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[미생물이란?]② 미생물 배양시 악취는 오염된 물질이 원인

홍석일 고려바이오(주) 연구소장

뉴스관리자 기자  2009.02.16 15:26:53

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▲ 홍석일 고려바이오(주) 연구소장 
농가에서 미생물을 이용한 발효 액비를 만들 때 불쾌한 악취가 발생하여 이것을 사용해야 할지 버려야 할지 궁금해 하는 농민들을 많이 보아왔다.

예를 들면 요즘 농민들이 광합성 세균을 직접 배양하여 농사에 이용을 하고 있는데, 이때 배양 시 암모니아가스(똥냄새)가 많이 발생하여 농민들은 당연하게 광합성 세균에서는 이러한 악취가 발생하는 것으로 알고들 있다.

그러나 원래 광합성 세균만을 배양할 때는 암모니아 가스 발생은 없고 수소가스 냄새만이 발생하여 그렇게 역한 냄새가 나질 않는다.

이러한 현상이 발생하는 원인은 농민들이 광합성 세균을 배양할 때 원하는 광합성 세균 외에 농민들이 인식하지 못하는 때에 오염된 미생물이 함께 들어가 배양되어 악취가 발생하는 것이다.

농민들은 이러한 악취 방지를 위해, 즉 오염된 미생물을 미연에 방지하기 위하여 나름대로 발효에 사용되는 통을 깨끗이 씻고 또 거기에 들어가는 원료들도 깨끗하게 세척하여 집어넣는다. 그러나 이러한 일련의 과정으로 냄새가 없어질 수는 없다.

왜냐하면 농민들이 아무리 깨끗하게 씻는다 하더라도 오염 미생물의 발생을 완전하게 차단할 수 없기 때문이다.

보통 실험실에서는 미생물을 배양하기 위하여 121℃로 15분 동안 가열하여 오염 미생물을 죽이고, 목적하는 미생물을 잡균이 없는 무균실(Clean bench)에서 조심스럽게 접종하기 때문에 농가에서는 아무리 애를 써도 재료를 121℃로 가열할 수 있는 방법이 없으며, 설령 그렇게 한다고 하더라도 재료와 미생물을 집어넣을 때 잡균이 오염되는 것을 막을 수 없기 때문이다.

그래서 농민들이 사용할 때는 일반 지하수에 미생물 배지를 집어넣고 그냥 편하게 냄새가 나는 상태로 배양하여 사용하는 것이 수월하며 이러한 상태의 미생물을 사용해도 그 안에는 광합성 세균이 배양되어 있으므로 사용하는 데는 크게 문제가 없다. 그러면 왜 미생물을 살균할 때는 꼭 121℃에서 멸균을 하는 것일까?

통상 미생물들은 주위 환경이 열악할 경우, 예를 들면 먹이 고갈, 수분 부족, 급격한 pH 변화, 급격한 온도 상승, 산소의 유무 등의 여러 가지 조건에 노출되면 거의 죽게 되는데 이러한 악조건에서도 생존할 수 있는 미생물들이 있다.

바로 내생포자(Endospore : 식물의 씨앗과 같은 개념으로 씨앗과 같이 저장이나 관리가 쉬움)를 형성할 수 있는 능력을 가진 균이다.

내생포자라는 것은 미생물이 위에 언급한 여러 가지 극한 조건에 처하게 될 때 죽지 않고 극한 조건에 저항하여 자기 몸을 두꺼운 보호막으로 둘러싸서 자기 몸을 보호하며 아무런 활동도 하지 않고 가만히 죽은척하고 있는 미생물 형태로서 웬만한 열이나 pH 변화에도 별다른 영향 없이 생존할 수 있다.
 
그러다가 주위조건이 좋아지면 보호막을 풀어 버리고 다시 왕성하게 활동을 재개한다. 이때 이러한 내생포자까지 완전하게 죽일 수 있는 온도가 121℃이다.

그러므로 농민들이 사용하는 지하수, 각종 발효용 재료에 들어있는 내생포자균을 완전하게 죽이기는 거의 불가능한 일이다. 이러한 내생포자를 형성할 수 있는 능력을 가진 대표적인 세균(細菌 : Bacteria)이 Bacillus 미생물이다.

이 미생물은 토양 내에서 가장 많이 서식하며 일반적인 조건하에 배양하기 용이한 세균인데 Bacillus라는 뜻은 현미경으로 관찰하였을 때 긴 막대기 형태로 보이는 세균을 통칭하여 부르는 것으로, Bacillus 라는 이름은 우리나라 김씨, 이씨, 박씨 등과 같은 성씨의 개념이다.

그러므로 Bacillus 미생물이라고 하면 아주 광범위한 개념이고 Bacillus 다음에 오는 이름에 따라(예를 들면 Bacillus subtilis는 우리 사람으로 비교한다면 Bacillus가 성이고 subtilis가 이름인 것이다) 그 미생물의 특성을 알 수 있다.

미생물학에서는 앞에 나오는 Bacillus를 속명(屬名)이라 부르고 뒤에 오는 subtilis를 종명(種名)이라 부르는데 속명과 종명이 같이 나란히 나와야 정확한 미생물 명칭이 된다.