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병원균을 사멸시키는 능력자, 방선균

농사를 누가 짓고 있는가에 따라 미생물상이 달라질 수 도 있어

‘1g에 9000만원’ 암치료 항생물질을 발견했다는 기사가 신문 사회면에 게제가 되었다. 그 동안 수입에 의존하던 ‘크로모마이신 에이3’를 국내 토양에서 분리한 미생물이 생산을 한다는 것이다. 국립생물자원관은 2018년부터 토양 미생물에 대한 연구를 진행하고 있던 중 크로모마이신 에이3를 합성하는 스트렙토마이세스 그리세우스(Streptomyces griseus)라는 새로운 균주를 분리한 것이다. 스트렙토마이세스 속 미생물은 방선균의 일종으로 농민들이 사용하는 양질의 퇴비에 우점을 하고 있는 미생물이다.

 

흙냄새를 진하게 느낄 수 있다는 것은

바로 방선균이 살아있다는 증거

방선균은 일반 미생물들이 분해하기 어려운 물질들을 분해하는 능력이 있고 특히 병원균을 사멸시키는 능력이 있어 친환경 식물방제재로도 적용이 가능한 미생물이다. 그런데 방선균이라는 녀석은 바실러스 속이나 유산균과는 달리 배양하기가 쉽지 않다. 그러다 보니 상용화가 많이 되어 있지 않다. 우리가 흔히 흙 냄새라고 하는 것이 방선균의 냄새인데 요즘 일부 토양에서는 흙 냄새가 나지 않는다. 오랜 기간 연작을 해 온 시설하우스 흙 냄새를 맡아보면 아무런 냄새가 나지 않기도 하도 심지어는 극히 일부 토양에서는 악취가 나는 흙도 있다. 방선균이 우점한 토양이 점점 줄어들고 있다는 것이다. 방선균을 쉽게 분리할 수 있는 곳이 산 속 낙엽 밑에 있는 토양이다. 산에 올라 낙엽이 떨어져 있는 곳을 10센티미터 파내면 낙엽이 부숙된 검은 층이 나오는데 그곳에 있는 흙을 퍼서 냄새를 맡아보면 흙의 냄새를 진하게 느낄 수 있다. 방선균이 살아있다는 증거이다.

 

 

똑같은 토양은 거의 없다

가지각색으로 관찰되는 미생물들

토양 pH(수소이온농도), EC(전기전도도) 수치는 비슷하여도 토양 속에 서식하고 있는 미생물들은 그 종류나 숫자면에서 가지각색으로 관찰된다. 물론 우리가 현미경으로 관찰하거나 미생물을 배양해내는 기술은 한계가 있지만 일반적으로 사용되는 미생물 분리 방법으로 토양 미생물을 관찰해보면 많은 차이들이 있는 것을 쉽게 볼 수 있다. 같은 작물을 재배하고 있는 한 동네에서 채취한 토양이라 하더라도 농사를 누가 짓고 있는가에 따라 미생물상이 달라질 수 도 있다. 왜냐하면 각자의 농사 방법에 따라 토양 미생물상이 달라질 수 있기 때문이다.

 

조그마한 변화에도

상당히 민감하게 반응하는 미생물들

토양이 완충능력이 좋다고 하지만 그것은 토양을 구성하고 있는 교질 입자들에 의해서 완충력이 좋은 것이지 미생물들은 조그마한 변화에도 상당히 민감하게 반응을 한다. 농민들이 농사 방법을 제 각각 구사할 때마다 토양속에 미생물들은 수시로 변화되는 환경에서 살아남기 위해 대처를 해야만 한다. 토양 미생물들을 분석해보면 가장 먼저 확인할 수 있는 것이 미생물 밀도와 종류이다. 다양한 세균, 효모, 곰팡이 그리고 방선균류들이 자라고 있는 토양이 있는 반면 단순하게 바실러스 속 세균이나 슈도모나스 속 세균들만 관찰되는 토양도 있다. 곰팡이도 노랗고 하얗고 검은 것들이 관찰되는 반면 검은 것만 배양되거나 하얀 곰팡이만 배양되는 토양도 있다. 대개 농사를 잘 지으신다는 분들의 토양에는 다양한 미생물과 아메바나 짚신벌레로 추정되는 원충류들이 관찰된다. 아무래도 유기물 관리에 신경을 쓰고 지력향상을 위해 애쓰는 분들의 토양은 미생물부터 차이가 있다는 이야기이다. 반대로 화학비료를 사용하고 연작을 오래한 토양은 일단 방선균이 없으며 바실러스나 슈도모나스 계열의 편협한 수종의 미생물들만이 자라고 있다.

 

미생물 세계의 왕따

길항미생물(拮抗微生物)

다양한 미생물들이 섞여 자라고 있는 토양을 자세히 보면 나름대로 미생물들만의 질서를 이루고 있다. 서로에게 몸이 닿아도 아무런 불평 없이 자라는가 하면 자기 주위로는 곰팡이 종류는 얼씬도 못 하게 항생제와 같은 항균 물질을 분비하여 보호막을 만들고 있는 미생물들도 있다. 연구원들은 성격 좋은 미생물보다는 엄청 까다로운 녀석들을 훨씬 좋아한다. 다른 녀석들하고는 전혀 어울리지 못하는 그런 미생물들이 여러 모로 써먹을 데가 많기 때문이다. 그런 녀석들을 길항미생물(拮抗微生物)이라고 점잖게 표현을 하는데 길항미생물은 다른 미생물들을 몹시도 귀찮게 하거나 죽여버리는 능력을 지닌, 미생물 세계에서는 왕따같은 녀석을 말한다.

 

토양 속에 서식하고 있는 일반 미생물들은 길항미생물들을 무척이나 싫어하지만 우리들은 병원성 미생물을 억제하기 위하여 미생물 제제를 개발하거나 연구를 할 때 요긴한 재료로 사용된다. 그 중에 하나가 방선균이다. 방선균이 관찰되는 토양은 선충이나 병원균이 활개를 못 친다. 농민들이 가장 쉽게 방선균을 활용할 수 있는 방법은 잘 숙성된 퇴비를 사용하는 것이다. 농사의 기본은 잘 만들어진 퇴비를 사용하는 것으로 시작이 된다. 코로나-19로 어수선한 가운데에서도 농사만이라도 풍년이 들어 농업인들이 행복해 하는 날들을 기대해본다.



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