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혐기성 미생물 공동체에서 세포외 전자전달

전문가 제언: ○ 화학영양 미생물은 호기성 호흡사슬을 통해서 전자를 전달하는 동안, 전자가 갖고 있던 에너지가 ATP의 화학 에너지 형태로 보존된다. 그리고 전자는 최종적으로 산소를 환원하며 그것을 물로 전환시킨다. ATP는 미생물의 생존을 위해 이용되고, 물은 유용한 생성물이 못된다.

○ 그런데 혐기성 미생물 중에는 전자를 세포 밖으로 방출하는 종도 있다. 전자는 매개체를 통해서 전자 받개로 전달된다. 또는 직접 흑연과 같은 고체에 전자를 전달하는 종도 있다. 또한 메탄을 생성하는 종도 있는데, 메탄생산 고대세균은 대량의 메탄을 생산할 수 있는 유일한 미생물이다. 어떤 세균은 수소를 발생한다. 이런 혐기성 미생물의 특징은 단독으로 성장할 수 없고 기질을 제공할 수 있는 다른 미생물과 공동체를 이뤄야한다.

○ 미생물을 이용한 산업적 응용은 여러 분야에서 적용되어 있고, 특히 혐기성 미생물은 대체 에너지 분야에서 실용 가능성이 높다고 본다. 메탄과 수소는 청정 연료이고 메탄생산 세균에 의해 만들 수 있다. 또한 이 미생물은 전자를 세포 밖으로 방출하기 때문에 미생물 연료전지에도 이용할 수 있다. 앞으로 생물기술에 대한 연구와 더불어 메커니즘에 관한 생화학 연구가 활발히 전개되기를 기대한다.

저자: Stams, AJM; de Bok, FAM; Plugge, CM; van Eekert, MHA; Dolfing, J; Schraa, G
자료유형: 학술정보