PDB와 YM broth, 두 진균(효모, 곰팡이) 배지의 차이

 미생물 배지를 고를 때 PDB와 YM broth는 자주 함께 언급된다. 둘 다 효모와 곰팡이 같은 진균류를 배양할 수 있는 액체배지이기 때문이다.

 다만 실제 실험에서는 같은 용도로 완전히 바꿔 쓰기보다, 배양하려는 균의 특성과 실험 목적에 따라 조금 다르게 접근하게 된다.

사상균을 액체배양해 균사체를 확보하려는 경우에는 PDB를 먼저 검토하는 일이 많고, 효모를 증균하거나 식품 시료에서 효모를 회수해야 할 때는 YM broth가 더 적합한 출발점이 될 수 있다.

 그렇다고 해서 PDB는 곰팡이 전용이고 YM broth는 효모 전용이라는 뜻은 아니다. PDB와 YM broth 모두 효모와 곰팡이 배양에 사용할 수 있다. 다만 배지의 영양 조성, 기본 pH, 산성화 운용 가능성 등이 달라서 실험을 설계할 때의 판단 기준이 달라진다.

목적에 따른 배지 선택

목적	먼저 검토할 배지	이유
사상균을 액체배양하고 균사체를 확보할 때	PDB	감자 추출물과 포도당을 기반으로 한 범용 진균 액체배지
효모의 순수배양 유지 또는 소규모 증식	YM broth	yeast extract, malt extract, peptone을 포함한 영양 풍부한 조성
식품 시료에서 효모 존재 가능성을 증균으로 확인	산성화 YM broth 검토	세균 등 동반 미생물의 경쟁을 줄이며 효모 증균을 시도할 수 있음
균사체량을 확보한 뒤 효소·대사산물 연구를 진행	PDB부터 검토	사상균 액체배양의 출발점으로 활용하기 쉬움
제품 출하판정 또는 효모·곰팡이 정량	공인법 또는 검증된 사내 시험법	PDB·YM broth의 증균 결과만으로 초기 균수를 판단할 수 없음

 

이 내용을 한 문장으로 정리하면 이렇다.

PDB는 사상균 액체배양과 균사체 확보에 자주 쓰이는 배지고, YM broth는 효모를 포함한 진균류의 증식에 필요한 질소원과 성장인자가 비교적 풍부한 배지다.

 

 둘의 적용 범위는 겹친다. 따라서 배지 이름만으로 대상 미생물을 단정하기보다, 어떤 균을 어떤 시료에서 어떤 목적으로 확인할 것인지부터 정하는 편이 정확하다.

PDB는 어떤 배지인가

 PDB는 Potato Dextrose Broth의 약자다. 감자 추출물과 dextrose를 주성분으로 하는 액체배지이며, 일반적으로 많이 사용하는 PDA(Potato Dextrose Agar)에서 agar만 제외한 형태로 이해하면 쉽다.

 대표적인 PDB는 감자 추출물과 dextrose 20 g/L 수준으로 구성되며, 최종 pH는 약 5.1이다. 제조사에 따라 감자 추출물의 표기 방식과 분말 사용량에는 차이가 있지만, 기본적인 성격은 비슷하다.

구성 성분일반적인 수준역할

구성 성분	일반적인 수준	역할
Potato infusion 또는 potato extract	제조사별 차이	복합 영양원, 미량성분 공급
Dextrose	약 20 g/L	주요 탄소원·에너지원
최종 pH	약 5.1 ± 0.2	약산성 환경 형성
건조배지 사용량	약 24 g/L	제조사별 제품 지침 확인 필요

 

 PDB는 효모와 곰팡이의 배양·증식에 사용할 수 있는 범용 액체배지다. 다만 사상균을 액체에서 키워 균사체를 확보하거나, 균사체의 생장 형태를 관찰하는 실험에서 특히 자주 사용된다.

PDB에서 곰팡이는 어떻게 자랄까

 효모는 액체배지에서 비교적 균일한 혼탁을 만들며 증식하는 경우가 많다. 반면 사상균은 균사체가 서로 엉키기 때문에, 액체가 균일하게 탁해지지 않을 수 있다.

 PDB에서 사상균을 배양하면 다음과 같은 모습이 나타날 수 있다.

• 배지 표면에 형성되는 균사막
• 배지 안에 떠 있는 균사 덩어리
• 바닥으로 가라앉는 균사체 뭉침
• 진탕 배양에서 형성되는 pellet 형태의 균사체

 따라서 액체가 맑아 보인다는 이유만으로 생장이 없다고 단정하기는 어렵다. 사상균의 경우 배양 종료 후 균사체를 여과해 습중량 또는 건조중량을 측정하거나, 현미경 관찰과 평판 계대배양을 병행하는 것이 더 확실하다.

PDB를 검토하기 좋은 경우

• PDA에서 분리한 사상균을 액체로 옮겨 증식시킬 때
• 균사체를 확보해 건조중량을 비교할 때
• 균사체 형성, pellet 형성, 색소 생성 등 생장 양상을 관찰할 때
• 효소활성 또는 대사산물 분석 전 균주를 증식시킬 때
• 일반적인 효모·곰팡이 순수배양을 시작할 때

 다만 균사체량을 충분히 얻는 조건과 특정 효소 또는 대사산물을 많이 생산하는 조건은 같지 않을 수 있다. PDB에서 균사체가 잘 자랐다고 해서 목표 효소나 대사산물의 생산성이 가장 높다는 뜻은 아니다.

