미생물은 효소를 비롯하여 다양한 물질을 분비하는데 특히 항생물질과 같은 것이 우리 인간에게 유용하게 이용된다. 한 예로 식물 세포에 강한 독성을 나타내는 미생물 분비물이 있는데 비알라포스(bialaphos)가 그것이다. 식물 독성이 확인된 비알라포스는 과수원 등지에 비선택성 제초제로 응용되어 사용된다. 또한 식물뿐만 아니라 동물 세포, 특히 증식이 활발한 암세포에 대하여도 강한 독성을 나타내는 항생물질이 있는데 아드리아마이신(adriamycin)이다. 아드리아마이신은 독소루비신(doxorubicin)이라고도 불리며 그 색이 빨간색이어서 암 환자들 사이에서는 빨간 항암제로 불리는데 방선균에서 분비가 된 것이다. 학생시절 미생물 실험실에서 함께 연구하던 동료 중에 하나가 아드리아마이신을 생산하는 방선균을 가지고 그 생산 수율을 높이기 위해 애쓰던 모습이 기억이 난다. 그러나 항암제로 사용하는 아드리아마이신은 암세포의 전이를 멈추게 하는 능력은 뛰어난데 피부에 노출되면 심각한 피부 트러블을 일으킬 뿐 아니라 심장에도 부작용을 일으키는 문제점을 안고 있다. 미생물 분비 항생제 ‘수’와 ‘종류’ 다양해 그래서 반드시 혈관 속으로만 주사를 놓아야만 한다. 또 항생제 중에 브레오마이신(bleomycin)이라는 것은 피부 질환 중 하나인 사마귀에 특효가 있어 사마귀 치료에 사용되기도 한다. Fusidium coccineum(후시디움 코씨네움)이라는 곰팡이는 fusidic acid(후시딕산)라는 물질을 생산하는데 일종의 항생물질로서 세균의 성장을 억제하는 물질로 사람의 피부에 난 상처에 세균의 2차 감염을 방지하기 위해 널리 쓰이는 연고를 만드는데 사용된다. 그동안 무심코 약국에서 구입하여 사용하던 연고제의 뒷면을 보면 위에서 언급한 항생제들이 들어있는 것들이 많은데 대부분이 미생물들이 분비한 물질에서 유래가 되었다. 이렇듯 미생물들이 분비하는 항생제는 그 수와 종류가 무척이나 다양하다. 그러나 현재 사용되는 대부분의 항생제는 순수하게 미생물 발효로 생산된 것은 아니고 미생물에 의해 생산된 것을 다시 화학적으로 변환시켜 항생 효과를 높여 놓은 것이다. 미생물발효에 의한 자연산물이 아닌 반합성 항생물질인 것이다. 공장에서 합성된 것이기에 값싸게 구입하여 이용할 수 있는 것이다. 만약에 항생물질을 분비하는 미생물을 발효·배양하여 항생물질을 정제하고 농축시켜서 제품으로 만든다면 그 값은 상당히 비싸서 일반인들은 사용할 엄두도 못 냈을 것이다. 유사 이래 인간을 괴롭혀 온 병원성 미생물 중에 가장 치명적인 미생물을 꼽으라면 아마도 결핵균(結核菌 : mycobacterium tuberculosis : 마이코박테리움 튜버쿨러시스)일 것이다. 인간을 고통가운데에서 서서히 죽음으로 이끄는 악명 높은 세균이다. 19세기에 들어서 코흐(R. koch)라는 독일 미생물학자에 의해 병원균의 정체가 밝혀졌고 이 균을 퇴치하기 위한 온갖 연구가 진행되어 1990년대 들어서는 지구상에서 거의 퇴치되었다고 알려진 바 있다. “항생제 내성균을 때려눕히는 토양방선균” 근래에 다시 항생제 내성을 가진 균이 기승을 부리기 시작했다. 이렇게 악명 높은 병원균의 기세를 한방에 때려눕힌 것은 바로 토양 방선균 중의 하나인 streptomyces griseus(스트렙토마이세스 그리세우스)이다. 이 방선균은 스트렙토마이신(streptomycin)이라는 항생물질을 분비하는데 페니실린으로 죽이지 못하는 세균들을 억제하는데 탁월한 효과를 보인다. 스트렙토마이신은 사람의 질병 치료를 위해 사용될 뿐만 아니라 식물의 세균성 병해에도 사용이 되고 있다. 우리나라에 농용신이라는 이름으로 등록이 되어있는데 무름병이나 청고병(靑枯病)을 유발하는 pseudomonas sp.(슈도모나스)를 방제하는데 뛰어난 효과가 있다. 요즘 농가에서는 지력을 향상시키기 위해 방선균의 토양 내 밀도를 높이기 위해 애를 쓰시는 분들이 많이 있다. 그 이유는 방선균이 항생물질을 분비하여 병원성 세균을 죽이면 식물병이 덜 발생이 될 것이라는 기대 때문이다. 실험실에서 토양 내 미생물을 분석하다 보면 토양마다 미생물상이 서로 다르다는 것을 매번 느끼는데 일반적으로 토양을 화학농약으로 살균·살충 처리하고 화학비료를 많이 사용한 토양에는 미생물 밀도가 낮고 종류 또한 편협한 것을 관찰할 수 있다. 물론 그러한 토양에서는 방선균도 잘 발견되지 않는다. 그러나 친환경적인 방법으로 농사를 짓는 토양의 미생물을 분석하면 다양한 미생물들이 높은 밀도로 서식하고 있는 것이 관찰되는데 거기에는 방선균도 볼 수 있고 항생물질을 분비해내는 곰팡이나 세균들도 어렵지 않게 관찰할 수 있다. 이 세상에 쉬운 농사는 없지만 자연의 섭리를 거슬러 다소 손쉽게 농사를 지으려고 화학 농약을 사용하는 사이에 토양 속에 유용한 미생물들은 서서히 사라져 가고 있는 것이다. |
