고초균(바실러스)와 유산균

[nanuri(강선만)]

고초균(枯草菌 Bacillus subtili)이란?

메주균의 일종이다. 흔히 바실러스(Bacillus)균으로 부르기도 한다. 메주균은 논에 살면서 흔히 볏짚에 머물고 있지만 고초균은 메주균 보다도 건조에 좀 강하므로 밭에 많이 서식하고 있다. 띠풀과 갈대에도 잘 붙어 있으며 발효비료를 띠풀이나 갈대로 덮어주면 메주균 대신으로 번식한다. 고초균도 메주균과 같은 정도로 강력하게 단백질이나 전분을 분해할 수 있다. 더운 것을 좋아하므로 여름 에 토양을 발효시켜 끈적끈적한 분해효소를 분비하여 단립(團粒)화 시키는 역할을 한다.

규조과(硅藻科)에 속하는 호기성(好氣性) 간균(桿菌)의 일종. 토양·고초(枯草；시들어서 마른 풀) 등 자연계에 분포하는 세균이다. 고초로부터 잘 분리할 수 있기 때문에 이 이름이 붙여졌으며, 영어명도 같은 이유에서 유래한다. 내열성 포자(胞子)를 형성하며 그램양성(陽性)이다. 생세포(生細胞)는 0.7∼0.8㎛×2.0∼3.0㎛ 정도의 크기로 주편모(周鞭毛)에 의해 운동한다. 포자는 세포의 중앙 또는 중앙보다 약간 떨어진 곳에 형성되어 달걀 모양 또는 원기둥모양을 나타낸다. 포자는 수시간을 끓여도 견디기 때문에 포자의 멸균은 고압멸균에 의하지 않으면 안 된다. 액체배양에서는 표면에 약간 주름이 있는 피막(皮幕)을 형성한다. 전국(거르지 않은 된장·간장)에도 다수 존재하며 이들의 숙성에도 관계한다. 한편, 쌀밥·빵·햄·소시지 등이 부패하는 원인이 되는데, 끈적한 것이 살처럼 늘어지는 부패는 고초균에 의한 것이 많다. 강력한 아밀라아제·프로테아제를 생산하기 때문에 이들 효소(酵素)를 공업적으로 생산하는 데 이용된다. 고초균은 형질전환(形質轉換) 등의 유전학 연구에 이용되고 있는데, 최근에는 유전자 조작의 연구에도 이용되고 있다.

젖산균(乳酸菌/Lactic Acid Bacteria)

젖산균은 산성의 깨끗한 환경을 좋아하며, 유산균음료로 사람들에게 잘 알려져 있는 미생물이다. 봄～장마철과 가을철에 활발한 활동을 하며, 당(糖)을 대단히 좋아하므로 누룩균이나 메주균이 만들어 놓은 당을 먹이로 번식한다. 유기물의 분해도 약간은 하지만 그다지 활발하지는 않으며, 증식과정에서 유기산인 젖산을 많이 내어 pH 2.0～2.5의 강산성을 만들기 때문에 강력한 살균력을 발휘하여 잡균을 청소하고 발효의 전 단계에서 활동하던 메주균의 지나친 활동으로 암모니아가스가 발생되는 것도 제동을 건다.

젖산균이 pH를 강화시킴으로서 여러 가지 아미노산, 비타민, 호르몬, 핵산 등을 합성하는 효모균이 쉽게 정착하도록 여건을 조성한다. 40～50℃ 정도의 중온(中溫)을 좋아하지만 100℃가 되어도 죽지는 않는다. 통성혐기성세균이므로 산소가 있든 없든 살아가는 강인성을 가지고 있다. 그러나 지나치게 덥다던가 추운 것은 싫어하여 봄은 벚꽃이 필 무렵부터 장마기까지와 가을의 단풍 무렵에 가장 활동이 왕성하다. 이 무렵에 생쌀겨를 밭에 뿌려 주면 번식이 잘 된다.

젖산균이 분비하는 유기산은 흙에 고착하여 불용성이 되어 있는 미네랄을 용출시켜 뿌리에 흡수되도록 한다든지, 비료성분과 결합하여 킬레이트(Chelate)화 하여 식물에 흡수되기 쉽게 하여준다. 이 유기산은 아주 묽어져서 작물에 흡수되면 작물체내의 체액을 조정하여 내병성을 높인다든지, 장마에도 수종(水腫)이 생기지 않는 체질로 만들어 놓는다. 그 외에도 토양에 증식되면 많은 유익한 활동이 나타나지만 환경이 부적합하면 증식되지 않는다.

젖산균을 자연에서 채취하는 한 방법으로는 쌀뜨물을 대형 비커에 10～15㎝ 깊이로 넣고 한지로 뚜껑을 씌워 15℃정도의 음침한 곳에 약 10일간 놓아두면 연황색으로 되어 시큼한 냄새가 날 때 우유에 증식키면 된다. 최근에는 김치관계로 젖산균에 대한 연구가 많이 진전되어 용도에 따라 적합한 균이 많이 개발되었고(Bulgaricus, Acidophilus, Plantarun 등), 조류독감균이나 51-O7균도 억제시키는 균종이 많다.