대지의 숨결과 삶의 여정

금강산도 식후경”이라 한 것처럼 미생물도 먹어야 살고, 또한 미생물이 무엇을 이용하는 가에 따라 인류 편에서 유용한 미생물인지 아닌지를 구별하여 활용할 수 있기 때문에, 이들의 먹거리 즉 미생물에 필요한 영양분이 무엇인지 알아보기로 합니다. 2-2-3 미생물에 필요한 양분은 무엇인가? 2-2-3-1 다량원소 「탄소」 및 에너지원에 의해 미생물은 물론 모든 살아있는 사물을 특징지을 수 있다. 즉 빛을 사용하는 광합성 작용에 의해 에너지를 얻는 미생물을 광합성미생물이라 하며, 화학물질의 산화환원작용에서 에너지를 얻는 미생물을 화학합성미생물이라 한다. 한편 생체를 이루는 모든 물질의 골격을 이루고 있는 탄소를 이산화탄소 혹은 중탄산염과 같은 무기태에서 얻는 것을 독립영양미생물, 포도당과 같은 유기탄소로부터 얻..

미생물은 최고의 미식가로서 입맛이 매우 까다로워 먹이를 편식하는 특성이 있으며, 음식을 먹기만 할 뿐만 아니라 새로운 물질을 만들기도 합니다. 이러한 미생물의 특성이 있기 때문에 막걸리, 포도주, 된장, 청국장, 젓갈, 요구르트 등의 발효식품을 만들 수 있습니다. 2-2-2 미생물은 어떻게 먹이를 취하는가? 그러므로 미생물의 역할을 올바로 평가하기 위해서는 먹는다는 것을 의미하는 물질 분해작용을 떠나, 새로운 물질을 생성한다는 측면에서 다루어야 한다. 그러나 이렇게 생성된 모든 물질도 정상적인 생태계에서는 다른 미생물에 의해 분해되어 무기원소로 되기 때문에 결국에는 물질순환의 관점에서는 원점으로 돌아가게 된다. 이 과정에서 독성 물질을 분비하는 미생물에 정복당하는 생물은 병들어 죽게 되고, 이를 극복하는..

그렇다면 먹이사슬이란 과연 무엇인가? “자연은 살아있다”라든가 하는 다큐멘터리를 들어가며 구차하게 설명하지 않더라도 너무나 잘 아는 단어가 아닌가? 그렇다고 풀을 뜯어먹으며 뛰어다니던 사슴을 잡아먹던 사자가 쓰러지자, 하늘을 날던 대머리 독수리가 나타나고, 뒤이어 하이에나가 와서 싹쓸이해버리는 그러한 내용을 설명하고 싶지는 않다. 그렇다고 물속의 플랑크톤을 먹이로 하는 송사리나 피라미를 삼킨 물고기가 하늘을 날던 물수리에 낚아 채이는 이야기도 아니다. 그렇다고 채소도 먹고, 물고기도 먹고, 육 고기도 먹고, 때로는 몸에 좋다면 모종의 것도 마다 않고 먹어치우는 인간에 대해서는 더더욱 아니다. “우는 아이 떡 하나 더 준다.”는 말 같지 않은 속담처럼, 우리는 눈에 보이고, 귀에 들려야 비로소 들어주는 속..

“보릿고개 넘기가 왜 이리 힘드나... 하얀 쌀밥은 아니더라도 두벌 밥이나 배 터지게 먹어 보았으면” 하던 것이 언제였던가? 두벌 밥이란 무엇인가? 요즘 세상에는 몸에 좋다고 혹은 여름 입맛 살리려고 산나물에 비벼먹는 보리밥이 아닌가. 그래도 지금 보리는 개량이나 되어 부드럽기나 하지. 보릿고개 넘던 때는 “겉보리 서 말만 있으면”하고 넋두리하던 농부의 말처럼 겉보리가 주로 재배되었는데, 이 겉보리는 한 번 삶아 가지고는 뜸이 들지 않아, 두 번 삶았다고 하여 두벌 밥이 아닌가. 그래서 보릿고개 넘던 시절 시골 토담집 처마 밑에서 삶은 보리 담아 걸어둔 소쿠리를 발견하기란 그리 어렵지 않았던 것이다. 그런데 지금은 어떤가? 삶이 풍요로워, 고기반찬에 쌀밥은 기본이고, 거기다 한 술 더 떠 날씬해지려고, ..

2-1-7 이십일 세기, 이 시대는 미생물에 관한 기술 발전이 어떠한 계기에 의해 단계적으로 도약하고 있음을 알 수 있다. 하나의 도약은 레벤후크가 최초로 현미경을 발견하였을 때이고 다른 하나는 코흐가 우뭇가사리를 이용한 한천 순수배양기술을 개발한 시기이다. 여기서는 설명하지 않았지만 가스 크로마토그라피 Gas chromatography와 같은 물질 분석기가 발명된 20세기 후반기도 하나의 도약단계이다. 물질 분석기기에 의해 미생물의 활성을 보다 정밀하게 검정할 수 있을 뿐만 아니라 미생물이 생산하는 각종 산물을 보다 정확하게 측정할 수 있게 된 것이다. 이와 같이 미생물의 발달은 새로운 기술의 발달과 더불어 진행되어 오고 있음을 알 수 있다. 그래서 생물 산업은 모든 과학기술이 활용되는 종합과학이요 생..

