배지
1. Badge
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신분 따위를 나타내거나 어떠한 것을 기념하기 위하여 옷이나 모자 따위에 붙이는 물건. 주로 한두 개의 핀을 이용하여 옷이나 모자에 부착한다. 훈장도 여기에 속한다. 양복 상의 왼쪽 옷깃의 구멍은 배지를 달기 위함이다.
라틴 문자 표기에 있는 d 때문에 '뱃'지로 잘못 표기하는 사람이 많은데, dg는 'ㅈ'으로 옮기므로 배지가 맞다. 미국에서는 [배지] 정도로 발음하지만 영국에서는 한국인들에게 익숙한 발음인 [뱃지] 정도로 발음하는 듯하다. 비슷한 케이스로 도지(Dodge), 브리지(Bridge) 등이 있다.
사진의 보안관 배지처럼 경찰하면 생각나는 요소 중 하나다. 매채에서 "경찰이다!"라고 말하면서 수첩을 펼쳐 배지를 보여주는 건 이미 클리셰. 그 때문인지 경찰의 지휘를 박탈할 때도 높으신 분이 가장 먼저 내놓으라고 하는 물건으로 자주 묘사된다. 문제는 배지가 이처럼 공권력의 절대적인 상징으로 인식되고 있기 때문에 그만큼 범죄자가 사칭하기도 쉽다는 것. 어디서 배지 하나만 구해서 보여주면 더 이상 생각하지 않고 속아 넘어가는 사람들이 상당수이다.[1] 혹여 미국 경찰을 상대할 일이 있다면 배지 말고 한국의 공무원증처럼 증명사진이 박혀있는 ID도 반드시 확인할 것. 대한민국 경찰청에서는 흉장이라고 부른다.
1.1. 종류
2. 培地
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'''Medium'''(복수: Media)
미생물, 식물, 세포에게 필요한 영양소가 포함되어있는 액체, 혹은 고체를 말한다.
2.1. 분류
배지의 상태에 따라 고형배지와 액체배지로 분류한다.
고형배지는 액체배지에 젤라틴이나 한천을 첨가하여 고형화시킨 것이다. 계란 노른자를 첨가하는 경우도 있다. 굳힐 때는 주로 샬레에 고형화시켜 사용한다.[4]
액체배지는 한천이 들어가 있지 않은 액체 상태의 배지로 주로 시험관이나 배양조에서 넣어 사용한다. 대량 배양에 용이하다는 장점이 있으며, 특히 생물의 대사 산물을 대량으로 얻는 데에 사용되는데, 대표적인 예로 인슐린의 대량생산이 있다. 과거에 페니실린을 얻기 위해 곰팡이를 배양할 때도 액체 배지를 사용했다.
2.2. 이용
최소배지[5](Minimal medium)를 이용하여 돌연변이체를 분리할 수 있다. 예를 들어 최소배지에 영양분 A가 들어 있고 야생의 대장균은 A를 분해하여 살아간다고 할 때, 최소배지에 대장균을 배양하는 도중 분열하지 않은 콜로니가 발견 된다면 위의 물질대사능력을 잃은 돌연변이 대장균이라고 예상할 수 있다. 이를 응용하여 돌연변이체가 어느 물질대사 과정에 장애가 있는지 확인 할 수 있다. 이 방법을 응용한 게 효모단백질접종법으로, 이 때 사용하는 균주가 생성하지 못 하는 특정 아미노산을 뺀 배지를 사용한다. 이 때 배지에서 빠지는 아미노산은 트립토판, 히스티딘, 류신. 그 외에도 특정 균주의 대사 산물을 이용하거나, 배양하고자 하는 균주 외에 다른 균주에게 독성을 갖는 화합물을 첨가하는 선택 배양용 배지도 있다.
유명한 실험인 비들과 테이텀의 실험에서 비들과 테이텀은 다양한 붉은빵곰팡이 돌연변이 균주의 대사 과정을 연구한 끝에 하나의 유전자에 생기는 돌연변이가 특정한 대사 과정에 영향을 준다는 것을 알아냈다. 이를 토대로 1유전자 1효소설[6]을 주장하였다.
식물의 조직배양법에도 사용되는데, 이 때는 유전적으로 동일한 세포나 조직을 대량으로 얻을 수 있다는 장점이 있다. 옥신이나 사이토키닌과 같은 식물 호르몬을 적절히 조절하여 미분화된 식물세포인 캘러스를 유도할 수 있다.
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연꽃의 캘러스
캘러스는 동물세포의 만능줄기세포와 비슷하며, 호르몬의 종류와 농도를 조절[7]하여 다른 기관으로 분화시킬 수 있다. 이를 통해 세포 분열 및 분화 과정을 연구할 수 있다.
