주로 세균, 효모, 곰팡이 등 다양한 미생물을 종(Species) 수준에서 빠르고 정확하게 분류하는 데 사용됩니다.
1. 기본 원리
Biolog 시스템의 핵심은 "탄소원 이용 패턴"과 "산화-환원 반응"입니다.
- 탄소원 이용: 미생물마다 에너지원으로 사용할 수 있는 탄소원(당, 아미노산, 유기산 등)이 다릅니다.
- 테트라졸리움(Tetrazolium) 염료: 미생물이 플레이트 각 웰(Well)에 들어있는 특정 탄소원을 대사(호흡)하면, 그 과정에서 발생하는 전자(NADH 등)가 무색의 테트라졸리움 염료를 보라색(Formazan)으로 환원시킵니다.
- 지문법(Fingerprinting): 96개 웰에서 나타나는 색깔 변화 패턴을 데이터베이스와 비교하여 어떤 미생물인지 판독합니다.
2. 주요 구성 및 분석 과정
Biolog 분석은 보통 다음과 같은 단계로 진행됩니다.
- 준비: 분석하고자 하는 미생물을 순수 배양합니다.
- 접종액 조절: 미생물을 특정 농도(Turbidity)로 희석하여 Biolog 전용 접종액(Inoculating Fluid)에 섞습니다.
- 플레이트 접종: 96-well 마이크로플레이트(예: GEN III, EcoPlate 등)에 균액을 분주합니다.
- 배양(Incubation): 온도와 시간을 설정하여 배양합니다. (보통 4~24시간, 곰팡이는 더 길어질 수 있음)
- 판독 및 분석: Biolog 리더기(MicroStation 또는 OmniLog)가 색 변화를 읽어 들여 소프트웨어가 데이터베이스와 대조해 미생물 이름을 결과로 내놓습니다.
3. 주요 플레이트 종류
- GEN III: 가장 널리 쓰이며, 그람 양성균(GP)과 그람 음성균(GN)을 하나의 플레이트에서 모두 동정할 수 있습니다.
- YT / FF: 효모(Yeast) 및 사상균(Filamentous Fungi) 동정용.
- EcoPlate: 환경 시료(토양, 수질 등) 내 미생물 군집의 기능적 다양성을 분석할 때 사용합니다. (어떤 미생물이 있는지보다, 이 군집이 어떤 영양분을 잘 쓰는지 분석)
4. Biolog 검정법의 장점
- 신속성: 배양 후 결과 확인까지 시간이 짧습니다.
- 편의성: 유전자 분석(PCR, Sequencing)보다 실험 절차가 상대적으로 간편합니다.
- 표현형 정보: 단순히 이름만 아는 것이 아니라, 해당 미생물의 대사적 특성(어떤 당을 분해하는지 등)을 동시에 파악할 수 있습니다.
- 광범위한 DB: 수천 종 이상의 방대한 미생물 데이터베이스를 보유하고 있습니다.
5. 한계점
- 순수 배양 필수: 혼합 균주 상태에서는 정확한 동정이 어렵습니다 (EcoPlate 제외).
- 배양 조건 민감성: 배양 시간이나 농도에 따라 결과 패턴이 달라질 수 있어 표준화된 프로토콜 준수가 매우 중요합니다.
- 데이터베이스 의존성: 데이터베이스에 등록되지 않은 신종 미생물의 경우 'Unknown'으로 나올 수 있습니다.
6. 응용 분야
- 식품 및 제약: 오염균 추적 및 품질 관리.
- 농업: 식물 병원균 동정 및 근권 미생물 연구.
- 환경: 폐수 처리 효율 분석 및 생태계 미생물 군집 모니터링.
- 임상: 감염병 원인균의 대사 특성 연구.
요약하자면, Biolog 검정법은 미생물이 "무엇을 먹고 사느냐"를 일종의 지문처럼 활용하여 미생물의 종류를 밝혀내는 유용한 분석 기술입니다.