미래 산업의 블루오션 '미생물'

[아시아경제 고형광 기자] 지구상에는 우리가 상상할 수 있는 이상의 다양하고 많은 미생물이 살고 있다. 미생물은 사막의 지극히 건조한 흙에서도, 산성이나 알칼리성이 매우 높은 조건에서도, 심지어 온도가 아주 높은 화산온천 지대와 100℃ 이상의 물과 같은 극한환경에서도 살아간다.

다시 말해 미생물은 인류가 살아가는 보통의 생활조건 뿐 아니라 아주 열악한 환경조건에서도 살아가는 생물군으로 다양한 생존전략을 발휘하며 지구환경에 기여하고 있다. 따라서 이들 종을 파악해 미생물의 수많은 기능을 해석할 수 있다면 인간의 삶을 보다 풍요롭게 할 수 있는 중요한 생명자원으로 활용할 수 있을 것이다.

농업에 일반적으로 사용되는 미생물은 농업토양 내에 주로 존재하며 자연계의 유기물 분해자로서 농업환경을 지키며 토양 중의 독성물질을 분해하고 식물이 이용하기 어려운 물질을 분해해 식물의 영양원으로 쉽게 공급되도록 한다.

우리가 잘 알고 있는 콩과 식물의 뿌리혹박테리아처럼 공중질소를 고정해 식물에 공급하기도 한다. 식물의 뿌리 근처에 살면서 식물과 상호작용을 통해 식물성장에 해로움을 주는 곰팡이나 세균을 죽이는 항생물질을 생산해 식물의 건강한 생육을 돕는 근권미생물도 있다.

식물의 질소고정세균이나 식물의 뿌리에 공생하는 균근류 외에 뿌리 주변에 살아가면서 식물에 이로움을 주는 식물생육촉진 근권미생물은 매우 유용하다. 고초균에 속하는 '페니바실러스 폴리믹사(Penibacillus polymyxa)'라는 근권세균은 오이의 뿌리에 정착해 오이에서 생산되는 고유한 성분인 큐커비타신을 감소시킨다.

오이에 시들음병을 전파하는 딱정벌레는 '큐커비타신(Cucurbitacin)'을 감지해 접근하는데 세균이 오이 뿌리에 정착해 큐커비타신을 감소시키면 딱정벌레의 밀도가 감소해 시들음병의 발생이 줄고 오이의 맛도 좋아진다.

농작물에 발생해 피해를 일으키는 해충을 방제하기 위해 미생물이 사용되기도 한다. 토양 중의 미생물인 '바실러스 써링젠시스'라는 세균은 세포 내에 단백질 독소를 형성한다. 이 독소가 알칼리성의 곤충 장내에 흡수되면 곤충이 죽게 되는데 배추흰나비, 모기, 진딧물 등 해충의 친환경 생물 방제를 위한 생물 방제용으로 산업화되고 있다.

물이 어는 온도는 0℃이지만 빙핵을 만들 수 있는 불순물을 넣어주면 2℃ 이상의 온도에서도 얼음을 만들 수 있다. '슈도모나스'라는 세균의 세포벽에서 만들어진 단백질은 빙핵의 좋은 재료가 되는데 봄철에도 스키장에서 눈을 만들어 오랫동안 스키를 즐길 수 있는 것도 이와 같은 미생물의 빙핵 활성을 이용했기 때문이다.

미생물은 환경 정화 분야에서도 많이 활용된다. 원유 유출 사고 해역에 미생물을 이용해 정화를 한다는 보도도 미생물이 원유를 분해할 수 있는 능력이 있기 때문이며 제지공업이나 바이오에너지, 미생물전지 생산, 화장품 생산 등 실로 헤아릴 수 없이 무수한 분야에서 미생물이 활용되고 있다.

고형광 기자 kohk0101@