미생물학 Chapter 17 [Bacillus][Corynebacterium]

■ 그람 양성 간균■

1. Bacillus

 그람 양성 간균으로 균체에 아포를 형성(★)하며 크기는 0.5~2.5x1.2~1.0um이다. 주모성 편모로 운동성 또는 비운동성이다. 호기성 또는 통성 혐기성이다. 카탈라아제 양성이다. 대략적으로 34개의 균종이 있다. 사람에게 병원성으로 중요한 것은 B.anthracis(탄저균), B.cereus(식중독 원인) 등이 있다.

 

 1) Bacillus anthracis(탄저균)

 원래 소, 말 ,염소 등 가축의 질병이 탄저병의 원인균이다. 토양 속의 포자가 사료에 오염되어 가축동물이 오염된 사료를 먹은 가축의 장내에서 아포가 영양형으로 되어 혈액 중에 들어가 패혈증을 일으킨다. 사람은 탄저병으로 죽은 가축을 생식하거나 창상부위에서 경피적으로 감염되어 국소에 악성 농포가 생기고 다시 혈중으로 들어가 패혈증을 일으킨다. 혈액은 암흑색이 되고 비장이 종대된다. 공기중의 아포가 호흡에 의해 흡입되어 폐탄저가 되거나, 음식물과 함께 다량의 아포가 장으로 들어가서 장탄저가 되거나, 피부 상처에 감염되어 피부탄저를 일으키는 것을 악성 농포라고 한다. 특히 패혈증의 경우 사망 직전 혈액 속에는 10^7/ml이상의 세균이 있는 균혈증을 나타내어 치명률이 대단히 높다.

 탄저균은 그람 양성 간균으로 1.0~1.5 x 3.0~5.0um의 비교적 큰 간균이다. 조기 배양된 균은 연쇄를 이루어 대나무 마디처럼 보이지만 생체내에서는 연쇄를 이루는 일이 드물다. 오래 배양된 균은 그람 음성으로 염색되기도 하며, 아포 형성은 균체가 공기 중에 노출되면 중앙에 아포를 형성하고 동물의 조직이나 혈액 중의 세균에는 아포가 대단히 드물고, 감연된 동물에서 직접 도말한 염색표본에서는 협막이 관찰된다.

 보통한천배지에서 잘 발육하며 통성 혐기성이다. 최적온도는 37℃이며, 최적 pH는 7.0~7.4이다. 검사물을 BAP배지에 접종하여 35℃dptj 18~24시간 호기 배양한다. 집락은 3~5mm 크기이며 용혈성이없으며 편평하고 거칠며, 파상형이고 집락 주변은 불규칙하고 곱슬머리처럼 뻗어나와서 소위 "메두사 머리"모양(★)을 보이고 있다. 액체배지에서는 침전성으로 발육한다. PEA-BAP배지(Phenylethyl alcohol BAP)에 발육한다.

 카탈라아제 양성이며 질산염을 환원한다. Indole 반응은 양성이나 H2S는 생성하지 않는다 포도당 등의 탄수화물을 분해하지만 가스는 생성하지 않는다. 검사는 혈액, 병소부위의 그람염색, 형광항체법, 배양 등을 한다. 분리균은 pearl test(미량의 penicillin을 함유한 배지에서 배양하면 진주상의 집락이 된다)를 한다. 동물 비장의 가열 추출액을 항원으로 하여 침강 반응을 본다.(Ascoli's test)

동물의 감염예방에 생균 백신이 이용되나 사람에게는 이용되지 않는다.

 

2) Bacillus cereus

 토양이나 수중, 공중 또는 식물 표면 등 자연계에 널리 분포한다. 일반적으로 비병원균이지만 식중독을 일으키는 균이다. 잠복기는 짧고 예후는 좋다. 때로는 내막염, 패혈증, 화농성 질환을 일으킨다.

 연쇄상 그람 양성의 대간균이다. 주모성 편모(★)를 가지며 운동성이다. 양단은 직각이며 중앙성의 아포를 만든다.

 검사재료는 구토물, 변, 식품 등이다. 호기성으로 최적온도는 30~37℃이며 보통한천배지에서 잘 발육한다. BAP배지에서 발육시 β-용혈성(★)을 나타내며, PEA-BAP배지에 발육된다. yolk polymixin agar에서 30 ℃, 48시간 배양하면 lecithinase가 양성이므로 집락 주변에 유백색의 띠가 나타난다. Gelatin 액화 양성, glucose, maltose, salicin 당을 분해하며, lecithinase를 생성하고 penicillinase 생성균이다.

 

2. Corynebacterium

 그람 양성 간균으로 곧거나 약간 굽고 끝이 뾰족한 간균이며 곤봉 모양을 하기도 한다. 아포는 형성하지 않으며 비운동성이다. 배열은 L자, V자, W자, Y자 등으로 책상배열을 한다. 통성 혐기성균이며 어떤 균주는 호기성인 것도 있다. 카탈라아제 양성이다. Corynebacterium 속에는 여러 종이 있으나 사람에 병원성을 나타내는 대표적인 균종은 C.diphtheriae이다.

 

1) Corynebacterium diphtheriae(디프테리아균) [현재 법정감염병 1급]

 사람의 편도, 인두, 후두, 기관의 점막을 침범하여 회백색의 위막을 만든다. 국소적으로 증식하며 균이 혈중에 들어가는 일은 없다.국소에 대량의 디프테리아 독소(외독소)를 생성하고, 이것이 전신적으로 중독증을 일으킨다. 독소는 말초신경과 친화성이 있어 연구개, 안근마비, 심장의 자극전도계에 장애를 일으킨다. 균형에는 gravis형이 가장 중증이고 mitis형이 경증이라 하지만 균형에 따른 명확한 병상은 없다. 비말감염을 일으킨다.

 그람 양성 간균으로 크기는 0.3~0.8 x 1.0~8.0 um이고 균의 배열은 특이하여 V, W, Y자 모양으로 나타난다. 그람염색 보다는 Albert's 염색, Neisser's염색, methylene blue 단염색 등을 하면 곤봉모양의 균체에 구슬같은 형태의 이염소체(metachromatic granules)가 있는 것이 특징이다. (★)

 보통 한천배지에서 발육은 불량하나 혈청, 혈액을 첨가하면 잘 발육된다. 최적 발육온도는 35~37 ℃이고, 최적 pH는 7.0~7.6이다. 호기성 내지 미호기성이다. 분리배지로는 Loeffler 혈청배지(★)가 이용된다. 이 배지에서는 C.diphtheriae의 전형적인 형태를 유지하면서 발육이 되며 인후에 흔히 있을 수 있는 연쇄상구균이나 폐렴구균은 발육은 억제된다. BAP배지에서 37 ℃ , 24시간 배양하면 회백색, 크림색, 광택이 있는 집락이 형성된다.

 선택배지로는 BAP나 초콜렛배지 제조시 potassium tellurite를 0.5% 정도 넣어 만든 배지에서 C.diphtheriae균은 tellurite를 환원하여 회백색, 흑색으로 착색되어 이에 따라 집락형을 gravis, mitis, intermedius 3형태로 분류할 수 있다.

 Potassium tellurite blood agar배지에서 C.diphtheriae와 S.aureus는 흑색집락으로 자라므로 감별에 주의해야된다.