세상의 모든 이야기

지구의 환경오염을 막아주는 미생물

인류에게 가장 중요한 또 하나의 문제를 해결하는 데 있어 미생물의 공헌도를 제대로 보지 않는다면 공평하다 할 수 없것이다. 그것은 미생물의 다면적인 '위생업무'에 대한 것이다. 과학과 기술의 급속한 발전에 따라 인간은 일찍이 볼 수 없었던 강력한 수단을 갖고 자연을 적극적으로 개척할 수 있게 되었다. 그러나 그 때문에 전연 생각지 않았던 사태가 일어났다. 그중의 하나가 살충제이다. 인간은 농작물의 병해충을 방제하기 위해 여러 가지 다양한 살충제를 개발했다. 그러나 살충제를 대량으로 살포한다 하더라도 병해충을 전멸시킬 수는 없었다. 그 이유는 살충제에 대한 병해충의 저항력이 세졌기 때문이고, 또한 살충제를 살포함에 따라 병해충뿐만 아니라 병해충을 먹고사는 천적도 죽여 버렸기 때문이다. 그 결과 더욱더 새로..

발전하는 미생물

다음으로 발전 분야를 살펴봅시다. 이 분야에서도 미생물을 이용할 수 있지 않을까? 원자력 발전소가 잇달아 건설되고, 또 원자력 전지가 이용되는 것을 알고 있는 독자들은 이러한 착상을 바보 같은 일이라고 비웃을 지도 모릅니다. 그렇지만 이러한 견해야말로 근시안적이라고 말하지 않을 수 없습니다. 원자력 전지의 예를 들어봅시다. 이 전지는 방사성 원소가 붕괴될 때 발생하는 에너지를 직접 전기로 변환시키고 있습니다. 이들 전지는 물론 편리하지만, 그 반면 몇 가지의 커다란 단점도 가지고 있습니다. 그중 가장 큰 단점은 몇십만 볼트라는 매우 큰 전압이 발생하기 때문에 강압 장치가 반드시 필요하다는 점입니다. 이에 대해서 미생물이 만드는 발전은 효율이 높고 경제성, 신뢰성이 모두 뛰어납니다. 또 그 원리는 생물의 ..

미생물이 해양자원에 미치는 영향

다음 단계에서는 미생물을 이용해서 해저에 무진장 깔려있는 해저 광물지원을 개발하는 일입니다. 지구 상에 있는 지하자원의 3분의 2는 바다 밑에서 잠자고 있습니다. 망간 단괴만 하더라도 1조 톤, 인회석 단괴 (인산염 22-32% 함유)가 1,000억 톤, 앞으로 생석회를 대체할 시멘트 원료로써 유망한 글로비 게리나 연니 (globierina: 해양 퇴적물의 하나, 부유성 유공층의 하나인 글로비 게리나의 석회질 유체를 주성분으로 하는 해저의 진흙, 유백색, 황색, 갈색 등으로 특히 대서양에 널리 분포함)가 1,000조 톤에 이릅니다. 바닷물에서 여러 가지 금속류를 뽑아내는 것도 꿈같은 이야기는 아닙니다. 전체 용적 13억 7천만 입방 킬로미터의 거대한 바다에 가득찬 바닷물 속에는 1조 톤의 5만 배나 되는..

금을 녹이는 미생물

자연계에서는 어느 하나의 금속만 함유되어 있는 광석은 비교적 적고, 대부분은 여러 가지 금속이 함께 함유되어 있습니다. 예를 들면 티타늄 자철광은 철 이외에도 티타늄과 바나듐을 함유하고 있습니다. 또 석탄이나 철광석 중에는 게르마늄 등의 분산 원소(그 자신은 거의 또는 전혀 광물을 만들지 않지만 광석 속에 소량의 성분으로 존재하는 원소)가 함유되어 있습니다. 물론 광석 속에 함유되어 있는 모든 금을 가능하면 채굴하는 것이 가장 효과적일 것입니다. 그리고 여기에도 미생물의 활약할 무대가 있습니다. 과학자들은 미생물 야금에 사용되는 새로운 미생물을 찾기 위해 밤낮을 가리지 않고 연구를 계속하고 있습니다. 아연, 몰리부덴, 철, 크롬은 소련이나 그 외 다른 나라에서 미생물을 이용해서 채취하는 금속의 아주 일부..

