OD600 측정 (OD600 Measurement)
쉽게 풀면
세균 세포는 빛을 산란시키기 때문에 배양액이 진해질수록(세균이 많아질수록) 뿌옇게 흐려진다. OD600은 이 흐림 정도, 즉 600nm 파장의 빛이 배양액을 통과할 때 얼마나 흡수·산란되는지를 수치로 나타낸 값이다. 이 값과 실제 세균 농도(CFU/mL) 사이의 관계를 미리 파악해두면, 배양액을 조금만 떠서 빠르게 측정하는 것만으로 현재 세균이 얼마나 자랐는지, 어느 성장 단계에 있는지 알 수 있다.
왜 중요한가
OD600은 실험 결과를 재현 가능하게 만드는 데 필수적인 기준값이기 때문에 미생물학·분자생물학 논문 전반에서 빠지지 않고 등장한다. 세균이 같은 성장 단계(대개 대수증식기)에 있을 때 시료를 채취해야 유전자 발현, 대사물질 분석 등의 실험 결과를 다른 조건이나 다른 연구와 비교할 수 있다.
또한 성장곡선 전체를 OD600 값으로 추적하면 특정 처리(약물, 스트레스, 유전자 조작 등)가 세균 생장에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있어, 항생제 감수성 시험이나 발효 공정 최적화 연구에서도 핵심 지표로 쓰인다.
어떤 절차인가
- 블랭크 맞추기: 세균을 키우지 않은 같은 배지를 큐벳(보통 광경로 1 cm)에 넣고 600 nm에서 흡광도를 0으로 맞춥니다.
- 시료 채취: 배양액을 충분히 섞은 뒤 일정량을 덜어 같은 큐벳에서 읽습니다. 값이 높으면 배지로 희석해 다시 읽습니다.
- 희석 보정: 가상의 예로 배양액을 10배 희석해 0.35가 나왔다면 원래 배양액의 OD600은 0.35 × 10 = 3.5입니다.
- 기록: 같은 시간 간격으로 읽어 성장곡선을 그립니다. 세로축을 로그 눈금으로 그리면 대수증식기가 직선으로 보입니다.
배가시간 계산(가상의 예): 90분 사이 OD600이 0.1에서 0.8로 올랐다면 배가 횟수는 log₂(0.8 / 0.1) = 3회이므로 배가시간은 90 / 3 = 30분입니다.
언제 쓰고 무엇을 얻나
- 시점 맞추기: 단백질 발현 유도(IPTG 첨가), 컴피턴트 세포 제작, 전기천공용 세포 수확처럼 ‘대수증식기 중간’이 필요한 작업에서 기준으로 씁니다. 대장균 실험에서 OD600 0.4~0.6 부근이 자주 쓰이지만 정해진 법칙이 아니라 프로토콜별 관행입니다.
- 접종 농도 통일: 여러 균주나 조건의 출발 농도를 OD600 한 값으로 맞춰 비교합니다.
- 생장 억제 평가: 항생제나 시료를 넣은 배양의 OD600 변화로 억제 효과를 비교하고, 최소억제농도 판정에도 쓰입니다.
- 세포 수 환산: 대장균에서 OD600 1.0이 대략 10⁸~10⁹ 세포/mL에 해당한다고 흔히 말하지만, 균주와 기기에 따라 크게 다르므로 자기 장비로 CFU 계수와 대조해 검량선을 만들어야 합니다.
논문에는 이렇게 적는다
- 적을 내용: 측정 파장(600 nm), 기기 종류, 큐벳 광경로 또는 플레이트 부피, 블랭크 종류(배지), 희석 배수와 보정 여부, 배양 조건(배지, 온도, 진탕 속도)을 함께 적습니다.
- 플레이트 판독기 주의: 96웰 플레이트의 OD600은 액체 높이에 의존하므로 큐벳 값과 같지 않습니다. 환산 계수를 따로 구하거나 같은 방식끼리만 비교해야 합니다.
- 선형 범위: 값이 높으면 빛의 다중 산란 때문에 농도와 직선 관계가 깨지므로, 많은 분광광도계에서 대략 0.3~0.5 이하에서만 비례한다고 알려져 있습니다. 선형 범위는 기기마다 다르니 희석 계열로 직접 확인하는 것이 안전합니다.
- 한계: 죽은 세포와 산란이 큰 입자도 값에 포함됩니다. 응집하거나 필라멘트로 자라는 균, 색소를 만드는 균, 탁한 배지에서는 해석이 어려우며, 이 경우 CFU나 건조중량을 병행합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실제 논문에서
이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.
예시 문장
아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.
세균이 적당히 자란 특정 시점(OD600=0.6)에 맞춰 단백질을 만들도록 유도 물질을 넣었다는 뜻이다.
여러 농도의 항생제를 처리한 배양액의 탁도 변화를 시간대별로 기록해, 약물이 세균 성장을 얼마나 억제하는지 정량적으로 비교했다는 의미이다.
세균뿐 아니라 효모 등 다른 미생물의 성장 단계를 구분할 때도 OD600 변화 추이를 활용한다는 점을 보여주는 예문이다.
조금 더 깊게 보면
OD600 값은 흡광도이지만 실제로는 세포에 의한 빛의 산란이 주된 원인이므로, 엄밀히는 흡광도라기보다 탁도(turbidity) 측정에 가깝다.
값이 너무 높아지면(대략 1.0 전후 이상) 빛이 여러 번 산란되며 실제 세포 농도와 OD600 값 사이의 선형 관계가 깨지므로, 이런 경우 배양액을 희석한 뒤 측정하고 희석 배수를 곱해 보정하는 것이 일반적이다.
또한 균종·세포 크기·장비의 광학 경로 길이에 따라 같은 세포 농도라도 OD600 값이 달라질 수 있어, 정밀한 정량이 필요할 때는 CFU 계수법이나 건조중량 측정과 함께 검량선을 만들어 사용한다.
주의할 점
OD600 값과 실제 세균 수의 관계는 균종이나 장비에 따라 다르므로, 절대적인 세포 수가 필요하면 별도의 CFU 계수나 혈구계산판 같은 직접 계수법으로 보정해야 한다.
헷갈리기 쉬운 용어
| 용어 | 한 줄 설명 |
|---|---|
| OD600 | 600 nm에서의 탁도. 살아 있는 세포와 죽은 세포를 구분하지 못함 |
| CFU | 한천 평판에서 집락을 만드는 살아 있는 세포의 수(직접 계수, 하루 이상 걸림) |
| 분광광도계 흡광도 | 용액이 빛을 흡수하는 정도. 맑은 용액은 Beer–Lambert 법칙을 따르지만 OD600은 산란이 주원인 |
| 성장곡선 | OD600을 시간에 따라 이은 곡선(유도기·대수기·정지기·사멸기) |
참고 문헌
- Koch, A. L. (1970). Turbidity measurements of bacterial cultures in some available commercial instruments. Analytical Biochemistry, 38, 252–259.
- Monod, J. (1949). The growth of bacterial cultures. Annual Review of Microbiology, 3, 371–394.
- Myers, J. A., Curtis, B. S., & Curtis, W. R. (2013). Improving accuracy of cell and chromophore concentration measurements using optical density. BMC Biophysics, 6, 4.
- Sezonov, G., Joseleau-Petit, D., & D'Ari, R. (2007). Escherichia coli physiology in Luria-Bertani broth. Journal of Bacteriology, 189, 8746–8749.
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