광합성은 식물이 생존을 위해 진행하는 생리작용이다.

식물의 잎에 있는 엽록소라는 색소에서 물, 이산화탄소 그리고 빛 이렇게

3가지를 원료로 포도당을 만드는 과정을 식물 광합성이라고 한다.
사람은 포도당을 얻기 위하여 주식인 밥을 먹는다.

미생물을 배양할 때에도 포도당은 가장 많이 넣어주는 배지 성분 중의

하나이다.

광합성으로 에너지 생성하는 미생물
미생물 중에도 광합성을 할 수 있는 녀석들이 있다. 요 녀석들은 외부에서 빛을 쪼여만 줘도 잘 자라는 세균이다. 그래서 실험실에서 광합성세균을 배양할 때는 빛을 공급해주면서 배양을 한다. 똑같은 광합성이지만 식물잎에서 일어나는 광합성과는 다르다.
식물의 광합성은 잎에 있는 엽록소에 빛이 들어가면 물과 이산화탄소가 포도당으로 만들어지는 반면에, 광합성세균은 포도당이 만들어지지 않고 에너지가 만들어진다. 미생물의 에너지는 ATP라고 하는데 자동차의 휘발유와 같은 것이다.

광합성 세균은 광합성 작용을 통해 만들어진 ATP를 가지고 에너지원으로 사용한다. 광합성 세균은 외부 환경에 상당히 민감하다. 요즘 실험실에서 광합성 세균 배양 연구를 많이 하고 있는데 어떤 녀석은 빛이 오는 방향으로 벽에 딱 달라붙어서 자라는가 하면 그렇지 않은 녀석들도 있다. 광합성 세균도 종류가 많은데 대표적으로 로도슈도모나스(Rhodopseudomonas spp.), 로도박터(Rhodobacter spp.) 등이 있다.
광합성 세균을 배양하는 일은 여간 까다로운 게 아니다. 일반적으로 바실러스(Bacillus spp.)나 효모(yeast)와 같은 미생물들은 배지 조건과 온도만 적당하게 맞춰주면 배양하는데 어려움이 없는데 반하여, 광합성 세균은 다루기가 쉽지는 않은 미생물이다.

광합성 세균, 빛 종류에 따라 성장도 달라
광합성 세균이기 때문에 잘 자라게 하기 위해서는 일단 빛을 공급해주어야 한다. 빛이 어떤 종류냐에 따라 이 녀석들의 성장 정도가 결정되기 때문이다. 빛은 우리가 생각하는 단순한 것이 아니라 파장이 어느 정도인가에 따라 빛의 종류가 결정이 된다. 좀 더 쉽게 말하면 빛도 햇빛이 있고, 전구에도 백열등·형광등 그리고 요즘에는 LED전구가 있어 거기에서 나오는 빛이 다르다는 이야기이다.
광합성 세균마다 각자가 좋아하는 빛의 종류가 있어 어떤 전구를 사용할지 선택하는 것도 중요한 요건이다. 우리 실험실에서는 광합성 세균을 배양할 때 백열등을 사용하는데 백열등은 열이 많이 나와서 인큐베이터나 배양실의 온도를 올리는데 한 몫을 한다. 그러므로 백열등을 사용할 때에는 환기를 잘 해주어 적정 온도를 유지할 수 있게 해주어야 한다.

온도는 미생물 배양에 있어서 중요한 조건 중 하나인데 온도가 45℃ 이상 올라가면 빨갛게 자라야 할 광합성 미생물들이 고온으로 죽어 검은색으로 변하게 되는 것을 관찰할 수 있다.

그렇다고 열이 발생 되지 않는 형광등으로 교체를 하면 또 배양이 잘 안 되는 문제들이 생긴다.

광합성 세균을 잘 배양하려면 그 세균이 좋아하는 빛을 쪼여 주어야 한다. 광합성 미생물 중에 Cyanobacteria(시아노박테리아)라는 미생물이 있는데 시아노박테리아는 우리가 지금까지 이야기 해왔던 광합성 세균하고는 다소 차이가 있다. 시아노박테리아의 광합성은 식물의 광합성과 유사하기 때문이다. 그리고 광합성 세균은 빨간색으로 자라는데 실험실에서 빛을 공급하지 않은 상태에서 배양하면 자라기는 하는데 빨간색을 띄지 않는 것을 관찰할 수 있다. 빛을 쪼여주어야만 클로로필(Chloropyll)이나 카로티노이드(Carotenoid)와 같은 광합성 색소가 활성화되기 때문이다.

복합균으로 고추 탄저병 줄이고 수확량 늘리고
경기도 포천 군내면에서 광합성균과 바실러스균에 대한 고추 시험을 진행하였다. 복합균과 단일균 그리고 미생물을 처리하지 않았을 때의 고추 수확량과 탄저병 발생 양상을 관찰하고자 진행한 시험이었다.

고추는 마니따 품종이었고, 3월 30일에 포장을 조성하고 혼합미생물과 단일미생물 등 미생물 배양액 4리터를 1a(300평)에 8-10일 간격으로 4회 처리를 하였다.
실험결과는 복합균 처리구에서 무처리 대비 수확량이 약 4% 증가가 된 반면에, 단일균을 처리한 시험구에서는 오히려 수확량이 감소되는 결과를 얻었다.

탄저병 발생 양상 또한 복합균을 처리한 포장에서 발생비율이 가장 적었던 것을 보면서 광합성세균을 단용으로 사용하는 것보다는 바실러스균이나 효모균과 함께 혼합하여 사용하는 것이 효과가 있다는 것을 확인해 주는 시험이었다.