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
2014년에 발간된 IPCC(기후변화에 관한 정부협의체)의 5차 평가보고서는 지구온난화의 원인으로 이산화탄소의 배출을 들고 있다. 또한 이 보고서는 향후 이산화탄소 배출이 조절되지 않을 경우, 2100년경에는 대기 중 이산화탄소 농도가 2011년 기준 390ppm에서 935ppm으로 증가하고, 지구의 평균온도가 3.7℃ 상승할 것으로 예측하고 있다. 기온 상승과 이산화탄소 증가에 따라 병해충은 어떤 변화를 보일까? 지구가 뜨거워지면 곤충 서식처도 변화 곤충은 주변 환경의 온도변화에 민감한 변온동물이다. 일반적으로 낮은 온도에서는 발육기간이 길어지고 발육이 잘되는 온도까지는 온도가 증가할수록 발육기간이 짧아지는 특성을 보인다. 지구상의 곤충의 종수는 약 80만종 정도이며, 최대 110만종으로도 추정하고 있다. 만약 IPCC의 예측과 같이 향후 지구 평균기온이 상승하면 지구의 저위도 지역, 즉 열대/아열대 지역의 곤충이 생육 적온을 넘어서게 된다. 결과적으로 온대지역의 곤충 발생 시기는 빨라지고, 발생 밀도는 높아질 것이다. 지구의 고위도 지역의 경우, 곤충이 살기 어려운 온도조건에 개선되면서 저온에 적응된 종들이 하나 둘씩 증가할 것이다. 지구온난화가 곤충의
친환경 살충제의 대명사로 사용되는 것은 BT제이다. BT는 Bacillus Thuringiensis(바실러스 튜링겐시스)라는 세균의 앞글자만 딴 것이다. 바실러스 세균이므로 포자를 만들 수 있는 능력이 있다. BT가 포자를 만들 때 독소 단백질도 함께 만드는데, 이 독소가 곤충을 죽이는 물질이다. 이 독소 단백질은 pH가 알칼리성인 해충의 위장에서 작용을 하는데 배추흰나방이나 담배나방, 혹명나방 등의 애벌레가 식물 잎을 갉아 먹으면서 BT 포자를 함께 섭식을 하여 해충의 위장으로 이동이 된다. 거기에서 위장에 구멍을 내어서 결국은 유충을 죽게 만드는 것이다. 님오일·고삼·제충국 제제 등 자연속 살충제 인도의 님나무 씨앗에서 추출한 님오일은 Azadirachitin (아자디라키틴)이라는 물질이 주성분으로 해충의 애벌레가 탈피하는 과정 중에 작용한다. 해충 애벌레는 나방이 되기까지 애벌레에서 번데기, 성충으로 변하는 일련의 탈피 과정을 거치는데 각 탈피 과정 중에 여러 가지 호르몬이 작용을 한다. 님오일 중에 들어있는 아자디라키틴이 탈피에 관여하는 호르몬과 비슷하게 생겨서 님오일을 뿌리면 해충들로 하여금 탈피에 혼선을 주어 결국에는 죽게 하는 원리를 가지고 있다
집집마다 김장을 담그기에 여념이 없는 때는 바야흐로 소설을 지나 대설로 치닫고 있다. 농부들은 가을 추수를 마치고 한여름의 수고로웠던 한숨을 돌리며 부지런히 겨울나기를 준비한다. 황량한 들판에는 거대한 공룡알들이 조사료로 사용되기 위해 옹기종기 모여 있는 모습이 예전에는 없었던 우리네 농촌의 새로운 풍경이 되어버렸다. 이맘 때 쯤이면 김장독을 땅속에 묻기 위해 뒤뜰에 구덩이를 파내던 연중행사는 아예 옛날의 추억으로만 남았다. 미생물 발효로 더 맛있어지는 김치 김장을 담그는 날이면 돼지고기를 푸욱 삶아 시뻘건 고춧가루로 버무린 무채로 척척 발라 놓은 배추를 주욱주욱 찢어 고기에 둘둘 말아 먹는 그 맛은 요맘때 대한민국 사람만이 누릴 수 있는 즐거움이리라! 