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1. 진균 용어 개관
1.1. 진균의 생리 및 대사산물
진균은 다양한 2차 대사산물을 생산하며, 이들은 진균의 생존과 번식에 중요한 역할을 한다. 첫째, 진균은 항생물질을 생산하여 자신의 서식 영역을 방어한다. 둘째, 곤충을 유인하는 향기나는 물질을 분비하여 자신의 포자를 퍼뜨린다. 셋째, 자외선으로부터 자신을 보호하기 위해 멜라닌을 합성한다. 넷째, 배우자를 유인하기 위해 성 호르몬 유사 물질을 생산한다.
진균의 주요 2차 대사산물에는 곰팡이독소(mycotoxin)가 있다. 대표적인 곰팡이독소로는 아플라톡신, 시트리닌, 페니실릭 산, 루브라톡신 등이 있다. 이들은 각각 아스페르길루스 플라부스, 페니실리움 시트리늄, 페니실리움 루브룸 등의 곰팡이에 의해 생성되며, 간, 신장, 심장 등에 독성을 나타낸다.
진균은 적절한 온도, pH, 산소, 이산화탄소, 수분 등의 환경 요건을 필요로 한다. 특히 pH가 5.5-6.0 사이에서 가장 잘 자랄 수 있는데, 이는 세포막 단백질의 전하 상태와 미네랄 흡수율에 영향을 미치기 때문이다. 또한 호기성, 혐기성, 수생 진균 등 다양한 산소 요구성을 가지고 있다.
진균의 분포와 측정 방법으로는 버커드 포자 트랩을 이용하여 공기 중 곰팡이 포자의 농도와 변화 패턴을 파악할 수 있다. 이와 달리 앤더슨 포자 수집기는 포자의 크기에 따른 폐 침투 깊이를 측정할 수 있다.
진균의 변이 유발을 위해서는 비성적 이핵생식(heterokaryosis)과 유성생식(sexual) 과정이 활용된다. 또한 구성적 휴면(constitutive dormancy)과 외인성 휴면(exogenously imposed dormancy) 상태가 진균의 발아 시기를 조절한다.
진균의 포자는 자가 방출, 곤충에 의한 전파, 화학물질 유도 등 다양한 방식으로 분산된다. 이는 진균이 서식지를 확장하고 새로운 영양원을 찾아가는데 중요한 기능을 한다.
1.2. 진균의 환경요건
진균은 온도, 수소이온농도(pH), 호기성, 이산화탄소, 수분, 삼투압, 광 등 다양한 환경요건에 따라 생장과 활성이 영향을 받는다.
먼저 온도는 세포막의 지질 조성 변화에 영향을 미치므로 진균은 극한 온도 환경에도 견딜 수 있다. 수소이온농도(pH)는 세포막 단백질의 순수전하에 영향을 주어 5.5-6.0 범위에서 최적 성장을 보인다.
호기성 진균은 산소 요구도에 따라 절대호기성, 내기성무산소성, 절대무산소성 등으로 구분된다. 이산화탄소는 진균의 대사에 필수적이며, 수분은 원형질체 유지와 수분포텐셜 유지에 중요하다.
삼투압 변화에 대한 내성과 광에 대한 반응 또한 진균의 생육에 영향을 준다. 이처럼 진균은 다양한 물리화학적 환경요건에 따라 생장과 활성이 결정된다.
1.3. 진균의 분포와 측정
균류는 매우 다양한 형태와 생활사를 가지고 있으며, 전 세계에 걸쳐 다양하게 분포하고 있다. 특히 토양 내에는 다양한 종류의 진균이 서식하고 있다. 토양 내 진균의 종류와 개체수를 측정하는 것은 중요한데, 이를 통해 특정 토양의 미생물상을 파악할 수 있기 때문이다.
토양 내 진균의 분포와 개체수 측정을 위해서는 다양한 방법이 사용된다. 우선, 토양 샘플을 채취하여 균류의 포자를 분리하고 계수할 수 있다. 이때 세균 계수 시 사용하는 희석배양법을 응용할 수 있다. 토양 내 균의 균사나 포자를 현미경으로 관찰하고 계수하는 방법도 있다. 또한 Burkard spore trap과 같은 장치를 이용하여 공기 중 부유하는 균 포자의 개수를 정량화할 수 있다. 이 장치는 공기/m2 당 균 포자의 개수와 시간에 따른 포자의 유동 상황을 파악할 수 있어 유용하다.
균 분포와 개체수 측정 시 가장 어려운 점은 균류의 종 동정이다. 세균에 비해 균류의 형태적 특징이 다양하고 복잡하기 때문에 현미경 관찰만으로는 정확한 종 동정이 어렵다. 이를 보완하기 위해 균의 생리적·생화학적 특성, DNA 염기서열 분석 등의 방법이 활용된다. 이를 통해 토양의 균학적 다양성을 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.
토양 내 진균의 분포와 개체수 측정은 토양 생태계의 이해와 균류 관련 연구, 병원성 진균의 모니터링 등 다양한 분야에서 중요한 의미를 갖는다. 다만 균류의 특성상 정확한 측정이 쉽지 않은 만큼, 다양한 기법을 활용하고 지속적인 연구와 발전이 필요할 것으로 보인다.
1.4. 진균의 변이와 휴면
진균은 다양한 방법을 통해 변이를 일으킬 수 있다. 진핵생물인 진균에게 성적 생식은 유전적 다양성을 높이는 중요한 과정이다. 그러나 진균 중에는 성적 생식이 관찰되지 않는 종류도 있는데, 이러한 경우에도 비성적 생식 과정을 통해 유전적 다양성을 확보할 수 있다.
비성적 생식 과정에서 진균은 heterokaryon(핵자합체)를 형성하여 유전자 교환을 할 수 있다. 이를 준유성교환(parasexuality)이라고 하며, 두 개체의 핵이 ...
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