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미생물은 매우 작아서 눈으로는 볼 수 없는 아주 작은 생물이라는 뜻입니다. 영어로는 Micro-organism, 한자로는 微生物입니다.

 

 미생물은 이 지구상 어느 곳이나 존재합니다. 땅속에도, 강과 바다 연못 등 물속에도, 공기 중에도, 숲속에도, 논밭에도, 동물의 몸, 식물의 몸 등 없는 곳이 없습니다. 우리 몸속에도 수많은 미생물이 살고 있고 우리 주변 모든 곳에서 미생물이 살고 있습니다. 즉, 인간은 미생물과 더불어 살아가고 있습니다.

 우리는 미생물이라면 건강에 해로운 병원균 즉 세균을 연상했습니다.
그래서 미생물이라면 더럽고 우리 몸에 아주 해롭다는 인식을 가져왔습니다.
그러니 어떻게 해서든지 미생물을 없애려고 소독이라는 이름 아래 삶고 끓인다거나 소독 약품 등 모든 수단과 방법을 다해서 죽이려고 기를 써 왔습니다.

그러나 우리가 먹고 있는 음식에 들어있는 유산균 등 우리 몸에 매우 이로운 미생물도 너무나 많이 있습니다.
더구나 우리 몸 속에는 500여 종류, 100조마리, 무게로는 2kg의 어머 어마한 미생물들이 우리와 함께 살고 있으며 이것들 없이는 우리는 살아갈 수 없습니다.

 

 학자들은 지구 상에 존재하는 미생물 중 우리가 알고 있는 미생물은 1%도 되지 않는다고 추정하고 있습니다. 그만큼 미생물에 대해서는 우리는 모르는 것이 더 많습니다. 아직 새로 발굴하고 연구해야 할 미지의 분야가 많이 남아 있습니다.
에볼라 바이러스, 사스 등의 미생물은의 건강을 위협하는 두려운 존재이기도 합니다.

 

 미생물의 발견은 현미경의 발명으로 비롯되었습니다. 안톤 판 레벤훅(Antonie van Leeuwenhoe)이 처음으로 단식 현미경으로 미생물을 관찰한 후 전자현미경의 개발까지 현미경의 발전은 미생물학의 발전을 이끌어 왔습니다. 오늘날과 같은 미생물의 순수배양은 파스퇴르에 의해 가능해졌으며 이제 150여 년의 역사를 가지고 있습니다.

 미생물은 원핵미생물과 진핵미생물로 나눌 수 있습니다. 원핵미생물은 핵산을 둘러싸고 있는 핵막이 없고, 대부분이 단세포로 이루어져 있으며 세균(남조류 포함), 고세균 등이 포함됩니다. 원핵 미생물과 대응하여 막으로 둘러싸인 핵을 가진 진핵미생물에는 곰팡이, 효모 등이 포함됩니다.

 

 

 먼저 세균(Bacteria)입니다. 세균은 그 모양에 따라 구균, 간균, 나선균 등으로 구분됩니다.
구균[coccus, 球菌]은 포도상구균(포도송이처럼 둥근 균이라는 뜻) 처럼 둥근 모양이라는 뜻입니다. 간균(bacillus, 桿菌)은 둥근 막대모양의 뜻이며, 나선균[spirillum, 螺旋菌]은 나선형이라는 뜻입니다.

 산소 요구도에 따라 호기성세균혐기성세균으로도 나누기도 합니다. 호기성[aerobic, 好氣性]은 공기(산소)를 좋아한다는 뜻이고, 혐기성[anaerobic, 嫌氣性]은 공기(산소)를 싫어한다는 뜻입니다.

 세균은 우리가 살고 있는 어는 곳이나 존재하며, 우리의 일상 생활과 너무나 밀접한 관계를 가지고 있습니다. 세균과 관련된 질병을 살펴보면, 결핵, 페스트, 탄저병, 콜레라, 위궤양, 폐렴, 장티푸스, 충치 등 수 많은 질병의 원인이 병원성 미생물과 관련되어 있습니다. 이런 병원성 세균을 없애기 위한 치료제 개발을 위해서는 병원균의 안전한 관리와 연구가 필요합니다.