 생산성 비교가 목적이라면 탄소원, 질소원, C/N 비, pH, 배양온도, 용존산소, 진탕속도 등은 별도로 최적화해야 한다.

YM broth는 어떤 배지인가

 YM broth는 Yeast–Malt Broth 또는 Yeast Mold Broth로 불린다. 일반적으로 peptone, yeast extract, malt extract, dextrose를 포함하는 액체배지다.

 PDB가 감자 추출물과 포도당 중심의 배지라면, YM broth는 질소원·비타민·성장인자가 비교적 풍부한 배지에 가깝다. 이 때문에 효모의 순수배양 유지, 소규모 증식, 증균 조건을 설계할 때 우선 검토되는 배지 중 하나다.

구성 성분	일반적인 수준	역할
Peptone 또는 gelatin enzymatic digest	약 5 g/L	유기질소원, 아미노산 공급
Malt extract	약 3 g/L	탄수화물·비타민·성장인자 공급
Yeast extract	약 3 g/L	비타민·질소원·성장인자 공급
Dextrose	약 10 g/L	탄소원·에너지원
최종 pH	약 6.2 ± 0.2	효모·곰팡이 증식에 사용되는 조건
건조배지 사용량	약 21 g/L	제품별 지침 확인 필요

 

 YM broth는 효모와 곰팡이, 그 밖의 내산성 미생물의 분리·배양에 사용할 수 있는 배지로 알려져 있다. 기본 상태에서는 pH가 약 6.2이므로, 세균이 섞여 있는 식품 시료를 다룰 때는 세균도 함께 자랄 수 있다는 점을 고려해야 한다.

산성화한 YM broth의 활용

 YM broth의 중요한 특징 중 하나는 산성화 조건을 적용할 수 있다는 점이다. Wickerham은 YM broth를 pH 3.0~4.0으로 산성화해, 세균과 여러 미생물이 함께 존재하는 시료에서 효모 증균에 사용할 것을 제안했다. 산성화는 세균 등 동반 미생물의 빠른 증식을 줄여, 효모가 증식할 가능성을 상대적으로 높이는 접근이다.

 다만 이 조건이 효모만 자라게 만드는 절대적인 선택 조건은 아니다. 산성 환경에 적응한 곰팡이와 일부 내산성 미생물도 자랄 수 있다. 산성화 YM broth에서 증식이 확인됐다면, 그 결과는 “효모가 존재할 가능성이 있다”는 선별 결과로 해석하는 것이 적절하다. 이후에는 평판배양, 집락 형태 관찰, 현미경 검사, 필요 시 생화학적 또는 분자생물학적 동정을 거쳐 목표 미생물을 확인해야 한다.

YM broth를 검토하기 좋은 경우

• 효모 균주의 순수배양 유지 또는 소규모 증식
• 효모와 곰팡이의 일반적인 액체배양
• 식품 시료에서 효모 존재 여부를 증균 방식으로 확인
• 산성화 조건을 활용한 효모 증균
• 증균 후 평판배지에 계대해 단일 집락을 분리하는 전 단계

 YM broth가 영양적으로 풍부하다는 점은 장점이지만, 실제 식품에서 유래한 손상 효모의 회수율이 PDB보다 반드시 높다는 뜻은 아니다. 균주 종류, 제품의 산도와 당도, 보존료, 배양 온도, 산성화 조건 등에 따라 결과가 달라질 수 있다.

PDB와 YM broth 비교

구분	PDB	YM broth
정식 명칭	Potato Dextrose Broth	Yeast–Malt Broth 또는 Yeast Mold Broth
주요 성분	감자 추출물, dextrose	Peptone, yeast extract, malt extract, dextrose
포도당 수준	약 20 g/L	약 10 g/L
기본 pH	약 5.1	약 6.2
적용 대상	효모·곰팡이	효모·곰팡이·기타 내산성 미생물
활용 경향	사상균 액체배양, 균사체 확보	효모 증식, 증균, 진균 순수배양
세균 혼입 대응	약산성이나 선택배지는 아님	pH 3.0~4.0 산성화 조건을 증균에 활용 가능
유의점	생장 형태가 균일한 탁도로 나타나지 않을 수 있음	산성화해도 효모만 선택적으로 증식하는 것은 아님

 

 표로 보면 PDB와 YM broth는 차이가 분명해 보이지만, 실제 실험에서는 서로 겹치는 영역도 크다. 예를 들어 효모를 PDB에서 배양할 수 있고, 사상균을 YM broth에서 배양할 수도 있다. 따라서 “배지 A에서는 자라고 배지 B에서는 안 자랐다”는 결과를 곧바로 균종 특성으로 해석하기보다는, 접종 균수, 전배양 상태, pH, 배양시간, 온도, 산소 조건까지 함께 검토해야 한다.

