EBS 하나뿐인지구 2007-03-26 "미생물-두 얼굴의 동반자"편
# 인간 속의 미생물
아이가 태어나는 순간, 엄마의 질을 통과하며 아이가 접하는 최초의 외부 물질은 다름 아닌 미생물이다. 한 생명의 창조는 미생물의 전달과정에서 세상에서 살아갈 수 있는 면역 체계를 갖게 되는 것이다.
수유를 통해 엄마의 모체의 유익한 미생물이 신생아의 입과 피부의 접촉을 통해서 전달되어 건강한 저항 능력을 갖추도록 도와준다. 뿐만 아니라, 인간의 입, 목, 귀, 겨드랑이, 심지어는 무좀을 일으키는 진균은 인간의 몸 곳곳에 잠식하고 있는 것이 바로 미생물의 존재이다.
면역체계를 발달시키는 유익한 존재이자, 단순한 감기를 비롯한 치명적 에이즈까지 인류를 위기에 빠뜨리는 위험한 존재로서 인류의 발전과 함께 동시에 진화해 왔다.
# 미생물의 두 얼굴
지난 여름, 해남 일대의 갯벌 간척지에서 백로와 오리류 등의 철새 11종 945마리가 떼죽음을 당했다. 철새들의 죽음의 원인은 바로 보툴리누스라고 불리는 미생물. 높은 온도로 인해 철새 내부에서 보툴리누스균의 서식조건을 만들어 주었고 인근 철새들에게 전염된 것이다.
조류 뿐만 아니라 보툴리누스균은 인체에도 영향을 미쳐 중독이 되면 호흡곤란, 근육마비, 사람이 둘로 보이는 복시 현상을 일으켜 생물 무기의 재료로 사용되기도 한다.
그와 동시에 보툴리누스는 성형외과를 찾는 이들에게는 낯익은 이름, 주름살 제거하는 ‘보톡스’의 주 원료이기 때문이다. 여성들에게 친근한 이름인 보톡스가 조류를 대량 학살시키고 인체에게 치명적인 영향을 줄 수 있는 보툴리누스, 창조와 파괴자로서의 두 인격을 가진 미생물이다.
# 미생물, 환경의 분해자
언뜻 보기엔 정지되어 있는 것처럼 보이는 땅과 바다 안에서 해양 미생물, 토양 미생물, 담수 미생물 3자에 의해 물질순환이 이루어진다.
그 중에서도 균류는 생태계에서 유기물을 무기물로 분해해서 환원시키는 대표적인 분해자이다. 그 중 버섯은 균사로 이루어진 균류의 대표주자이다. 기다란 실모양의 균사가 몸의 대부분을 균류를 형성하는 대형의 자실체이다.
버섯의 분해자로서의 역할은 나무나 낙엽을 부후시키는, 산림 속 목재를 분해 시키는데 탁월하다. 미생물이 가진 분해자로서의 역할은 생산자인 식물과 소비자인 동물이 조화롭게 살아가기 위한 생태계 균형의 결정적인 역할을 하는 것이다.
# 바이러스와 인류의 진화
바이러스는 인류에게 대재앙이었다. 1910년 독감 바이러스를 비롯하여 홍역, 천연두를 비롯하여 현재에 이르는 에이즈까지...
세계 인구를 감소시키고, 죽음의 공포로 몰아넣은 장본인이다. 홍역과 천연두, 소아마비 등의 바이러스는 의학의 발달로 인해 예방접종을 통해, 오늘날 어느 정도 퇴치가 되었지만, 여전히 인간과 바이러스의 대결은 끝나지 않았다.
여전히 완전한 해결책이 나오지 않은 에이즈를 비롯하여, 2003년 3월 중국을 비롯한 아시아 일대의 국가를 휘몰아친 SARS(증증 급성 호흡기 증후군)은 바이러스와의 또 다른 전쟁 선포였다.
숙주에게 침투해서 살아가는 바이러스라는 미생물은 숙주를 바꿔가며 일초 단위마다 그 형태가 변이 진화되어가고 있다.
# 미생물은 살아 있다!! - 빙하와 심해 속의 미생물
한국 해양연구원에는 -78도에서도 살아남는 미생물이 보관되어 있다. 극한의 추위 속에서 서식하고 있는 저온성 미생물이다.
세탁기의 차가운 물에서도 효과를 낼 수 있는 세제를 개발해 내는 핵심 물질이 되는 것이다. 뿐만 아니라, 심해 열수구(바다 속 화산)에는 높은 120도의 온도에서도 서식하는 미생물이 있다.
이들이 갖고 있는 단백질은 고온 환경에서 잘 견딜 수 있는 효소가 들어 있어, 유전체를 연구해 고온에서 산업적으로 이용 가능케 하는 것이다.
특수한 환경에서 서식하는 미생물의 발견과 유전체 연구는 과학과 산업의
고리를 연결해 주는 핵심 키워드이다.
# 환경 정화의 장본인, 미생물
미생물의 역할 중 우리가 주목해야 할 부분은 바로 환경적인 측면이다. 이미 많은 영역에서 미생물은 분해자로서 지구상의 물질을 다시 원점으로 돌리는 역할을 하고 있다.
도시 사회의 문제점으로 부각되는 넘쳐나는 음식물 쓰레기의 해결책으로 떠오르는 미생물. 미생물의 발효 기능을 이용해서 음식물 쓰레기 속에 미생물을 넣어, 그 효과를 극대화 시켜주면 분해되기 시작한다.
또한, 하수처리장에서 미생물은 오염된 폐수를 정화 시키는데도 사용되고 있다. 여러 차례의 화학적 공정을 거쳐야 했던 복잡한 과정이 미생물 연구로 인해 아주 간단한 하나의 과정으로 축소되고 있는 것이다.
# 미래의 에너지, 미생물 연료전지
미생물의 발견은 현재 뿐 아니라 미래 사회의 화두이다. 도시에서 발생한 오물을 모아 미생물이 폐수에서 발생된 유기물을 먹이로 먹고 나오는 전자를 처리해서 미생물 연료전지라는 에너지원으로 쓰여 진다.
미생물 연료전지의 개발은 미래 사회의 고갈되어가는 자원과 넘쳐나는 오폐수의 처리에 좋은 대안이 될 것이 분명하다.
거대한 인류의 역사가 잠긴 보물창고, 미생물. 나노세계에서 온 메신저인 그들의 신호를 기억하고, 함께 공존해 나가는 길을 모색해 나가는 것이 우리의 과제일 것이다.
