10. 미생물의 생식역(生息域)과 생육조건
미생물은 지구상의 모든 장소에 생식하고, 고온, 저온, 건조, 고염농도, 고압, 강산성, 무산소 등 생식역의 다양한 환경에 적응하고 있다.
동물은 호흡 때문에 산소를 필요로 하는데, 미생물에도 곰팡이나 슈도모나스(Pseudomonas)속 세균 등은 생육에 산소를 필요로 하는 호기성균이다. 이러한 미생물은 부드러운 한천배지의 시험관에서는 수면부근에만 생육한다.
한편, 산소가 없어도 생육 가능한 미생물을 혐기성균이라고 하는데, 이 중에 빵 효모나 대장균 등은 산소가 있어도 없어도 생육이 가능하기 때문에 통성혐기성균이라고 한다. 실은 산소의 대사의 과정에서 발생하는 활성산소는 매우 독성이 강하기 때문에 해독기구를 갖지 않는 미생물은 생식하는 것이 불가능하다. 파상풍균이나 보툴리누스균 등은 산소가 있으면 생육이 불가능한 편성혐기성균이다. 시험관에서는 산소가 도달하지 않는 바닥부에서만 생육한다. 자연환경에는 토양이나 늪의 바닥이나 동물의 소화관 내 등에 생식하고 있다. 또한 유산균 등과 같이 희박한 산소를 좋아하는 미호기성균도 있는데, 수면보다 조금 밑에서 생육한다.
많은 미생물은 15~45℃의 온도에 생육하는데, 비등점에서도 생육 가능한 호열성 미생물이 발견되고 있다. 또한 통상 미생물은 거의 생육 불가능한 pH3 이하의 강산성이나 pH10의 염기성 환경을 좋아하여 생육하는 미생물도 다수 존재한다.
통상 환경으로부터 크게 벗어난 극한 환경에 생육하는 미생물은 극한환경 미생물이라고 부르고, 일본의 연구가 세계를 리드하고 있다. 극한환경 미생물의 대다수는 극한 환경 자체가 쾌적한 환경이다. 예를 들어 간장 효모 지고사카로미세스•루키스(Zygosaccharomyces•Rouxii)는 20%의 염분 존재 하에서도 생육 가능한데, 염분이 없는 환경에서 잘 생육하는 내염성균이다. 한편 간장 유산균 테트라제노코커스•할로필루스(Tetragenococcus halophilus)는 염분이 높은 환경을 좋아하여 생육하기 때문에 호염성균이라고 불리고 있다.
요점 BOX 호기성균의 생육에는 산소가 필요 산소가 없어도 생육 가능한 혐기성균 극한환경 미생물의 연구는 일본이 리드 |
미생물의 생육조건
조건 | 통상의 미생물 | 극한환경 미생물 |
온도 | 15~45℃ | 80℃ 이상 |
수분 | 수분활성>0.9 | 내건조균 |
염농도 | 1.2% 이하에서 양호 | 15% 이상 |
pH | 5.5~8.5 | pH3 이하, pH10 이상 |
영양분 | 적당한 정도 | 호빈(好貧) 영양균 |
산소 | 산소 20% | 절대혐기성균 등 |