동물 세포도 DMEM이라는 전용 배지가 있으며, 고체 배지는 없고 액체만 판다. 지시약 중 하나인 페놀 레드가 들어가 있어 붉은 색을 띠지만, 세포가 자라감에 따라 점점 노랗게 바뀌기 때문에 적절한 시기에 배지를 갈아줘야 한다.[8]
배지를 만들 때는 크게 조성에 맞는 시약을 넣은 다음, 오토클레이브나 전자레인지[9] 등으로 열처리를 한 다음 적당히 식히고, 항생제와 같은 열에 약한 성분이 조성에 있다면 추가로 넣고 샬레나 시험관 등에 붓고 굳힌다. 액체 배지는 오토클레이브로 열처리를 한 후 적당히 식히고 부은 다음 그냥 균을 배양하면 된다. 요새는 심지어 캡슐 형태에 해당 배지의 모든 성분이 농도에 맞춰 들어있어 정해진 양의 물에 캡슐 넣고 밀봉 후 바로 오토클레이브를 돌리면 되는 것까지 팔고 있다.
보통 배지는 클린벤치에서 샬레나 튜브에 붓고 나면 바로 사용하거나, 하루나 이틀 정도는 클린벤치에 그대로 둔다. 영양 배지처럼 대량으로 만들어놓는 경우 당장 쓸 양을 제외하면 다 굳은 배지는 랩으로 포장한 다음 냉장고에 넣는다. 이는 식물배지도 마찬가지이다. 고체 배지는 오래 두면 말라서 육포마냥 꾸덕꾸덕해지니 웬만하면 바로바로 쓸 만큼만 만들자. 잘못 하면 만들어 뒀다가 나중에 쓰려고 봤더니 배지가 육포 같이 꾸덕꾸덕해져 있을 때가 많다. 액체 배지는 따로 오염될 일만 없으면 클린벤치 안에 용기째 넣어두고 써도 된다. 동물세포용 배지는 짤없이 냉장고행.
2.3. 종류
물리적 성질에 따라 액체배지(liquid media, broth), 고체배지(solid media, agar)로 나눌 수 있고, 사용 목적에 따라 증식배지(Non-selective or growth media), 증균배지(Enrichment media), 선택배지(Selective media), 분별배지(Differential media)로 나눌 수 있다.
액체배지는 미생물의 증식, 당 분해시험등에 이용하고, 고체배지는 집락의 형태 관찰, 장기 보관 등에 이용한다. 증식배지와 증균배지는 여러 종류의 영양소를 적당량 함유한 배지로써, 미생물의 증식이나 순수배양 보존 등 일반적인 배양에 쓰인다. 선택배지는 두종류 이상의 미생물이 혼합되어 있는 검체에서 원하는 미생물을 선택적으로 분리 배양하는 데 사용하는 배지이다.이 배지는 색소, 중금속, 항균제 등 원하지 않는 미생물의 증식을 억제하는 물질을 함유한다. 분별배지는 순수배양된 미생물의 특정한 효소 반응을 확인하여 균종의 검별과 동정을 하기 위한 배지이다. 감별이 용이하도록 지시약 등의 화학 물질을 첨가한다.
2.3.1. A~Z
- BCIG 한천배지: (BCIG[10] agar) 사료에 대장균[11]이 있는 지 확인할 때 쓰는 배지이다. 식품공전에서 O-157 검출할 때나 대장균 검출할 때 진짜로 쓰는 배지다. 대장균이나 O-157이 자라면 콜로니가 파란 색이 된다.
- BCP가 들어간 PCA 배지: (Platecount agar w/[12] BCP) 영양 배지의 일종인 plate count agar에 지시약인 Bromocresol purple을 넣은 배지. 젖산균용 영양 배지의 일종이다. 지시약이 들어가 있어 젖산균이 자라기 시작하면 배지가 점점 노랗게 변한다.
- Bile esculin 한천 배지: (Bile esculin agar) 약칭 BEA. 엔테로코코스(Enterococcus)속을 분리하기 위한 배지. 균이 자라면 그 부분이 까맣게 변한다.
- CS 배지: (Casnine Starch) 카제인과 녹말이 들어간 배지로, 고분자 물질 분해가 가능한 미생물만 배양되는 배지다.
- DYC 배지: (DYC media) 덱스트린+효모+옥수수 전분을 넣은 배지. 방선균용 영양 배지이다.
- EMB 배지: (Eosin Methylene Blue) Gram 양성균을 억제하는 배지이다.
- HEK 배지: (Hektoen enteric agar) 살모넬라(Salmonella)나 시겔라(Shigella)속을 선택배양하는 데 쓴다.
- LB 배지: (lysogeny broth) 각종 박테리아를 배양하는데 가장 널리 쓰이는 배지이다.(luria broth 라고 잘못알고있는경우가 많음< Luria Bertani 의 약자이다.)
- Löwenstein–Jensen 배지: (Löwenstein–Jensen medium) 뢰벤슈타인-옌센 배지. Mycobacterium tuberculosis[13]를 선택배양하기 위한 배지로, 만드는 과정에서 계란 노른자가 들어간다.[14]
- MRS 배지: (de Man, Rogosa and Sharpe) 유산균, 특히 젖산간균을 키우는 데 쓰는 배지이다. 유산균 전용 영양배지.
- MS 배지: (Murashige and Skoog) 일반적으로 사용되는 식물배양용 배지이다. 질소와 칼륨의 비율이 높다. 캘러스를 키울 때는 여기에 옥신과 사이토키닌[15]을 1:1로 추가하기도 한다.
