24-1절대혐기성 세균은 공기 중에 두면 자라지 못하고 죽어 버린다. … | 2024년 식품안전기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

① 시토크롬(cytochrome)계 효소가 없어 산소를 최종전자수용체로 이용하는 호흡을 하지 못한다.

② 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제(SOD)와 카탈라아제가 없어, 산소로부터 생기는 활성산소(슈퍼옥사이드·과산화수소)를 분해하지 못해 세포 성분이 손상된다.

[해설]

① 에너지 대사 측면. 호기성 균은 전자전달계의 시토크롬계 효소를 통해 전자를 산소에 넘기고 다량의 ATP를 얻는다. 혐기성 균은 이 효소계가 없어 산소를 최종전자수용체로 쓰지 못하고 발효나 다른 무기물을 이용한 호흡에 의존한다.

② 산소 독성 측면(더 결정적인 이유). 세포 안의 플라빈계 산화효소가 산소와 반응하면 슈퍼옥사이드 라디칼($O_2^-$)과 과산화수소($H_2O_2$) 같은 활성산소가 생긴다. 호기성 균은 이를 다음 두 효소로 제거한다.

SOD: $2O_2^- + 2H^+ \rightarrow H_2O_2 + O_2$

카탈라아제: $2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2$

그러나 절대혐기성 균은 이들 효소가 없거나 매우 부족해 활성산소가 그대로 쌓이고, 이것이 세포막의 지질과 단백질·핵산을 산화시켜 증식이 멈추고 결국 사멸한다.

대표적인 절대혐기성 세균으로 Clostridium, Bacteroides, Methanococcus 등이 있다.