스크랩 몸에 좋은 광합성미생물(Photo Tropic Bacteria or Photo Synthesis Bacteria)

[광합성]

PTB미생물

        PTB미생물의 무독성은 이미 입증되어 국내 및 일본 등에서 가축과

          양식어류의 사료용으로 오래전부터 사용되어 왔습니다.

        주 원료는 PTB미생물이며 많은 종류의 PTB미생물 중 4종을

          피부질환에 탁월한 효과를 발휘하도록 특수하게 배양하였습니다.

        PTB미생물의 배양액 성분을 ppm 단위로 매우 정밀하게

          배합함으로써 인체의 피부개선(특히 아토피)에 특효를 발휘하는

          무독성 PTB미생물을 생산하는 기술로 세계 최초로 개발된 제품입니다.

        본 자료는 PTB미생물에 관한 내용입니다.

PTB미생물의 소개

  PTB미생물은 지구상 토양, 하천등 어디에서나 생존하고 있는 세균으로, 남극의 해저나 90℃의 온천 진흙속에서도 존재가 확인되고 있을 정도로 광범위하게 분포되어 있는 미생물이다.

일반적으로 고등식물이나 조류 (프랑크톤,녹조,적조 등)는 태양 에너지를 이용하여 광합성작용을 행하고 탄산동화작용을 하고 있는 것이 알려져 있지만, 미생물속에도 태양 에너지 이용능력이 있는 미생물이 존재하고 있다.

고등식물에서는 클로로필(엽록소)로 PTB미생물을 행하지만 PTB미생물에서는 박테리아 클로로필로 광합성을 행하며, 더욱이 황화수소나 저급 지방산을 이용해서 생육할 수 가 있다.

  PTB미생물은 홍색으로서 편모를 가진 폭 0.5㎛, 길이 1.0㎛ 정도의 박테리아로 식물처럼 클로로필을 가지고 있고 빛이 있으면 탄산동화작용을 한다. 클로로필 자체는 녹색이지만 카로티노이드 색소를 포함하고 있기 때문에 붉게 보인다.  이와 같이 빛이 있는 조건하에서는 광합성을 행하기 때문에 산소가 없어도 번식이 가능하다(혐기+명 조건)

  모든 미생물은 자연환경 하에서 조건에 순응하며 생존하고 있지만, PTB미생물은 극히 적은 빛만 있으면 호기성을 불구하고 생존하는 생명력 강한 미생물이라고 할 수 있다. 더욱이 다른 생물이 생존하기 위하여 필요한 환경정화에 중요한 역할을 하고 있는 것이 확인되었다.

물속의 경우 동식물의 유체는 수생물의 움직임에 의해 분해되고 최종적으로는 탄산가스, 물, 질소가스로써 무기화되지만 그 도중에서 발생하는 황화수소, 암모니아, 아질산, 유독아민 등은 환경조건을 악화시키고 어패류를 폐사시키며 프랑크톤과 같은 유익한 작은 동물들도 죽게 하고 있다.

 자연계에서 오염된 물속의 미생물수를 조사해보면 오염 지표인 BOD(생물화학적 산소 요구량)가 높은 오염된 물속에는 초기에는 영양세균(Hetero Trophic Bacteria)이 극히 왕성하게 번식해 유기물을 분해하나 이윽고 기질 부족과 분비물의 축적 등에 의해 감소하게 되는데 이때쯤 해서 PTB미생물이 급속히 증가한다.

  그렇지만 그것도 드디어 쇠약해질 쯤이면 활성오니에 생식하는 미생물균군이 세력을 넓혀 최종적으로는 조류(프랑크톤,녹조,적조...)가 출현하며 이런 미생물의 변천 (미생물 움직임의 변화)에 따라서 수질정화가 완성된다.

  양식장이나 양식수조에서는 먹이의 과잉투여나 과밀양식에 의해, 먹이 찌꺼기나 배설물의 축적에 의해 수질은 악화되고 용존산소는 저하될 뿐만 아니라 먼저 말한 유독성 아민(카타베린, 플레토신)이나 황화수소, 아질산이 생성되어 어패류를 폐사시켜 버린다. 그러나 PTB미생물을 계속 투여하고 있는 양식장에서는 폐사율이 급격히 감소하고 있는 것이 확인되었고 숲이 우거진 산림의 토양에는 1㎡당 지렁이나 지네와 같은 대형벌레가 300마리, 뛰는 벌레나 진드기와 같은 중형벌레가 200만 마리 곰팡이나 세균수가 흙 1g속에 1억개나 생존하며 환경을 지키고 있으며 오수중에도 호기성,현기성의 세균이 수질정화의 역할을 하고 있다.