또한 알맞게 익은 배추 한 포기 김장독에서 꺼내 손으로 찢어 밥을 먹을 때면 그 어떤 반찬도 필요 없이 밥 한 그릇을 뚝딱 비우곤 했다. 그렇게 맛있게 먹던 김장 김치가 미생물에 의해서 발효가 되었다는 것은 새삼스러운 일이 아니다. 배추의 순을 죽이기 위해 소금물에 절이는데 이것은 소금에 의해 배추 세포내 들어있던 물을 빼내기 위함이다. 그런데 소금을 넣다 보니 미생물들이 못 자랄 것으로 염려가 되는데 이것도
경기도에서 미생물을 농업 현장에 보급을 하게 된 계기는 2006년 양주 지역에서 냄새를 제거하기 위해 사용하게 된 것으로 기억한다. 그 후 2007년도에 경기도 농업기술원에 미생물 사업단이 태동되어 현재까지 활발한 활동을 진행하고 있다. 경기도에서 시작된 미생물 보급 사업이 이제는 전국적으로 번져 우리나라 농업 발전에 이바지를 하고 있는 것이다. 분비효소 및 다양한 항생물질이 미생물효과 나타내 미생물의 효과는 미생물 자체에 의한 효과라기보다는 미생물이 분비하는 효소와 다양한 항생물질과 같은 것이 농업에 유용하게 이용된다. 예를 들면 식물 세포에 강한 독성을 나타내는 미생물 분비물이 있는데 비알라포스(bialaphos)가 그것이다. 식물 독성이 확인된 비알라포스는 과수원 등에 비선택성 제초제로 응용되어 사용된다. 또한 식물뿐만 아니라 동물세포, 특히 증식이 활발한 암세포에 대하여도 강한 독성을 나타내는 항생물질이 있는데 바로, 아드리아마이신(adriamycin)이다. 방선균에서 분비된 아드리아마이신은 독소루비신(doxorubicin)이라고도 불리는데 그 색이 빨간색이어서 암 환자들 사이에서는 빨간 항암제로 불린다. 또 항생제 중에 브레오마이신(bleomycin
식물은 잎에 다양한 색소를 가지고 있다. 엽록소(클로로필)를 비롯해서 안토시아닌, 카로티노이드가 그것이다. 엽록소가 녹색을 띠기 때문에 식물의 잎이 녹색으로 보이는 것이다. 엽록소는 물과 이산화탄소와 햇빛을 이용해서 포도당을 만드는 아주 중요한 역할을 하는 물질로서 이렇게 생성된 포도당은 식물에게 에너지원으로 쓰이게 된다. 식물은 잎에 다양한 색소를 가지고 있다. 엽록소(클로로필)를 비롯해서 안토시아닌, 카로티노이드가 그것이다. 엽록소가 녹색을 띠기 때문에 식물의 잎이 녹색으로 보이는 것이다. 엽록소는 물과 이산화탄소와 햇빛을 이용해서 포도당을 만들고, 이렇게 생성된 포도당은 식물에게 에너지원으로 쓰이게 된다. 사람도 식물도 살리는 광합성 어떻게 보면 식물은 엽록소 때문에 존재한다고 해도 과언이 아닐 정도로 그 역할이 매우 크다. 엽록소의 구조를 자세히 들여다보면 사람의 혈액 속에 들어있는 헤모글로빈의 구조와 비슷하다는 생각이 든다. 다만 엽록소는 그 한가운데 마그네슘이 들어있지만 헤모글로빈은 마그네슘 대신 철이 들어있는 것을 어렵지 않게 발견할 수 있다. 엽록소의 구조 한 가운데에 마그네슘이 들어있다 보니 마그네슘을 식물에게 공급해 주지 않으면 엽록소 형성