잘 안다고 생각하지만 너무나 잘 모르는 항생물질입니다. 지금은 부작용에 의해 인류를 전율케 하는 물질이지만, 영국 사람 알렉산더 플레밍 A lexander Fleming(1881~1955)이 페니실린을 처음 발견한 20세기 초 당시만 해도 그야말로 획기적인 신약이었습니다. 지금 우리가 신약개발에 혼신의 힘을 기울이고 있음을 매스컴을 통해 잘 알고 있는 것처럼 그 당시에도 참으로 신비스러운 물질이었습니다. 2-1-6 항생물질 발견, 득인가? 실인가? 2-1-6-1 페시실린을 발견한 플레밍 포도상구균에 의한 폐렴과 같은 스타필로코커스 Staphylococcus 감염증을 치료하는 항생물질인 페니실린도 참으로 우연한 기회에 발견되었다. 플레밍의 포도상구균 실험과정에서 일부 평판배양접시가 공기 중에 노출되었다. ..

식량은 곧 질소 자원 확보였기 때문에 화학비료가 부족한 시기였던 그 당시는 질소고정균에 대한 관심이 높을 수밖에 없었습니다. 질소 없이는 어떠한 생물도 생육할 수 없는데, 질소고정균은 공기 중의 질소를 고정하여 스스로 생육할 뿐만 아니라 다른 생물이 무상으로 이용할 수 있도록 해주기 때문입니다. 따라서 질소를 고정하는 미생물의 분리ㆍ이용은 시대적으로 매우 중요한 일이었습니다. 2-1-5 질소고정균이 분리되고 바이러스가 확인되다 식량 확보는 예나 지금이나 인류의 중요한 문제점이다. 19세기 말 당시의 기술수준은 낙후하여 작물생산에 필요한 비료는 주로 두엄ㆍ퇴비ㆍ구아노와 같은 천연물질에 의존하였다. 그러나 기하급수적인 인구증가에 따른 식량 확보는 시대적으로 매우 시급한 문제로 대두되었다. 질소고정균을 이용하..

2-1-4 우뭇가사리가 그렇게 중요한 역할을 19세기 중엽 독일에서 파스퇴르와 동시대 사람으로 그와 경쟁자였던 하인리히 헤르만 로베르트 코흐 Heinrich Hermann Robert Koch(1843~1910)가 있었다. 파스퇴르를 미생물 생리 분야의 선구자라 하면 코흐는 미생물 배양기술 분야의 선구자라 할 수 있다. 당시 코흐는 미생물 분리와 순수배양방법 개발로 미생물학에서 명성을 얻고 있던 시골 의사였다. 그러나 코흐는 순수배양 기술도 주부였던 안젤리나 헤세 Angelina Hesse(1850~1934)의 도움이 없었다면 불가능했을 것이다. 안젤리나 헤세는 코흐의 연구 협력자 중의 한 사람인 왈터 헤세 Walther Hesse(1846~1911)의 아내였다. 안젤리나는 붉은 조류 추출물인 한천으로 ..

본래 화학자였던 루이 파스퇴르 Louis Pasteur, 1822~1895는 미생물학을 연구하면서 괄목할 만한 업적을 남긴 사람입니다. 화학제품에 대한 불신이 깊은 오늘날, 생물학으로 눈을 돌리고 있는 우리의 자화상을 보는 것 같습니다. 2-1-3 너무나 잘 아는 이야기, 음식물을 끊이면 부패하지 않는다 파스퇴르는 살균법을 발견하였다. 지금 우리에게는 그게 뭐 대단한 것인가 하고 웃고 지나칠 수 있겠지만, 그 당시에는 참으로 대단한 발견이었다. 왜냐하면 하나의 학설을 완전히 뒤집어 버렸기 때문이다. 다시 말하여 파스퇴르는 그 당시까지 통용되고 있던 자연발생설의 오류를 지적하였던 것이다 호랑이 담배 먹던 시절의 이야기라 할 수 있는 자연발생설이란, 더러운 걸레에서 바퀴벌레가 저절로 생긴다는 것과 같은 이야..

토양평가 적용지표에는 앞에서 설명한 바와 같이 여러 가지 요인이 있지만, 이를 현장에 적용하기 위해서는 절대적 기준치가 있어야 합니다. 그러나 설정된 기준 값도 토양의 종류, 기후, 재배작물과 같은 제반 환경요인에 크게 영향을 받기 때문에 지역 간에 큰 차이가 있을 수 있습니다. 이는 적용 대상이 지구 생태계라는 거대한 시스템이기 때문입니다. 수많은 생태학적 요인이 결합되어 있기 때문에 신중하게 생각해야 한다는 의미입니다. 그렇지만 기본적인 원리와 개념은 알고 갈 필요가 있겠지요. 1-3-4 토양평가 방법의 예 1-3-4-1 지표요인을 이용한 평가 전문가들은 통일된 토양평가 방법을 제시하고자 노력하고 있다. 평가방법 중 하나는 지표 요인별로 평가하여 점수를 매기는 것이다. 위스콘신 대학에서 개발한 방법을..