PTB미생물의 실험적 보고에 대한 설명

  PTB미생물에 의한 유기성 폐수처리의 보고에서는 PTB미생물을 투여 정화탱크에서의 정화효율은 저급 지방산 90%, 암모니아 질소 87%, 알부민질소 87%를 제거한 반면에 PTB미생물을 투여하지 않은 탱크에서는 저급 지방산 15%, 암모니아질소 14%, 알부민질소 44%의 제거율에 그치는 것으로 보고되어 있다.

  PTB미생물에 의한 이 뛰어난 정화능력을 이용해서 일본내에서는 이미 100여곳에 고농도 폐수처리 장치가 설치되어 있다.

 그 외 호수와 높은 부영양화에 의한 오염원인의 하나인 인산의 제거에 대해서도 다음과 같은 보고가 있다.  생활폐수의 오염원인이 되는 인(P)은 분뇨, 잡종 폐수속에서 1.4~3.2g/人으로 되어있고 폐수 중에는 10~20ppm이 포함되어 있다.

PTB미생물을 접종, 배양해서 15일 동안에 상등액 중의 잔존 인산 농도는 0.1~0.38ppm으로 내려가 제거율이 98~99.5%에 도달한다는 훌륭한 보고도 있다.

  자연계수에서의 PTB미생물의 작용을 현실적으로 확인할 수 있는 장소는 1984년 NHK에서 방영된 일본 가고시마현 동지나에 있는 고시끼섬의 조개연못으로, 이중으로된 호수로 알려져 있는데, 호수 밑바닥에서 발생하는 황화수소를 섭취하기 위하여 PTB미생물이 자연 발생해 수면에서 5m 정도의 아래층에 약 50cm정도의 두께로 층을 이루어 마치 카펫트처럼 빨간 PTB미생물이 밀식하고 있는 것이 확인되었다.

  가까운 곳에서의 PTB미생물의 작용은 물속에서의 유기물 분해가 이루어지고 있는 혐기상태의 계수 상층부에 많이 발생하는 H₂S (황하수소), NO₂(이산화질소), NH₃(암모니아), CO₂(이산화탄소), N₂(질소) 등을 신속하게 섭취하여 빛 에너지를 이용하여 다른 화합물로 바꿔 무독화한 후 PTB미생물체는 동물성 플랑크톤의 먹이로서 먹혀지고 PTB미생물을 포식 이용한 플랑크톤은 맹렬하게 증식하는 것이 확인되어 있다.

  다음으로 미꾸라지 치어의 중식 실험에서는 PTB미생물을 투여한 수조와 투여하지않은 대조구를 만들어 3개월간 실험한바, 투여한 수조의 미꾸라지는 3개월 후에는 8~9cm 까지 성장한 것에 비해 보통의 사료를 동시에 투여한 수조의 대조구 미꾸라지는 3.5cm의 성장에 그쳐 그야말로 상당한 결과를 얻은 일이 보고 되어져 있다.

  해산어종에서의 어체 중대 비교실험에서는 당해년 어류인 방어에 생사료로써 냉동된 정어리를 사용해, PTB미생물을 먹이에 첨가한 것과 첨가하지 않은 대조구를 만들어 6개월간 투여하고 추적 조사한 결과, PTB미생물 첨가구의 방어의 체중은 1,009g인 반면, 대조구는 796g으로 체장은 광합성균 첨가구는 41.5cm, 대조구는 37.5cm로서 20%이상 살이 불어났다.

  또 고기성분에 있어서도 지방함유량에서 차이가 발생해 PTB미생물 첨가구쪽이 천연어에 가까운 맛이 있다는 점에서 맛이 뛰어난 것으로 보고가 되었고 어린 치어의 폐사 실험보고에 의하면 체장 3cm 의 그라스휘시 5마리씩을 넣은 사육조에 광합성균을 투여한 수조와 투여하지 않은 대조구를 만들어 10일후에 비교한 결고 대조구의 그라스휘시는 전부 폐사한 반면, 광합성균 첨가 수조에서는 2마리가 죽었을 뿐이라고 보고되어 있다.