장마가 물러나고 본격적인 무더위가 시작될 터인데 벌써부터 걱정이다. 올해는 예년보다 무더위가 기승을 부릴 거라는데 해가 거듭할수록 여름철 기온은 점점 오르는 듯하다. 아마도 그동안 우리가 환경을 보호하기보다는 개발이라는 명목으로 환경을 파헤친 것에 대한 대가일 것이다. 무궁무진한 미생물의 세계 우리나라 기후가 아열대로 변화되고 있다. 전국토에 걸쳐 작물 재배에 대한 변화도 생기고, 따뜻한 제주에서만 자라던 과일 나무들이 남부 지방에서도 재배가 가능해지는 것을 보면 확실히 우리나라 기후가 변화되는 것은 맞는 듯하다. 땅 속에 서식하고 있는 미생물들도 벌써 이러한 분위기를 감지하고 세대교체를 이루고 있을 것이다. 미생물도 변화되는 환경 하에서는 도태되거나 아니면 살아남기 위해 나름대로 적응을 한다. 더위를 피해 땅 속 깊숙이 숨거나, 더위에 잘 견디는 물질을 분비해서 고온을 견디기도 한다. 이렇듯 미생물은 그 종류가 우리가 상상하는 그 이상이다. 이제야 우리 인간이 미생물 세계의 1-2%를 밝혀냈다고 하니, 아직도 미생물에 대하여 연구할 것이 많이 있다. 미생물은 그 살아가는 조건에 따라 분류를 하는데, 자라나는 온도에 따라 고온성·중온성·저온성 미생물로 구분을
며칠 있으면 우리 절기로 하지(夏至)에 이른다. 기상청은 이제 본격적인 더위를 앞두고 올해는 더위가 그 어느 때보다 기승을 부릴 거라 예보하고 있다. 기온이 올라감에 따라 우리들의 불쾌지수 또한 높아지는데, 이런 때 우리 조상들은 뭐니 뭐니 해도 몸에 맞는 음식을 잘 먹어야 한다고 굳게 믿었다. 작물도 먹이원으로 보양식 필요해무더위에 자칫 몸의 균형이 무너지기 쉽기 때문에 건강을 유지하기 위한 여러 가지 보양식이 많이 있는데 대표적으로 삼계탕, 장어, 오리 등이 그것이리라. 그런데 이런 음식들은 공통적으로 단백질이 풍부하다는 것인데 단백질은 우리 몸에 질소를 공급해 주는 물질로서 살을 찌우고 골격을 튼튼하게 하는 성분이다.작물을 잘 자라게 하기 위하여 질소 비료를 많이 주어야 하는 것처럼 사람도 질소 성분을 많이 섭취해야만 허우대도 커지고 건강해진다. 일반적으로 실험실에서 미생물을 배양할 때 먹이(배지)원으로 포도당, 단백질 성분, 그리고 마그네슘, 칼슘, 철, 망간과 같은 성분을 넣어준다. 미생물들이 잘 자랄 수 있도록 잘 먹는 먹이원을 주는 것이다. 넣어주는 양은 포도당을 가장 많이 넣고 그 다음이 단백질, 마그네슘, 칼슘, 철, 망간 순이다. 포도당은
본격적인 농사철로 접어들면서 연구소도 바빠지기 시작했다. 토양 미생물이나 선충 분석을 하고 현장에서 벌레들을 채집해서 살충 실험도 진행해야 하기에 실험실이 어수선하다. 요즘에는 케일, 쑥갓, 치커리, 우엉 그리고 취나물 등 소면적 작물들에 발생하는 해충에 대한 실험을 진행하는데 그렇게 흔하던 목화진딧물이나 아메리카잎굴파리들이 인위적으로 접종해서 발생시키려고 하면 잘 되질 않는다. 무농약 토양서 토양 성충 증가 농가 현장, 특히 무농약 농가들의 토양을 분석하면서 느끼는 것은 토양 선충이 많아졌다는 것이다. 특히 기생성 선충을 발견할 수 있는데 기후가 온난화가 되고 부숙이 덜 된 퇴비를 사용해서 그런 것이 아닌가 조심스럽게 추측을 해 본다. 동물세포와 식물세포의 차이점은 껍데기에 있다. 동물세포는 세포막 한 겹인데 반해 식물세포는 세포막에 세포벽이 한 겹 더 있다. 그래서 동물세포들은 물렁물렁한 반면 나무나 식물 뿌리들은 단단하거나 딱딱하다. 이렇게 식물세포는 이중벽으로 돼 있기에 토양 속에 있는 병원성 곰팡이가 뚫고 들어가기가 쉽지가 않다. 역병이나 시들음병을 일으키는 곰팡이들은 식물 세포의 이중벽을 녹여야지만 비로소 식물체내로 침입을 할 수 있다. 그래서 병