유용한 광물 버리면 안된다.

30년도 더 전에 한 과학자가 광산이나 탄광의 배수구에 흐르는 수산화 철의 침전물에 대해 연구한 적이 있습니다. 당시에는 이 침전물이 오직 산화에 의해서만 생성된다고 생각했었습니다. 그런데 실험해보니 증류수에서는 철이 산화되지 않았는데, 광산 배수구에 흐르는 물에는 산화한다는 사실을 알았습니다. 3일이 지나자 철은 묽은 녹으로 뒤덮여 버렸습니다. 범인은 현미경에 의해서 발견되었다. 이전에는 보통 산화반응으로 간주되었던 것이 실제로는 유황 세균과 철 세균이 주역으로 활동한 생물학적 과정이라는 사실이 판명되었습니다. 똑같은 유황 세균이 석탄으로부터 유황화합물을 스스로 분리시키는 일을 합니다. 즉 1개월에 30%의 유황을 산화하여 황산의 형태로 분리합니다. 이 과정을 공업적으로 이용하기에는 너무 늦은 감이 있..

미생물로 비료와 광물도 만든다.

미생물은 농수산물의 수확량을 향상하는 데도 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 잘 알고 있듯이 농업에 있어서는 대량의 질소비료가 필요합니다. 소련에서는 질소비료의 생산량이 매년 증가하고 있지만 아직도 절대량이 부족합니다. 공기 중에 있는 질소를 동화하여 그것을 체내에 축적한 결과 토양을 비옥하게 만드는 미생물은 이러한 비료 부족을 해결하는 데 큰 도움을 줍니다. 토양 속에 질소의 양을 늘리는 데 커다란 역할을 하는 것으로 공기 중에 있는 질소를 동화하는 뿌리혹박테리아가 있습니다. 그리고 그로부터 니트 로긴이라는 약품이 만들어집니다. 이 약품을 가지고 콩과 식물의 종자를 처리한 후 심었더니 수확량이 눈에 띄게 늘었을 뿐만 아니라 병충해나 일기 불순에 대한 저항력이 일거에 증대했습니다. 최근에 소련의 과학자..

미래의 식량 미생물로 개발한다.

미래의 식량 미생물 그런데 이미 먹은 영양소 중에 꽤 많은 부분은 흡수되어서 고기나 우유나 계란이 되는 것이 아니라 단지 동물의 체내에서 분해되고 배출되어 버린다는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 사용된 사료에 대한 고기, 우유 등의 생산량의 비율은 성장이 빠른 젊은 가축이라 할지라도 20-30%를 넘지 못하며 완전히 자란 가축은 겨우 5-10%에 지나지 않습니다. 그래서 당연히 떠오른 것이 가축에게 주는 영양소를 직접 인간에게 투여하는 것이 가능하지 않을까 하는 문제입니다. 물론 가축 사료를 인간이 그대로 먹는 것은 아닙니다. 그것은 사료 속에 들어있는 단백질, 탄화수소, 비타민류 등의 귀중한 영양소를 합리적으로 이용할 수 있지 않을까 하는 생각입니다. 물론 그 경우에는 이들 영양소를 소화가 잘되고, 먹음..

석유에서 뽑아낸 단백질 사료

생물학자가 오랫동안 거듭 연구를 했는데도 불구하고 바로 최근에 이르기까지 단백질을 획득하는 문제는 해결되지 않았습니다. 처음에는 미생물은 고가의 음식물이나 사료(맥주의 맥아즙, 당밀, 설탕 등), 혹은 미생물을 생산하는데 기술적인 문제점이 있는 재료를 사용해서 미생물을 증식시켰습니다. 그러나 얼마 후 과학자는 입수하기가 쉽고 가격이 저렴한 원료를 찾아내는 연구에 몰두했습니다. 그 과정에서 석유의 탄화수소를 이용하여 미생물을 증식시킨다는 아이디어가 떠올랐습니다. 이것은 아주 탁월한 아이디어였습니다. 혹시 탄수화물의 경우처럼 석유나 그 분류 물(비등점이 다른 액체 혼합물을 가열하여 비등점이 낮은 것부터 점차 높은 것으로 유출 분리시키는 조작) 중에서 세력이 좋고 잘 증식하는 미생물을 선택할 수 있다면 기상이..