  또, 금붕어의 치어 생존율 실험에서는 4,000마리의 금붕어 양식수조 (2톤)에 PTB미생물을 1개월간 계속 첨가한 수조와 배합 사료만 투여한 대조구를 만들어 효과를 조사해본 결과, 치어의 생존율은, PTB미생물 첨가구는 3,860마리로 96.5%의 생존율인데 비해 대조구쪽은 2,772마리로 69.3%로 확실한 차이가 나온 것이 발표되어져 있다.

  히로시마 전기대학에서의 데토리타스 오염(혼탁함)의 감소 보고에 의하면 2t의 수조에 15마리의 잉어를 사육해서 매일 300g의 먹이를 주어서 , 15일 후에 PTB미생물 첨가 수조 (매일 140㎖ 첨가 : 14,000배 희석)와 무첨가 대조구의 테토리타스 오염량을 각반후 채수 조사한 바, 대조구는 191의 혼탁함에 비해 PTB미생물 첨가수조에서는 40으로 약 1/4로 감소해 한눈에 확실한 차이를 알 수 있었다.  또 부영양화의 원인인 BOD 차이도 대조구 37ppm인데 비해 PTB미생물 첨가구는 22ppm이고, 인산도 대조구 4.9ppm, 광합성균 첨가구 2.9ppm으로 계속 감소하고 있는 것이 확인되었다.

PTB미생물의 성분 및 이용

1. 특  성

  (1) 한개의 편모를 가지고 있고 운동성이 많으며, 크기는 폭 0.5㎛, 길이 1.0㎛으로        극히 작은 보통 단간 상균으로, 클로렐라의 1/10 정도의 크기이다.

  (2) 논, 도랑, 하천, 해저토 등 심수상태의 곳은 거의 어디서도 생육하고 있으며,          특히 염분이 있는 물속에서도 생육한다.

  (3) 카로틴 계통의 색소를 다량 함유한다.

  (4) 질소 고정 능력이 있다.

  (5) 아미노산 조성은 황이온이 있는 메치오닌이 특징적으로 많다.

  (6) 생육촉진 인자 및 항병성 인자를 함유한다.

  (7) 조섬유가 적고, 소화율이 높으며 완전 무독성이다.

2. 일본에서의 이용 및 사용과 효과

  (1) 천연 적색계 색소로서의 이용

  (2) 유산균 등의 유익 미생물의 증식촉진제로서의 이용

  (3) 비타민₁₂. 유비퀴논 (생리활성 물질) 포리피린 등의 귀중한 인자의 생산원료로서의 이용

  (4) 양돈에서의 사용효과는 암모니아성 질소의 감소.배설물 및 폐수농도의 급격한 감소 모돈의 산유량 증가와 자돈의 폐사율 감소, 자돈의 고른 성장률과 성장속도 증가 및 지육율 (증체율)의 증가, 지방의 감소와 지방질의 고른 분포에 의한 육질향상, 바이러스 감염의 예방효과 등 병원성 세균에 대한 내병성 증대

  (5) 양계에서의 사용효과는 계사내의 각종 가스 발생이 급격히 감소, 계절이나 기후 변화 (태풍,장마철)시에도 고른 섭취율, 산란계의 산란율 증대 (6개월간 20%증가) 증체 및 출하계수의 증가, 지방질 저하와 육질 향상, 고른 성장과 성장률 향상, 병원성 세균으로 부터의 항병성 부여, 폐계율의 감소, 그 외 젖소의 산유량 증가와 각종 가축의 출하계수 향상

  (6) 시설재배, 과수, 채소류의 착과율 향상에 의한 수량증가, 품질향상에 의한 착색과 당도 증가, 작물의 보존성 및 선도 유지 효과, 작물의 성장 촉진, 일조량 부족으로 인한 수세 약화 해소, 질소과다 사용에 의한 뿌리썩음의 억제, 병원성사상균의 증식억제, 유기비료와의 혼용으로 토양 개선의 기간 단축, 토양의 식물뿌리에 유익한 아미노산, 핵산, 비타민, 호르몬, 미네랄을 분비하며 뿌리의 성장을 촉진시켜 병해에 대한 내병성 증대 및 연작장애의 감소