식품 시료에 적용할 때는 더 조심해야 한다

 순수배양 균주를 다룰 때는 배지 조성의 차이를 비교하기 쉽다. 하지만 잼, 시럽, 과일 퓨레, 농축액, 음료처럼 실제 식품 시료를 다루면 배지보다 시료 자체가 더 큰 변수가 되는 경우가 많다.

 고당도 제품은 삼투압 스트레스가 크고, 산성 제품은 효모와 곰팡이의 회복 자체를 어렵게 만들 수 있다. 여기에 열처리 이력, 냉장 또는 상온 유통기간, 보존료 사용 여부까지 더해지면 실제 제품에서 분리되는 균은 손상된 상태일 가능성이 있다.

 특히 시럽과 잼 같은 제품에서는 다음 항목을 같이 봐야 한다.

• 시료의 당도와 수분활성
• 제품 자체의 pH와 산도
• Sodium benzoate, potassium sorbate 등 보존료의 사용 여부
• 시료 희석배수와 균질화 조건
• 보존료가 배지로 이행되는 carry-over 영향
• 증균 전처리와 배양시간
• 증균 후 사용할 평판배지와 확인시험 방법

 예를 들어 산성화 YM broth에서 생장이 보이지 않았다고 해서 제품에 효모가 없다고 단정하기는 어렵다. 시료에서 이행된 보존료나 높은 당도, 낮은 pH가 손상된 효모의 회복을 더 어렵게 만들었을 가능성도 있기 때문이다.

 반대로 증균액에서 생장이 관찰됐다고 해도, 제품에 효모가 많이 존재했다는 의미는 아니다. 극소수의 세포도 증균 과정에서 충분히 증식할 수 있기 때문이다.

액체 증균과 정량시험은 다르다

 PDB와 YM broth를 사용할 때 가장 구분해야 할 부분은 증균과 정량이다. 액체배지에서 미생물이 증식했다는 사실은, 해당 배양 조건에서 증식 가능한 미생물이 있었을 가능성을 보여준다. 그러나 그 결과만으로 제품 속 초기 미생물 수를 계산할 수는 없다. 가령 시료를 YM broth에 접종한 후 혼탁이나 균사 생장이 관찰됐다면, 그것은 저균수의 미생물이 증균됐을 수도 있고 처음부터 많은 수가 있었을 수도 있다. 액체 증균 결과만으로 두 경우를 구분하기는 어렵다.

시험 목적	PDB·YM broth의 활용
균주 증식	적합
사상균 균사체 확보	PDB를 우선 검토
효모의 소규모 증식	YM broth를 우선 검토
저균수 시료의 존재 여부 선별	증균 단계로 활용 가능
단일 집락 분리 전 증균	활용 가능
제품 내 효모·곰팡이 수 정량	액체배지 단독으로는 부적합
출하판정·규격판정	공인법 또는 검증된 사내 SOP 우선

 

 식품 품질관리에서는 특히 연구용 배양 조건과 출하·규격 판정용 시험 조건을 섞지 않는 것이 중요하다. 제품의 효모·곰팡이 수를 관리해야 한다면, 해당 제품군에 적용 가능한 공인시험법, 고객사 기준 또는 사내에서 검증한 시험법을 우선해야 한다. PDB와 YM broth는 균주 증식과 증균을 위한 유용한 도구이지만, 그 자체로 정량법을 대신하지는 않는다.

실제로 선택한다면

 사상균을 액체배양하고 균사체를 얻는 것이 목적이라면 PDB부터 시작하기 편하다. 감자 추출물과 포도당을 기반으로 한 구성은 다양한 효모와 곰팡이 배양에 사용되며, 특히 사상균의 액체 생장과 균사체 확보 실험에서 익숙하게 쓰인다.

 효모 균주를 증식하거나 식품 시료에서 효모 존재 가능성을 증균으로 확인하려는 경우에는 YM broth를 먼저 검토할 수 있다. 필요하다면 pH 3.0~4.0 범위의 산성화 조건을 적용해 세균의 경쟁을 줄이고 효모 증균 가능성을 높일 수 있다. 다만 산성화가 효모만 자라게 하는 조건은 아니며, 실제 제품에 적용하기 전에는 목표 균주와 제품 매트릭스를 사용한 회수율 검증이 필요하다.

 결국 PDB와 YM broth 중 어느 것이 더 좋은지보다 중요한 질문은 따로 있다.

어떤 미생물을, 어떤 식품에서, 무엇을 확인하기 위해 배양하는가.

 균사체가 필요한지, 효모를 증균해야 하는지, 단순 존재 여부를 확인하려는지, 정량값이 필요한지에 따라 배지와 시험 흐름은 달라져야 한다. 배지는 정답을 만들어 주는 수단이 아니라, 원하는 결과를 얻기 위한 실험 조건의 한 부분이다. PDB와 YM broth의 차이를 알고 선택하면, 적어도 배양이 잘되지 않았을 때 무엇을 먼저 점검해야 하는지, 예상 밖의 생장이 나타났을 때 결과를 어떻게 해석해야 하는지 한층 더 명확해질 수 있다.