효소(酵素, Enzyme)는 살아있는 미생물이 아니고, 사람이나 미생물과 같이 살아있는 생명체가 분비해내는 물질들 중의 하나로, 곰팡이의 한 종류인 효모(酵母, Yeast)와 혼동을 일으키면 절대 안 된다. 효소 작용으로 살아나는 땅 효모는 술을 만드는 미생물로서 효모가 술을 만들기 위해서는 여러 가지 효소를 분비해 알코올을 만들어 낸다. 효소의 역할 및 중요성을 설명하면서 흙속에 서식하는 미생물이 직접 볏짚과 같은 유기물을 분해·섭취하는 것이 아니라 효소라고 하는 물질을 통하여 유기물을 분해하는 것에 대하여 이제까지 설명을 해왔는데 오늘은 우리 생활 전반에 걸쳐 미생물이 어떤 역할을 하는지에 대하여 이야기를 하겠다. 참고로 유기물은 이와 같이 반드시 미생물이 분비하는 효소의 작용이 있어야지만 식물이 흡수할 수 있는 포도당·유기산 등으로 분해되지만, 화학비료는 효소의 작용 없이 흙에 뿌려지자마자 물에 녹아 식물에 흡수가 되므로 작물 성장에 미치는 효과가 눈에 뜨이게 빠른 것이다. 그러나 화학비료는 효과가 빠른 대신 토양의 미생물들을 실직자로 만들어 버리기 때문에 계속해서 화학비료만을 사용하다 보면 토양 미생물의 밀도가 떨어지고 다양성도 저하되어 결국은 지력이
술은 알코올이 들어있는 모든 음료를 통칭하는 것으로 그 종류는 다양하다. 막걸리, 소주, 청주, 맥주, 양주, 포도주, 와인, 칵테일 그리고 한약재를 넣어 만든 술 등으로 우리네 삶에 밀접한 관계를 맺고 있는 것은 분명하다. 그런데 이러한 술을 만들기까지 다양한 미생물이 관여하고 있는 건 알고 있는지? 맛있는 술, 누룩곰팡이의 생물학적 당화술을 만드는 미생물이 효모(酵母 : yeast : 이스트)라고들 많이 알고 계시는데 효모는 술을 만드는 마지막 단계에서 알코올을 생산하는 곰팡이다. 술을 만들기 위해서는 과일이나 곡물을 전 처리하는 과정을 반드시 거쳐야 한다. 쌀, 보리, 감자, 고구마, 옥수수 등의 곡물들은 그 주성분이 녹말(또는 전분 : 綠末 : starch)이라고 하는 물질로 이루어져 있다. 녹말은 포도당(glucose)이 일렬로 길게 연결되어 있는 거대한 물질이다. 즉, 수 만개의 포도당이 손에 손을 꼭 붙잡고 연결되어 있는 중합체를 녹말이라고 하는 것이다. 술이 만들어지기 위한 첫 번째 작업으로 반드시 녹말을 분해해야 한다. 즉, 녹말을 이루고 있던 수많은 포도당들을 하나씩 하나씩 떨어뜨려야 하는 것이다. 이 과정을 당화(糖化 : saccharif
제법 봄기운이 완연하여 엊그제까지 만해도 추웠던 겨울 기억은 어느새 저편으로 지나가버리고 개나리 진달래 꽃 피기만을 기다리는 때가 되었다. 겨우내 움츠렸던 몸을 봄기운에 몽땅 날려 버리고 올해 농사를 꼼꼼하게 준비하여 아무쪼록 우리 농업에도 따뜻한 봄날이 오기만을 바란다. 토양에서 가장 중요한 미생물, 곰팡이 학창시절 지저분하고 잘 안 씻는 친구한테 곰팡이라는 별명을 지어주었던 적이 있다. 우리가 알다시피 곰팡이는 지저분하고 불결한 곳에서 잘 피어나는 미생물의 대명사다. 