Environment effects on microbial growth<br /><br />미생물의 activites는 화학적 요인과 물리적 요인에 의해 많은 영향을 받는다.&nbsp; 환경적 영향을 이해하는 것은 자연 상태 안에서 미생물의 문포를 설명하는 데 도움을 준다.&nbsp; 그리고 미생물을 enhancing 하거나, controlling 을 하기 위한 방법들을 가능하게 해 준다.<br />많은 환경적인 요인들은 미생물의 성장과 많은 관련이 있다.<br />하지만, microbial growth를 조절할 때 4가지 중요한 요소의 역할을 분명히 알아야 한다. 그 4가지의 요소는 temperature(온도), pH, water availability, 그리고 oxygen이다.<br /><br /><br />Cardinal temperatuers<br /><br />미생물이 성장하고 생존 하는 데 환경적으로&nbsp;가장 중요한 요인 중 하나는 Temperature(온도)이다.&nbsp; 너무 뜨겁거나, 너무 낮은 온도는 미생물이 생존하기 어렵다.&nbsp; 그러나, 최저 온도와 최고 온도에서도 잘 살 수 있는 다른 미생물들도 존재하는데, 그들은 그들의 서식지의 평균온도와 그 온도의 범위에 따라서 growth를 하고, 생존해 나갈 수 있다.<br />온도는 살아있는 유기체에 많은 영향을 줄 수 있다.&nbsp; 온도가 올라가면서, cell proceed 안에 enzymeatic reactions와 chemical의 확산에 의해서 더 빨리 성장할 수 있다.<br />그러나, 특정 온도 이상이 되면 특정 proteins는 아마 손상을 입을 것이다.&nbsp; 그래서 온도는 적정한 주어진 범위, 성장 그리고 metabolic function이 증가하는 범위 안에서 증가 시켜야 한다.&nbsp; 그 이상이 되면 cell function은 급속도로 떨어지게 된다.&nbsp; 그래서 모든 organisms는 주변 환경의 온도가 그 organisms가 살아갈 수 있는 온도의 최저 온도 아래로 내려가면 더 이상 성장하지 않는다.&nbsp; 이들은 proteins이기 때문에 최적 온도에서 가장 빠르게 성장한다.&nbsp; 그리고 이들이 생장할 수 있는 범위를 넘어선 가장 높은 온도까지 올라가면 성장이 불가능하게 된다.<br />적정 온도는 항상 최저 온도보다 최고 온도에 더 가깝다.&nbsp; 이 세 가지 온도를 cardinal temperatures라고 한다.<br />Cardinal temperatures는 일반적으로 각각의 organisms의 일반적 특성이다.&nbsp; 그러나 완전히 고정되어 있는 것은 아니다.<br />그 온도들은 환경의 여러 요소에 의해서 변화될 수가 있다.<br />주어진 organisms의 최고 성장 온도는 cell&nbsp;내에서 하나거나 그 이상의 key proteins의 활성에 영향을 준다.<br />그러나 organisms의 최저 성장 온도를 조절하는 proteins는 분명하지가 않다.<br />Cytoplamic membrane은 알맞은 기능을 하기 위해서 유동적인 상태이며, 아마도 organism의 최저 온도는 cytoplasmic membrane이 freezing(결빙)되는 온도일 것이다.&nbsp; 그래서 membrane이 영양분을 transport 하거나 전자의 형성을 하는 적절한 기능을 하지 못하게 된다.<br />이 설명은 최저 온도에서 membrane lipid composition 안의 조절 장치에 의해서&nbsp; organism의 약간의 면적이 변화하는 실험에 의해서 뒷받침되어 진다.<br />또한, 여러가지 다른 미생물들의 다른 cardinal temperatures가 관찰된다.&nbsp; 몇몇 organisms는 4℃만큼 낮은 온도가 적정 온도인 것도 있고, 100℃보다 더 높은 온도가 적정 온도인 것도 있다.<br />성장할 수 있는 온도 범위는 앞의 예 보다 더 광범위하게 나타난다.&nbsp; 그러나 전체 온도 범위에서 성장할 수 있는 single organisms는 아직까지는 밝혀진 것이 없다.<br /><br />-Temperature classes of organisms<br /><br />비록 organisms이 연속적으로 자라나지만, 이들은 매우 낮은 온도 상태와 매우 높은 온도 상태에서 자랄 수 있는 것까지 포함해서 온도 상태에 따른 groups를 네 가지로 나누어 볼 수 있다.&nbsp; Psychrophiles는 낮은 온도 상태를 이야기 하고, mesophiles는 중간 온도 상태를, thermophiles는 높은 온도 상태를 그리고 hyperthermophiles는 매우 높은 온도 상태를 이야기 한다.<br />Mesophiles는 육지에서 살고 있는 따뜻한 피를 가지고 있는 동물들과 열대 지방의 위도의 온도인 aquaatic environments에서 살고 있는 동물들에게서 찾을 수 있다.&nbsp; Psychrophiles와 thermophiles는 일반적으로 너무 춥지 않거나 너무 업지 않은 환경에서 찾을 수 있다.&nbsp; Hyperthermophiles는 hot spring, gegysers, 그리고 깊은 바다의 hydrothermal vents같은 한계점의 높은 환경에서 찾아볼 수 있다.&nbsp;&nbsp;<br />&nbsp; 대장균에서, 이들은 mesophiles인데, 온도의 기능과 성장의 관계에 대해 가장 자세히 연구되어 있는 이들은 가장 중요한 온도를 가지고 있는 것을 찾을 수 잇다.&nbsp; Complex medium에서 대장균이 자랄 수 있는 최상의 온도는 39℃dlrh, chlrh dhsehsms 48℃, 그리고 가장 낮은 온도는 8℃이다.&nbsp; 그러므로, 대장균을 위한 온도의 차이는 약 40℃ 정도이고, prokaryote의 통계를 위한 가장 높은 것 끝에 존제한다.<br /><br />2. Microbial grwoth at cold temperatures<br /><br />기온이 일반적으로 평범한 지구의 표면에서 사람이 살고 있고 일을 하기 때문에, 자연적으로 생각할 수 있는 매우 낮은 온도와 매우 높은 온도를 &quot;extreme&quot;이라고 한다.&nbsp; 그리고 그들은 사람이 살아가기에는 너무 한계적인데 아마도 사람들은 이러한, 물의 끓는 점 혹은 물의 어는 점 부근의 온도에서 존재한다면 빠르게 죽을 것이다.&nbsp; 그러나, 많은 microbiology의 자연적인 환경에서는 한계점의 낮은 온도나 한계점의 높은 온도에서도 자랄 수 있고, 생존할 수 있는데, 이러한 것들을 extremophiles라고 하고, 이들은 이러한 높고 낮은 한계점의 온도가 최적의 온도가 되는 것들이다.&nbsp; 우리는 먼저 추운 온도에서 자랄 수 있는 organisms에 대해서 생각해 보도록 하겠다.<br /><br />-Cold environments<br /><br />