내생포자

내생포자란 무엇인가

포자란, 일부 세균이 형성하는 매우 내구성이 높은 세포 구조. 포자막, 피층, 심부로 이루어지고, 포자 막의 외측에 외피를 갖는 것도 있다. 심부에는 DNA , 리보솜 , 효소 , 저분자 화합물 등이 포함되어 있어 반결정 상태로 되어 있다. 이전에는 (세균의) 포자 (호시, spore), 내생 포자(없는 탯줄, endospore)라고도 불렸지만, 진균 이나 고사리 식물 의 포자와는 역할이 다르기 때문에, 그들과 구별한다 때문에, 포자라는 명칭으로 불리게 되었다.

포자를 만드는 박테리아는 한정되어 있으며, 유포균 또는 포자 형성균 으로서 세균을 분류하는데 있어서의 지표의 하나로 되어 있다. 유포자균 중에는 암피바실러스속 , 바실러스속 , 클로스트리듐속 , 스포로살 시나속 등이 존재한다. 이 중, 바실러스속과 클로스트리듐속이, 병원성이나 미생물의 유효 이용 등의 면에서, 인간에 대한 관계가 깊고, 대표적인 유포자균으로서 다루어지는 경우가 많다.

포자를 만드는 능력을 갖춘 세균이 영양이나 온도 등의 환경이 나쁜 상태에 놓이거나 그 세균에 대해 독성을 나타내는 화합물과 접촉하거나 하면 세균 세포 내부에 포자가 형성된다. 이때 박테리아의 유전자가 복제되고 그 한쪽이 포자에 분배된다. 포자는 매우 높은 내구성을 가지고 있으며, 또한 환경이 악화되어 통상의 세균이 사멸하는 상황에 빠져도 생존할 수 있다. 그러나, 포자의 상태에서는 세균은 새롭게 분열할 수 없고, 그 대사도 한정되어 있다. 이 때문에 포자는 내구형 , 휴면형 이라고 불리는 경우가 있다.

살아남은 포자가 다시 세균의 증식에 적합한 환경에 놓이거나 히트 쇼크와 같은 열 등의 스트레스 조건하에 노출되면 포자는 발아하여 정상적인 증식·대사 능 을 갖는 균체가 만들어진다. 이 통상의 균체를 포자와 대비하여 영양형 , 증식형 이라고 부르는 경우가 있다.

포자의 내구성 
포자는 통상의 세균에 비해 매우 고온에 강하고, 100℃ 에서의 끓여서도 완전히 불활화할 수 없다. 포자를 고온에서 완전히 불활화하기 위해서는 오토클레이브 처리(약 2기압의 포화 수증기 중에서 121℃ 15분 이상), 건열 처리(180℃ 30분 또는 160℃ 1시간 이상) 등의 처리가 필요하다. 포자를 완전히 불활성화할 수 있는 조건으로, 기구나 배양액 등을 처리하는 것을 멸균이라고 하며, 의료 기구의 취급이나, 미생물학이나 생화학의 실험, 식품 과학 등의 분야에서 중요하고 있다. 멸균 기술이 발달하기 전에는, 처리 후에 포자가 발아하는 것을 기다리고 다시 한번 처리를 실시하는 간간(간헐) 멸균법에 의한 멸균이 행해지고 있었지만, 멸균에 실패하는 일도 있어, 포자에 의한 오염 ( 오염 )이 문제가 되는 것을 자주 볼 수 있었다.

또한 고온 이외에도 소독제 등의 화학물질에도 내구성을 나타낸다. 일반적인 소독제에서는 차아염소산나트륨이 약간 유효한 정도로, 염화벤잘코늄 (오스반액), 알코올 류 등에서는 불활화하는 것이 매우 곤란하고, 확실하게 불활화하기에는 가장 강한 소독제인 글루타랄을 장시간 접촉시키거나, 과 아세트산 이면 단시간 접촉시킬 필요가 있다.

또한, 엑스선 에도 높은 내구성을 나타낸다.

멸균법 
포자를 불활화하기 위해서는, 위에 열거한 열에 의한 방법 외에, 에틸렌옥사이드나 포르말린에 의한 가스 멸균 , 멤브레인 필터를 이용한 여과 멸균 , 감마선 멸균 등이 유효하다. 또한, 포자에 특화된 멸균 방법으로서 간헐 멸균 이라고 불리는 방법이 있다. 간헐 멸균이란, 재료를 일단 끓인 후 밤새 실온에서 방치하고, 다시 끓는 작업을 3회 반복하는 것으로, 실온에서 방치하고 있는 동안에 포자가 발아하여 영양형이 되는 것을 이용했다 , 번거로운 방법이다.

전형적인 포자 생성균
1)바실러스속 (호기성 또는 통성 혐기성 포자 그람 양성 간상체)
-탄저균: 탄저균의 병원체
-바실러스 세레우스(Bacillus cereus) : 식중독을 일으키는 세균 중 하나
-Bacillus subtilis : 죽은 풀에서 발견되어 유전자 연구의 재료로 사용되는 비병원성 세균
-낫토바실러스 : 때때로 낫토의 생산에 다양한 건초균이 사용되는 것으로 간주됩니다
-실신균: 실신을 일으키는 누에류 유충 및 기타 나비목 곤충의 소화관에서 BT 독소 생성

2)클로스트리디움속 (부분적으로 혐기성 포자 그람 양성 간상체)
-파상풍: 파상풍의 병원성 세균
-Bacillus botulinum : 식중독을 일으키는 세균 중 하나로, 음식물에서 Botulinum 독소를 생성하여 독소형 식중독을 일으킵니다
-웰시(Welsh) : 사람의 장에 서식하는 세균의 일종으로 식중독과 가스 괴저를 유발할 수 있습니다