  (7) 양식업에서의 사용효과는 사육수에서 발생되는 유해물지인 유화수소, 암모니아, 아질산, 유해아민 등을 무독화하여 수질을 정화하고 물벼룩, 유충 등 작은 갑각류의 증식 효과로 치어의 생존율 증가, 성장 촉진과 어체의 착색 개선 (자연산 체색), 과밀 양식에 의한 용존 산소저하를 방지, 지방질의 감소와 육질개선, 활어수송시에 선도 유지 및 스트레스 방지, 찰과상에 의한 손상부위 의 회복(15일 정도 소요)

  (8) 단백질 함량이 높고, 각종 아미노산의 발란스(balance)도 좋다.

      수산계는 이미 남획시대가 끝나고 양식산업으로 전환되고 있지만 사료원의 확보가 문제시 되고 있다. 또 수정란에서 부화직후의 치어(인간의 이유기에 해당)의 육성이 가장 어려운 문제이지만 PTB미생물을 첨가하면 대부분 사망하지 않고 순조롭게 생육하며 활어에도 매우 좋다. 활력이 좋은 양식어를 팔 수 있어서 양식산업에 이용하는 일이 눈에 보이게 발전하고 있다. 한편 양식산업에서는 끈질기게 따라 다니는 질병도 또한 심각한 일이다. 그러나 PTB미생물의 생리작용으로서 저토층의 환경악화를 정화하는 작용이 강하며 거기다 균체에는 항바이러스성 물질과 항균인자 등을 가지고 있어서 양식조에 PTB미생물을 첨가하면 그 양식  조에는 질병이 전혀 없어지고 또 성장이 빨라지는 것이 확인되었기 때문에 경제적효과가 커지며 매우 좋은 성과가 얻어져 그 이용이 확대되고 있다.

  (9) 보리새우 양식장

      일본 보리새우 양식장의 일례다. 이 양식장에서 년간 1억엔 이상의 생산을 해왔지만 양식개시후 5~6년이 지나자 무서운 새우구사례병이 발생하여 전멸하는 양식조가 다수 출현했다. 어병약, 의약 등으로 치료하고 또 양식조의 흙을 완전히 바꾸고 완전멸균에 가까운 상태까지 병원균박멸을 시도했지만 이 질병을 완전히 없앨 수 없었다. 일본 이외의 각국에서는 방법이 없어서 전혀 새로운 장소에 양식조를 구하여 이전을 하고 있다. 여기서 우리는 PTB미생물과 인축무해의 길항균을 이용하여 지독한 구사례병을 완전히 억압할 수 있는 기술의 개발에 성공했다. 특히 일본은 식량자급율이 30%로서 70%를 수입에 의존하고 있다. 특히 사료자급율은 수%밖에 되지 않기 때문에 어떤 경우에도 이것을 리싸이클하여 사용한다면 국가존망의 위기에 지대한 득이 된다고해도 과언이 아니다. 현시점에서 이미 PTB미생물을 사료로서 이용하는 것은 가능해졌고 참고로서 이것들의 기초실험 결과를 표 1~3 에 시사하였다. 특히 재미있는 효과로서 산란계의 시판사료에 PTB미생물을 약 1만분의 1을 첨가한 것만으로 산란율이 10~25%(계절에 의해 달라질수 있음) 정도 상승하였고 또 노란자의 카로틴, 비타민A 함량도 증 가하는 성과가 있어서 그 이후 급속히 이용이 확대되고 있다.