 세균은 질병을 일으켜 인간에게 해로운 존재로 많이 여겨지지만, 실제로는 인간에게 도움이 되는 유익한 균주로서도 널리 이용되고 있습니다. 인간은 오래전부터 유산균이라는 세균을 이용하여 치즈나 요구르트 등 발효식품을 만들어 왔습니다. 동양에서는 나라마다 다양한 발효식품을 먹어왔습니다. 우리 나라의 대표적 발효식품인 김치, 된장, 젓갈 등에는 유산균과 같은 많은 유익균이 작용하여 맛있는 발효가 일어나는 것입니다. 그 외에도 항생물질, 비타민 등 유용물질을 생산하는데도 미생물은 널리 이용되며, 폐수처리 등 환경오염의 해결사 역할도 하고 있습니다.

 대장균은 가장 널리 자원으로 이용되는 세균입니다. 대장균을 이용하여 다양한 유전학 실험을 하며 유용한 물질을 생산하고 있습니다.

 그 외에 뿌리혹 박테리아와 같이 식물과 공생(共生)하는 세균도 있는데, 이 박테리아는 질소를 고정하여 식물이 이용할 수 있도록 질소화합물을 생산하는 역할을 하고 있습니다.

 지구는 죽은 동식물로 가득찰 것입니다. 세균의 유기물 분해 능력은 지구 상의 죽은 동식물을 분해하여 모든 물질의 순환에 주요한 역할을 하고 있습니다. 광합성을 하는 미세조류인 남조류도 분류학적으로는 세균에 포함됩니다. 남조류는 녹조현상과 같은 환경문제와 깊은 관련이 있습니다.

  다음은 고세균(Archaea)입니다. 세균과는 많은 차이점을 보여주고 있습니다.
초고온이나 무산소 환경등 높은 온도, 높은 압력, 높은 염도 등 극한환경에서 잘 자라고, 메탄 생산 등 아주 오래전의 지구처럼 극한 환경에서 자라는 종류가 많기 때문에 고세균이라는 이름을 가집니다.고세균은 세균보다는 진핵생물에 가깝습니다. 이런 고세균은 극한환경이라는 서식지 특성 때문에 특이적 활성을 보이는 효소를 가지고 있는 것으로 알려져 있으며, 이런 효소를 이용하여 바이오에너지 생산, 환경정화, 식품 및 제약산업 등 다양한 분야에 활용하려는 연구가 진행되고 있습니다.


 효모는 우리에게는 전통발효식품인 막걸리와 같은 주류발효의 주균으로서 널리 알려져 있습니다.
그 외에도 빵, 와인 등을 만드는 주요 미생물로 발효식품 산업의 주요 균주입니다. 또한 효모 그 자체가 단백질원으로서 가축의 사료로 이용되기도 합니다. 효모는 가장 단순한 형태의 진핵생물로서 인간의 세포주기와 비슷한 면을 보여주고 있는데, 이 때문에 진핵생물에서의 DNA복제, 세포분화 등 다양한 연구가 효모를 이용하여 이루어져 왔습니다.

 또 다른 진핵미생물로는 곰팡이(Mold)가 있습니다. 곰팡이는 실 같은 균사체의 본체를 가지고 있는 사상균[mold fungi, 絲狀菌 ; 실같은 형태라는 뜻]을 말하는데, 효모, 버섯과 함께 균류(菌類 Fungi)에 속합니다. 대부분의 곰팡이는 습기가 많은 환경에서 잘 자랍니다. 곰팡이도 세균과 마찬가지로 유기물을 분해하는 분해자의 역할을 하고 있습니다. 우리가 잘 알고 있는 페니실린이라는 항생물질은 푸른곰팡이가 생산하는 것입니다. 이처럼 곰팡이도 유용물질 생산 등에 널리 이용되고 있습니다.


 이처럼 미생물은 병원균으로 질병을 일으키기도 하고, 우리 몸속에서 소화 흡수와 면역물질 생산에 관여하거나, 발효 음식에 활용되는 등 유익균의 양면성을 가지고 우리 삶과 뗄레야 뗄 수 없는 깊숙한 관계를 맺고 있습니다.

 우리는 사스, 조류인플루엔자와 같은 새로운 감염 질병에 맞서 싸우기 위해 다양한 생물자원으로부터 유용한 물질을 얻으려는 연구노력을 기울이고 있습니다. 그 대표적인 후보 중에 미생물 자원이 있습니다.

 제2차 세계대전에서 수많은 병사를 감염에서 구해내었던 페니실린처럼, 질병 퇴치와 인간의 생태계에 활용되어 우리 삶의 질을 높여줄 새로운 금광으로서 미생물이 활용되기를 기대해 봅니다.


 
 

 

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