미생물 화학작용 실생활 이용 "무궁무진"

쉽지 않은 수수께끼 하나. 지구상에서 가장 많은 수의 생물종은 무엇인가? 정답은 미생물(박테리아)이다. 최근 미국 조지아대의 연구팀은 지구상의 전체 미생물 수와 무게에 대한 흥미있는 결과를 내놓아 눈길을 끌었다. 연구결과에 따르면 전체 미생물 수는 5×10의 30제곱으로 이는 미생물을 동전처럼 쌓을 경우 높이가 1조 광년이나 되며 미생물속 탄소 무게를합하면 5×10의 17제곱g으로 영국의 땅덩어리 무게와 맞먹는다는 것이다.

이는 지금까지 알려진 미생물 수보다 훨씬 많은 것으로 연구팀은 지구 전체의 미생물 수를계산하기 위해 지구를 바다와 흙, 지표면, 바다 표면등 7개 구역으로 분류, 지금까지 연구된미생물 서식밀도를 기초로 전체 양을 계산했다.

미생물은 땅 속, 공기중, 온천이나 남극의 얼음속에도 사는등 지상 1백20km 높이 대기층에서 수심 10km이하의 심해까지 다양한 환경조건에 적응하여 어느 곳에서든 생존하고 있다.사람들은 흔히 미생물을 단순히 병을 일으키는 해로운 존재로 인식하고 있으나 인간에 유용한 미생물이 많으며 그러한 방향으로 이용하기 위한 연구가 진행되고 있다.

미생물은 다양한 화학작용을 통해 온갖 화학물질을 합성하며 이 과정에서 인간에게 필요한약품, 식품, 공업원료등을 만들어낸다. 미생물은 수만년의 진화과정을 거쳐오면서 최소한의에너지와 최소한의 조건만으로도 놀랄만한 화학능력을 가지게 됐다. 예를들면 진균류(곰팡이)가 항생물질이나 효소, 레몬산이니 포도산등을 합성, 인간에 도움을 주고 있다. 음식물을섭취하고 소화하는 특별한 기관이 없는 미생물은 영양소가 들어있는 배양액을 만들어 증식시킨다. 약 1㎤의 공간안에 전세계인구의 몇십배나 되는 숫자의 미생물이 생존할 수 있으며자기 체중의 30~40배나 되는 배양액을 처리할 수 있는 능력을 갖고 있는 것이다. 기후조건이나 지리적 조건에 관계없이 번식속도가 대단히 빠르며 다양한 종류의 유기물질을 합성할수 있다는 점에서 농작물이나 가축, 최신식 설비를 갖춘 화학공장보다도 훨씬 강한 경쟁력을 지녔다고 할 수 있다.

미생물을 유용하게 응용하기 위한 연구는 대체로 세 가지 방향에서 이뤄지고 있다. 첫째는미생물의 힘을 직접 이용해서 식량이나 각종 화학물질을 대량으로 생산하는 것이다. 부신피질 호르몬의 일종인 코티존의 제조에 미생물을 이용했더니 제조공정이 간단할 뿐 아니라 제조 비용도 1백분의 1로 떨어졌다거나 화학적인 제조법으로는 비용이 매우 비싸게 먹히는 니코틴산도 미생물을 이용해서 제조하는 방법이 개발된 것등이 대표적인 형태이다.또 화학반응과 생물학적 과정을 병용한 공정을 개발하는 것과 바이오닉스(생물공학)적인 방법도 시도되고 있다. 처음에 순수한 화학적 방법으로 아미노페니실린산을 합성하고 이어서미생물을 이용하여 각종 아미노산을 만들어내거나 미생물이 사용하는 '화학공정'의 비밀을파헤쳐 그것을 실용화하는 것 등이 여기에 속한다. 〈金知奭기자〉