표 1. 금붕어 치어의 생존율과 PTB미생물 효과

   - 2톤 수조에 치어 4,000마리를 넣고 실험     

	1개월후의 생존수	생존율(%)	비    고
대조(배합사료)	2,772	69.3
PTB미생물첨가	3,860	96.5	사료에 PTB미생물 0.1% 첨가 (사료 10kg당 10cc)

표 2. PTB미생물 양돈 실험

	초기체중	출하시 생체중량	비  고
대조구	28.4kg	85.6kg
시험구	28.1kg	93.2kg	마리당 일일 5cc 기준 사료첨가

표3. 산란계에 미치는 PTB미생물 첨가효과

 사료에 1/10,000 투여

	총산란수	계란의 총중량	평균산란수	계란의 평균중량
	6개월	6개월(kg)	1두	1란(g)
대조(배합사료)	24,408	1,486.5	136±1.5	60.9±1.5
PTB미생물첨가	28,111	1,729.1	156±7	61.5±0.3

                                  ※일본 실험 결과

PTB미생물 사용법

(농업, 축산)

1. 효과

  (1) 병해 예방 및 감소

  (2) 성장촉진 (성장속도 증가, 과수중량 증가)

  (3) PTB미생물이 만드는 천연색소에 의한 착색증대 효과

  (4) 뿌리활착 촉진

  (5) 과실 및 야채의 보관기간 연장

  (6) 살균제, 살충제 사용 감소

  (7) 토양 및 하우스내 암모니아, 황화수소등 가스제거

2. 농업에서의 효과적 사용방법

작물명	사용량․희석비율	사용시기․횟수
수도작물(벼)	10a(300평)당 3리터 투입	․봄 경운시 1회 ․이삭 형성 1개월전 1회 ․물빼기 10~15일전 1회
파, 시금치, 가지, 오이, 배추, 상추외 야채류	PTB미생물을 200배 희석 하여 엽면 살포 100평당 1리터 관수	․정식(定植)후 10일 마다 수회 ․수확 전,후 1회
과채․과수	상동	․개화전 1회 ․낙화후 1회 ․성숙기 월 1~2회
차	상동	․월 1~2회
골프장 잔디	상동	․월 2회 ․농약살포 3일후
퇴비첨가	퇴비 1톤당 1리터 기준 혼합

2. 축산업에서의 효과적 사용방법

구  분	권 장 농 도				사용시 주의사항
	환경개선용			음용수혼합
	초기살포	지속살포	분뇨처리
양  돈	50배 희석	100배 희석	분뇨1톤당 1리터 혼합	1,000두 기준 2~3리터/일	- 지나치게 많은 양을 주는 것은 삼갈 것(돈육의 지방이 줄어들 가능성 있음) - 어린 돼지의 설사시 1일 1마리당 5CC씩 4~5일간 음용수 투입 (설사가 멎는 사례가 많이 있음)
육계 및 산란계	50배 희석	”	”	10,000수기준 2~3리터/일	-산란계의 음용수 수관이 노후된 경우 청관제를 이용하거나 수압으로 관을 청소한 후에 음용수 투입(니플이 막힐 가능성 있음)
낙농우	50배 희석	”	”	100두 기준 2~3리터/일	-낙농우의 경우 음용수에 처음부터 많이 혼합할 경우 냄새로 인해 젖소가 거부할 수 있음.

5. PTB미생물을 토양에 이용하면 농업 유익균이 증가한다.

  지금까지 PTB미생물을 유기질 비료로써 사용함에 따라 식물에 따라 좋은 영향을 준다는 것을 설명했다. 그러나 일본의 전후 화학 비료 공장이 급속히 발전하면서 대량의 무기비료 화학농약을 농지에 살포해 왔다. 그러나 잔류 농약의 독성, 인산, 아인산에 의한 연작장해라는 문제에 부딪치게 되었다.

  필자는 PTB미생물의 유기질 비료로써 농지 재배에 투여에 관한 기초연구를 계속하는 동안에 PTB미생물의 균체는 토양중의 방선균이 좋아하는 기질로서 이용하는 성분을 갖고 있다는 것을 판명하였다.

그리고 식물 병원균에 강한 면이 있었다.

  농업 유익균의 증식을 촉진하고 식물 병원성 대장균에 의한 연작장해는 PTB미생물의 토양살포에 의해 제거 될 수 있다는 것이 판명되었다.

  그 후 이 방면의 연구는 급속히 발전하여 각각의 인자를 강화하여 미생물 농약으로써 일반적으로 실용화되기까지 왔으며 현재 토양 병충해에 관해서도 걱정할 필요가 없을 정도로 진보했다.

