리아를제거하고플라그가쌓이는것을방지하며면역이증가된다. 각자의입안건강에따라다르지만, 평균약 8000 만마리의세균을주고받으면서세균에대한저항력과면역성이생긴다. 따라서임신계획중인여성은더욱안전하게임신할수있다고알려졌다 (2015.6.13)
항생성 (antibiotic) vs 항미생물성 (antimicrobial) Antimicrobial( 항균성 ) = a substance which destroys or inhibits the growth of microorganisms Antibiotic ( 항생성 )= a substance produced by or derived from a microorganism and able to inhibit or kill another microorganism ANTIMICROBIALS: Mechanisms of action Act on cell wall biosynthesis Block bacterial protein synthesis Block DNA replication and repair Inhibit DNA dependent RNA synthesis 종류 Penicillins 1928 Sulfa drugs 1936 ß-lactams 1940 Chloramphenicol 1949 Tetracycline 1949 Aminoglycosides 1950 Macrolides 1952 Glycopeptides 1958 Quinolones 1962 Oxazolidinones 2000
b Lactam Basic Structure Penicillin-G Penicillin-V b-lactam 계항생제는박테리아의세포벽합성을저해하여항균효과를갖는다.
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) MRSA 슈퍼박테리아 : 항생제저항성박테리아 - 일반적인페니실린계 (methicillin, oxacillin, penicillin 과 amoxicillin) 항생제로치료로어려윤항생제내성황색포도상구균. Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA) VRSA - 가장강력한항생제인 Vancomycin 으로도치료가불가능한항생제내성황색포도상구균. Vancomycin Glucopeptide produced by Streptomyces orientalis Mechanism: bacteriocidal via inhibition of cell wall replication Spectrum: gram +, MRSA. Vanc + Gent shows synergy against mixed infections. Toxicity: red man syndrome SB : http://www.youtube.com/watch?v=vqhiz2lqrya
Staphylococcus aureus ( 황색포도상구균 ) 우리일상생활중항시존재 : Minor problems More severe problems
슈퍼박테리아감염사례
Some bacteria have resistance 내성균
Antimicrobial Resistance (AMR) 과 Staph. 감염 1943 - Penicillin commercially available 1947 - First resistance reported 1980 s - 90% of cases resistant 1960 s - Switch to methicillin 1961 - Methicillin resistance in UK 1980 s - Methicillin resistance rising 1992-15% resistant 1996-35% resistant 1990 s - Switch to vancomycin 1996 - Vancomycin resistance reported
Bacteria 는인간과다르게 DNA 를이종간에넘길수있다 : 저항성유전자도이종간전달
항생제저항성유전자항생기전 강염원은다를수있지만 저항성기전은유사한경우가많다 : among pathogens for similar drugs
어떻게치료할것인가? - 새로운항생제 - 새로운기전 박테리아교신차단 항생제내성문제, 구더기치료로, 구더기는죽은세포먹으며항생물질분비 항생제내성균먹는 박테리오파지바이러스 펩타이드
바이러스 (virus) - 비세포성미생물로복제를위해살아있는숙주에기생하여번식 - 스스로번식할수없고숙주의기전을이용해번식하므로생명과무생명의중간 - 미생물중가장작은존재 - 독감을일으키는인플루엔자바이러스, 에이즈를일으키는 HIV 등 - 박테리오파지 세균에기생하는바이러스 - 핵산, 코팅단백질, 한두개의효소로이루어짐 - DNA, RNA 중하나만가지고있어 DNA 바이러스, RNA 바이러스로나눌수있음 - 바이러스는유전자변이가심해서치료제개발이어려움 감기와독감 3 가 : A2/B1 4 가 : A2/B2