미생물이란?⑫혐기성 미생물의 이해

2010.01.19 15:46:17

혐기성 미생물 분비 ‘유기산’ 식물 뿌리 발근 촉진

미생물 중에 공기 없이 살아가는 미생물을 혐기성 미생물이라고 하는데 유산균, 광합성세균들이 여기에 속한다. 그러면 이러한 혐기성 미생물들은 산소 없이 어떻게 생존을 할 수 있는 것일까? 불을 피울 때 공기가 원활하게 공급돼야 만 불이 잘 타오르는 것처럼 공기 중의 산소는 어떤 물질을 태울 때 반드시 필요한 물질이다.

산소가 충분히 공급된 상태에서 나무가 잘 타서 완전하게 재가 된다는 것이다. 산소가 충분히 공급되지 않으면 나무는 타다가 만다. 생물체가 숨을 쉬면서 산소를 몸 안에 들이는 이유도 체내로 들어온 음식물(유기물)을 태워서 열을 발생시키기 위함이다. 이렇듯 공기 중에 있는 산소는 생물체내로 들어와 생물체가 섭취한 유기물을 태우는데 사용돼 에너지(열)를 만들고 소모가 된다. 만약에 인간이나 동물 그리고 식물에게 산소를 공급해 주지 않으면 우리 몸속에 들어온 음식물을 태우지 못하게 되고 그에 따른 에너지를 얻지 못해서 결국 죽게 된다.

그러나 대장균이나 효모와 같은 미생물들은 산소가 없을 때에도 살아갈 수 있다. 일반적으로 산소가 있는 상태에서 유기물을 분해하는 과정을 호흡이라 하고 산소가 없는 상태에서 유기물을 분해하는 과정을 발효라고 한다. 미생물은 외부에서 공기 공급이 끊기면 호흡을 멈추고, 산소가 없어도 가동될 수 있는 발효라는 과정으로 미생물 내부 시스템이 전환된다.

발효 과정에서도 미생물이 체외에서 섭취한 유기물을 태울 수는 있다. 하지만 산소가 충분히 공급돼 호흡을 할 때처럼 완전하게 태워서 에너지(열)을 만들어 내지는 못한다. 대신에 유기물이 대충 타다가 만 중간물질이 남는다. 그런데 이런 대충 타다가 만 중간물질이 우리에게 중요한 물질일 경우가 많다.

인간과 자연, 혐기성 미생물 도움 받아 생활
대표적으로 술을 만드는 알코올이 그것이다. 술(알코올)은 효모가 만드는 것인데 반드시 공기가 없는 상태에서 만든다. 그래서 가정에서 포도주를 담글 때도 반드시 뚜껑을 밀봉하여 주는 것이다.
김치에 들어있는 젖산(lactic acid)도 미생물이 혐기상태에서 만드는 것이다. 물론 혐기과정 중에서 항상 이로운 물질만 만드는 것은 아니다. 암모니아, 황화수소와 같이 불쾌한 냄새를 유발하는 물질이나 우리 인간에게 해로운 물질도 만들어 내기도 한다.

그리고 혐기발효에서 얻어지는 에너지인 ATP(자동차는 휘발유가 연료이듯이 미생물의 연료는 ATP이다)도 호흡에서 얻어지는 것에 비해 1/20정도 밖에 얻질 못한다. 이렇게 에너지 생산 효율은 낮지만 혐기발효가 발생이 되는 것은 미생물 입장에서 볼 때에 그래도 산소가 없어서 죽는 것 보다는 훨씬 낫기 때문이다.

농민 중에는 혐기성 미생물은 좀 냄새나고 왠지 모르게 해로울 것 같아 이유 없이 가까이하고 싶지 않은 병원균이라는 인식을 하고 있는데 어쩌면 우리 인간과 자연은 혐기성 미생물의 도움을 받아서 생활하고 있다고 해도 과언이 아니다.

항생제와 같은 의약품과 식품에 첨가하는 물질, 그리고 술, 빵, 된장, 요구르트, 치즈, 김치 등이 모두 혐기성 미생물의 작품인 것이다. 게다가 토양 속에서는 혐기성 미생물이 분비하는 젖산, 초산등과 같은 유기산에 의하여 식물의 뿌리 발근이 촉진돼 지는 것이다.

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