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내열성 발효미생물의 발견과 이용

전문가 제언: ○ 미생물은 생장 온도에 따라 저온균(psychrophiles), 중온균(mesophiles), 고온균(thermophiles)으로 대별한다. 그리고 이들은 최저(minimum), 최적(optimum), 최고(maximum) 생장 온도를 보이며, 그 범위는 대체로 30℃ 정도이다.

○ 저온균의 최저 생육 온도는 -10℃, 최적 온도는 10℃, 최고 온도는 20℃ 정도이며 중온균은 20-37-40℃, 고온균은 40-62-70℃의 온도 범위를 보인다. 온천이나 해저 열수공에서 자라는 고세균(archaea) 중에는 70℃ 이하에서는 자라지 못하고 90℃ 이상에서 생장하는 미생물도 존재하며 이들은 초고온균(hyperthermophiles)으로 구별한다.

○ 고온균에 대한 연구는 특이한 생리기능의 해석뿐 아니라 그들이 생산하는 열내성 효소와 같은 생리활성물질의 산업적 유용성 때문에 중요시되어 왔다. 고온균에서 생산되는 세제용 효소와 PCR에 사용되는 Taq DNA polymerase 등이 대표적인 산업용 열내성 효소이다. 최근에는 효소를 반복해서 사용하는 bioreactor나 biosensor에도 열내성 효소의 이용이 선호되고 있다.

○ 본 문헌에서 다루고 있는 내열성(thermotolerant) 미생물은 중온성 미생물 중에 최적 또는 최고 생장 온도가 10℃ 정도 상승된 조건에 적응된 미생물을 말하며 일반적인 고온성 미생물과는 그 생리기전도 다른 것으로 생각된다. 특히 열대성 기후를 보이는 동남아 지역의 자연과 전통 발효식품에서 많은 균주가 분리될 것으로 기대된다.

○ 이들 내열성 미생물은 기온이 높은 열대지방에서 발효산업에 이용하게 되면 발효액 냉각에 필요한 생산비를 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 사용에 따른 공해, 특히 CO2의 발생을 줄일 수 있을 것이다. 또한 고온에서 미생물의 배양은 다른 많은 종류의 미생물 오염을 방지하는 수단도 된다. 폐당밀과 돼지감자 같은 우수한 발효원료가 풍부한 동남아시아에서 내열성 미생물을 이용한 발효공업은 매우 경제성이 우수한 산업으로 발전할 수 있을 것이다.

저자: K. Matsushita et al.
자료유형: 학술정보