성분조성 

표1. 비타민 B군 함유량                                                     ㎍/g

티    아    민    B1	12	니코틴산나이아신	125
리 보 후 라 빈    B2	50	판  토  텐  산   B3	30
피  리  독  신    B6	5	엽          산   M	60
시아노코발타민    B12	21	비    오    틴   H	65

비타민 및 색소                                                     무기성분  (%)

비  타  민   C	20.000	N        9.75	M       5.0
D	10.000  IU	P        2.49	Mn      0.001
E	31.200  IU	K        0.21	Cu      0.0021
핵  산  R N A	4.9%	SO2      0.82	Zn      0.11
D N A	1.0%	Cd       0.87
세 균 성 엽 록 소	56.1	Na       0.31
카로티노이드 색소	47.7	Fe       0.13

PSB, 크로렐라, 효모의 아미노산 조성

아미노산 시료	PTB 미생물	크 로 렐 라	효       모
리    이    신	2.86	2.71	3.76
히  스  티  딘	1.25	1.06	0.90
일    기    닌	3.34	3.24	2.50
아스파라긴산	4.56	4.74	3.11
토  레  오  닌	2.70	2.28	2.65
세          린	1.68	2.12	2.75
글 루 타 민 산	5.34	4.62	6.21
프    로    린	2.80	2.12	1.77
글    리    신	2.41	2.28	2.18

                                                                  (g/100g 건중)

아미노산 조성	PTB 미생물	크 로 렐 라	효       모
알    타    닌	4.65	2.98	2.86
바          린	3.51	3.02	3.20
메  치  오  닌	1.58	0.27	0.51
이  소  류  신	2.64	2.44	2.63
로    이    신	4.50	4.46	3.54
티    록    신	1.17	0.96	1.30
페 닐 알 타 닌	2.60	2.65	2.20
트  립  토  판	1.09	0.64	0.66
암  모  니  아	4.01	2.58	5.30

                                                                  (g/100g 건중)

PTB미생물 Rhodopseudomonas. Capsulata의 항균성 시험

  PTB미생물을 생리 식염액으로 다섯배, 오십배, 오백배로 희석하고 그것에 PTB미생물 (10⁶/㎖ : 100배 희석액)을 첨가하여 실온에 두고 1,2,24 및 48시간만에 각각 희석한 PTB미생물이 들어간 시험관으로부터 평판배지 (콜레라균은 TCBS. 나머지는 BTB 한천배지)에 이식하고 균의 발육 상태를 관찰하였다.

	배수	5				50				500
供試菌	시간	1	2	24	48	1	2	24	48	1	2	24	48
콜레라菌(小用)		-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
적    리    菌		-	-	-	-	-	-	-	-	10	5	-	-
티  부  스  菌		-	-	-	-	-	-	-	-	20	17	-	-
大陽菌 (0-119)		-	-	-	-	-	-	-	-	2	2	1	-

구   분	역                할
비타민B1(티아민)	탈탄산효소의 보조 효소 호흡(에네르기 생성), 탄수화물, 지방이     다르게 변화하는데 관계한다.
비타민B2	탈수소효소의 보조효소 호흡(에네르기 생성), 성장의 촉진
판토텐산	활성초산 (아세틸 CoA)의 보조효소A, 호흡(에네르기 생성)
비타민B6	아미노기 전이 효소의 보조효소 단백질의 합성촉진
비타민B12	혈구의 생성촉진, 단백질, 핵산의 생성에 필요한 성장촉진 인자
나이아신	탈수소효소의 보조효소 호흡(에네르기 생성)
엽산(비타민M)	발육촉진, 적혈구의 형성, 생체세포는 엽산이 없이는 분열할 수    없고 B12와 함께 활동한다.
비오친(비타민H)	탈아미노기 전이 효소의 보조효소 수많은 동물의 생육에 필요한    물질 보조효소

        PTB미생물의 일반 영양성분 조성 비교

자    료	조 단 백 질	조  지  방	가용성 당류	조  섬  유	회     분
PTB미생물	57.95	7.91	20.83	2.92	4.40
크로렐라	53.76	6.31	19.28	10.33	1.52
쌀	7.48	0.94	90.60	0.35	0.72
대    두	38.99	19.33	30.93	5.11	5.68

                                                                                                             % / 건중 g         경도대학 농학부