농민들이 현장에서 사용하는 미생물 제품 중 거의 90%이상이 Bacillus 미생물이 들어있는데 Bacillus 미생물을 배양하여 내생포자 형태로 만들어 일정 밀도를 제품 내에 집어넣으면 1-2년이 지나도 제품 내에 일정 밀도의 미생물이 그대로 살아있게 된다. 다시 말하면 제품병속에서는 미생물이 활동할 수 있는 좋은 조건이 아니므로 Bacillus 내생포자가 아무런 활동도 안하면서(가스발생이 없어 병의 형태가 불룩해지지 않음) 포자형태로 가만히 들어 있다. 나중에 농민이 그 제품을 구입해 토양이나 작물에 살포하게 되면 토양 속에는 공기도 있고 온도와 pH도 적당하기 때문에 포자형태를 벗어버리고 원래의 Bacillus로 되돌아와 왕성하게 활동을 하는 것이다. Bacillus 미생물은 일반 토양, 담수 등에 널리 분포하며 단백질이나 전분과 같은 물질을 아미노산이나 포도당으로 분해하는 효소를 분비하는 특성이 있다. Bacillus 미생물 중에 대표적인 것이 Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis(약자로 흔히 B.T.미생물이라고 명칭함) 그리고 Bacillus polymyxa등이 있다. Bacillus subtilis는 subtilin, bacilomycin등을 분비하고 Bacillus polymyxa는 polymycin을 분비하는데 이들 물질은 다른 미생물을 죽이거나 성장을 방해하는 역할을 한다. Bacillus thuringiensis는 BT라는 미생물로 널리 알려졌는데, 이 미생물의 내생포자에는 독소(endotoxin)가 들어있어서 이 독소를 섭취한 나방의 애벌레는 내장이 녹아서 죽게 된다. 그래서 살충용 미생물로 널리 사용되고 있는 것이다. 이러한 미생물들이 포자를 형성하는 능력이 없다면 이렇게 농업에 이용될 수 없었을 것이다. 참고로 인간에게 탄저병(식물의 탄저병원균은 Colletotrichum으로 곰팡이임)을 일으키는 미생물은 Bacillus anthracis라고 하는 세균인데 이 세균은 사람의 질병을 유발하는 병원성 미생물 중에서 내생포자를 형성할 수 있는 몇 안 되는 미생물이기에 생물무기로 사용되는 것이다. 유산균, 광합성세균 농업용 제품화 ‘숙제’ 이 미생물을 배양해 내생포자로 만들어 건조시킨 후 백색 분말 형태로 높은 상공의 비행기에서 뿌려도 죽지 않고 바람에 날려서 사람의 폐속으로 흡입이 되어 사람을 죽게 만든다. 반면 이질, 장티프스, 식중독, 비브리오 등 대부분의 병원성 미생물은 내생포자를 형성할 수 있는 능력이 없으므로 온도가 조금만 내려가도 죽기 때문에 생물무기로 이용되지 못하는 것이다. 혹시라도 이러한 무시무시한 병원균들이 내생포자를 형성할 수 있는 능력을 가졌다면 인간이 이렇게 까지 문명을 이루며 살아가기는 힘들었을 것이다. 이처럼 내생포자를 형성하지 못하는 미생물들, 특히 유산균이나 광합성 세균과 같은 이로운 미생물들은 배양 후 오랜 기간동안 생존해 있을 수 없기 때문에 농업용으로 제품화하기에는 해결해야 할 어려운 문제들이 많아 이러한 미생물을 제품에 적용하기가 쉽지 않다. 미생물, 특히 세균을 분류할 때 그램 양성균(Gram positive bacteria), 그램 음성균(Gram negative bacteria)으로 분류하는데, 이는 세균의 껍데기(세포막)의 형태에 따라 나누는 것으로 어떤 분류에 속한 균이 유익한 균인지 해로운 균인지 나누기는 좀 어려운 이야기이다. 그램 양성균에는 우리가 잘 알고 있는 Bacillus, 토양 내에서 유기물을 왕성하게 분해하는 Clostridium, 사람의 피부 및 점막에 기생하여 화농(고름)을 발생시키는 Staphylococcus, 식물의 뿌리 발육을 촉진시키는 젖산을 분비하는 유산균, 키틴질을 잘 분해하는 방선균등이 이에 속한다. 그램 음성균에는 Escherichia(대장균), 식중독 원인균인 Salmonella(살모넬라), 식물의 청고병균인 Pseudomonas(슈도모나스), 발효 액비를 만들 때 표면에 하얀 거품이나 피막을 형성시키는 Acetobacter, 공기 중에 있는 질소(N2)를 식물이 사용할 수 있는 형태(NH4+)로 전환해 주는 질소고정 미생물인 Azotobacter 등이 있다. 세균을 설명할 때 여러 가지 특징이 있다. ]여기에서는 그 대표적인 역할을 이야기한 것으로 Pseudomonas가 청고병만을 일으키는 것은 아니다. Pseudomonas 종류 중에는 식물 역병 곰팡이(Phytophthora), 시들음병 곰팡이(Fusarium)를 죽이거나, 오염된 토양을 복원시켜주는 이로운 미생물도 많이 있는데 이 미생물은 내생포자를 형성할 수 있는 능력이 없기 때문에 실제 이용에 많은 어려움이 있다. 오늘은 주로 세균 미생물에 대하여 이야기를 하였는데 다음에는 곰팡이 미생물에 대해 이야기 해보고, 이러한 미생물을 농가에서 어떻게 이용 할 수 있는지에 대해서도 알아보기로 하겠다. |