무좀이나 비듬균 같은 것이 곰팡이에 의한 것이라는 것을 알게 된 후에 더욱 우리에게 피해를 주는 것으로 인식이 되어 있는 것이 사실이다. 그러나 우리가 알고 있는 지저분한 곰팡이가 우리 생활, 특히 농업에서 빼놓을 수 없는 역할을 하고 있다는 것도 알고 있는지... 만일 곰팡이가 없었다면 어떻게 됐을까? 쉽게 생각하면 100세, 120세 인생을 노래하는 것이 그리 쉽지는 않았을 것이다. 왜냐하면 곰팡이의 일종인 Peniciilum spp.를 배양해서 페니실린(penicillin)과 같은 항생제를 생산하고, Fusidium coccineum이라는 곰팡이는 후시딘산(fusidic acid)을 생
2025년 을사년(乙巳年) 새해가 밝았습니다. 희망찬 새해를 맞아 소망하시는 모든 일을 이루시고 건강과 행복이 가득한 한 해가 되시기를 기원합니다. 지난 한 해 녹록지 않은 상황 속에서도 든든하게 우리 농업과 농촌 현장을 지켜 주신 농업인, 그리고 농촌진흥공직자 여러분께 깊은 감사를 드립니다. 2025년에는 환경 대변화, 기술 대변혁의 시대에 우리 앞에 놓인 도전을 극복하고, 미래 세대에 희망을 주는 농업·농촌으로 성장하기 위한 변화와 혁신의 성과를 만들어 가겠습니다. 전국의 농업인 여러분, 그리고 국민 여러분! 지난해 말 농촌진흥청은 그간의 핵심사업을 재정비하고, 국민이 체감할 수 있는 성과 창출을 위해 첨단기술 융합과 민·관 협력을 기반으로 하는「농업연구개발 혁신방안」을 수립하였습니다. 올해 농촌진흥청은 혁신방안의 핵심내용인‘정책지원·현안해결 10대 프로젝트’를 중심으로 주요 현안문제의 조속한 해결과 농업의 신성장 동력 창출을 위해 다음의 다섯 가지 사항을 중점적으로 추진하고자 합니다. 첫째, 혁신기술로 핵심 농업정책 추진을 뒷받침하겠습니다. 생명정보 데이터를 활용해 육종 목표에 맞는 유전자원을 신속하게 발굴하는‘디지털육종’기술 혁신에 박차를 가하겠습니다
2025년 새해가 밝았습니다. 올해는 을사년(乙巳年), 푸른 뱀의 해입니다. 겨울잠에서 깨어나 허물을 벗고 새롭게 탄생하는 뱀과 같이, 농업·농촌이 당면한 어려움을 이겨내고 새롭게 성장하는 도약의 해가 되기를 기원합니다. 지난해 기록적인 폭염·폭우 등 기상 이변과 병충해, 원자재 가격 상승과 고금리로 인한 경영여건 악화 등 수많은 어려움 속에서도, 꿋꿋하게 국민들의 먹거리를 지켜주고 계신 농업인들께 깊은 존경과 감사의 말씀을 드립니다. 최근 우리를 둘러싼 여건은 그 어느때보다 엄중한 상황이지만, 그동안 우리는 농업·농촌에 어떤 어려움이 닥쳐도 서로에게 힘과 위로가 되어주며 슬기롭게 위기를 극복해 왔습니다. 농림축산식품부를 비롯한 관련 기관 모두는 그 어느 때보다 비상한 각오로 맡은 바 소임을 다하겠습니다. 우리는 변혁의 한 가운데에 서 있습니다. 그동안 농업·농촌은 시장 개방, 코로나 등 많은 파고를 넘어오며 성장해 왔습니다. 이제는 구조적 한계와 위기를 극복하고 역동과 혁신이라는 씨앗을 심기 위해 관행과 고정관념을 넘어서야 합니다. 정부는 농업인들의 성장과 발전, 국민들의 더 나은 삶을 최우선으로 두고 헌신과 책임을 다하겠습니다. 정부는 올해 민생 안정과
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