- MSA 배지: (Mannitol salt agar) 만니톨이 들어간 배지. 그람 양성균 중에서도 스태필로코코스 속(staphylococcus)을 분리할 때 쓰는 배지이다.
- NB 배지: (Nutrient Broth) 풍부한 영양소가 있는 배지.
- XLD 한천 배지: (XLD agar) 자일로스와 리신이 들어간 배지. 페놀 레드가 들어가 있어 붉은 색을 띤다. 살모넬라(Salmonella)나 시겔라(Shigella)속을 선택배양하는 데 쓴다. 살모넬라나 시겔라류가 자라면 콜로니가 검게 변하고, 다른 균이 자라면 콜로니가 노랗게 변한다.
- YPD 배지: (YPD media) 진균류와 효모의 배양을 위한 영양 배지.
2.3.2. 한글
- 감자 포도당 배지: (Potato Dextrose Agar) 약칭 PDA. 진균류용 영양배지. 감자전분과 포도당이 들어가 있다.
- 맥콩키 한천배지: (Macconkey agar) bile salt[16]와 크리스탈 바이올렛이 들어가 있는 그람 음성균 분리용 배지. 그람 양성균은 자랄 수 없다.
- 보통육즙: (Nutrient Broth) 액체배양에 가장 널리 사용되고 또 각종의 특수배지의 기초배지로 사용된다.
- 보통한천배지: (Nutrient Agar) 보통육즙에 한천을 가한 것으로 가장 기초적인 세균배양배지이다. =영양한천배지
- 사브로드 배지: (Sabouraud Medium) 진균류를 키우는 배지이다. 대표적으로 A.niger 같은 애들. 간혹 포도당을 추가하기도 한다.
- 시몬 구연산 한천배지: (Simmon's citrate Agar) 박테리아가 대사 과정에서 구연산을 활용하는지 여부를 알아보기 위한 배지. 이것도 튜브에 부은 다음 사선으로 굳힌다.
- 에오신 메틸렌블루: (Eosin Methylene blue) 메틸렌블루와 에오신이 들어간 배지. 그람 음성균을 선택배양하는 데 쓰인다. 집락의 색으로 몇몇 속의 세균을 구분할 수 있다.
- 초콜렛 한천배지: (Chocolate agar) 피가 들어가는 영양배지로, 80도까지 가열해 적혈구를 용혈시킨 다음 굳힌다. 이러한 이유로 배지 색이 초콜렛같아서 초콜렛 한천 배지이다.
- 트립톤 대두 배지: (Tryptone soy media) 약칭 TSA. 영양 배지의 일종으로, 콩에서 유래한 단백질과 트립톤[17]이 들어간 배지.
- 티오글리콜레이트 배지: (Thioglycollate Broth[18]) 균을 튜브에 깊숙이 찔러넣은 다음 배양하면, 균의 호기/혐기성 여부에 따라 자라는 위치가 다르다.
- 할로박테리움[19] 육즙배지: (Halobacterium Broth) 호염성 고균용 배지. 배지의 염 농도가 바닷물과 맞먹을 정도라서 다른 박테리아는 못 산다.
- 혈액한천배지: (Blood Agar) 보통 한천배지에 섬유소를 제거한 양, 말의 피를 가한 것.
[1] 실제로 유영철은 미 육군 헌병 배지를 구해다가 가짜 경찰 신분증과 함께 지갑에 넣고 다니며 경찰을 사칭하기도 했다.[2] 국회의원이 되는 것을 "금배지를 단다"는 관용어로 표현하기도 한다.[3] 대대로 도장 깨기의 증표로 체육관 배지를 얻어 사천왕과 챔피언에게 도전하는 것(게임) / 포켓몬 리그에 참여하는 것(애니)이 주된 목적이다.[4] 가끔 고체 배지를 시험관에 붓고 사선으로 굳히는 경우도 있다. 이 경우 사면배지(slant media)라고 부른다.[5] 세포가 필요로 하는 최소한의 영양분을 넣어 만든 배지이다.[6] 하나의 유전자는 특정한 대사 과정에 관여하는 한 가지 효소에 대한 정보를 가진다.[7] 단순히 캘러스에서 식물체를 기르는 게 목표라면 옥신:사이토키닌을 1:1로 첨가한다.[8] 지시약이 들어있는 목적이 배지 교환 시기를 알려주기 위함이다. 잘못하면 세포가 죽을 수도 있기 때문이다.[9] 오토클레이브를 돌리면 안 되는 성분이 들어간 배지는 낮은 온도에서 천천히 녹인다.[10] 5-Bromo-4-Chloro-3-Indolyl-β-D-Glucuronide. 다른 이름은 X-Gluc이다.[11] 특히 O-157[12] with을 줄인 것[13] 결핵균.[14] 열처리 후 사선으로 굳힌 다음 거기에 균을 배양한다.[15] 둘 다 식물 호르몬이다.[16] 담즙산염[17] 펩톤의 일부이다.[18] 육즙 배지라고는 하지만 한천이 들어가서 완전히 액체는 아니다.[19] 고균 중 호염성 고균을 말한다.