천적
[ Natural enemy ]
일반적인 먹이사슬 대응의 상호작용으로 특정 생물에 대하여 서로 기생하거나 죽이거나 숙주가 되는 균의 환경을 천적이라고 한다. 특정 생물의 효과적인 유인을 위하여 물질 배출을 돕거나 해충 퇴치와 산란 자극제로 생물학적 방제에 의해 반 화학물질을 생성하는 것을 돋는 개체를 천적이라 한다. 특히, 진딧물 단 물에서 유래한 미생물은 천적의 효능을 끌어 땅기고 향상시킨다. 뮤 코르(Mucor) 균은 포자발아억제물질에 비감수성이기 때문에 선충에 기생하거나 포식함으로써 천적의 일종으로 여겨진다.
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뮤 코르(Mucor)균 (출처: NaturePL 01333332)
목차
기원 및 명명
미생물에 대한 천적을 단일 종으로 기원과 명명으로 정의를 내릴 수는 없다. 아마, 미생물이 존재했을 시기 부 터 먹이사슬 대응의 상호작용으로 늘 생태계에 존재했을 것이다. 특히, 뮤 코르(Mucor) 균은 토양, 공기, 먼지 생태계 및 축축하고 썩은 낙엽의 지표면, 식료품, 그리고 인간 서식지의 젖은 벽 등 광범위한 영역에 존재한다. Ainsworth에 따르면, Mucor 표본의 최초 현미경 관찰은 1665년 Robert Hooke의 의해 설명되고 오늘날까지 수백 종의 잠재적 종들이 보고되고 있다1). Mucor 조상적 체계는 곰팡이(Fungi) 생물체 왕국의 새로운 개념으로 식물 왕국 내에서 엽상식물(thallophytic) 세분으로 분류되었다2)3) .
분류군
세균 도메인 > Fungi (곰팡이 계) > Phylum Zygomycota (접합균류 문) > Class Mucormycotina (털곰팡이 강) > Order Mucorales (털곰팡이 목) > Family Mucoraceae (털곰팡이 과) > Genus Mucor (뮤 코르 속) > Species Mucor (뮤 코르 종).
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뮤 코르(Mucor)균 (출처: NaturePL 01333331)
다양성
- Mucor 종은 다른 구성원과 함께 연구가 많이 된 분류 종은 "접합균류(Zygomycota)"이며 가장 풍부한 종은 털곰팡이(Mucorales) 종으로 보고 된다.
- Darluca는 녹병균포자층에 기생하면서 숙주가 되며 양분을 탈취하는데 이러한 형태를 천적이라 한다.
- Mucor rouxii는 전분당화력이 강해서 알코올 제조에 사용되며 M. pusillus는 렌넷(rennet) 효소를 생산하고 카제인을 응고시키므로 치이즈 제조에 이용된다.
- Mucor는 토양생태계에서 선충을 포식하거나 기생하는데 선충에서는 mucor이 천적에 해당된다.
- 자연 상태의 원숭이는 작물의 해충을 방제하는 효과적인 약제로서의 천적이다.
- 진딧물 단물에서 유래한 미생물은 천적의 효능을 끌어 당기고 향상시켜 작물의 수확량과 경제적 손실을 초래한다. 이러한 진딧물을 통제하기 위하여 천적이 필요하다.
- 레이디 딱정벌레는 세균, 진균, 진드기, 선충류, 말벌, 파리에 공격을 받지만 호스트의 인구 동태를 크게 바꿀 수 있는 능력을 가지고 있으므로 다양한 천적에 해당된다.
- 누룩은 우리나라 전통 주류의 발효에서 다양한 발효 미생물 및 효소 원으로 사용 되어오고 있으며, 유래 미생물 분류에서 Mucor sp. 등이 분리가 되어 "천적"으로 이해 할 수 있다. 최초의 누룩은 1892년 연구 되어 왔지만 1903년 조선누룩으로부터 3종의 Mucor 속이 분리된 것은 전통주 발효에서 전적으로서의 다양한 역할을 했으리라 판단된다.
유전체 및 대사
Mucor는 가장 큰 genus이며 현재 58종이 보고 되어 있다. 뮤코르 라세모수스(Mucor racemosus) rRNA gene의 repeat unit는 10 kb 정도이며 이들 한 개의 repeat unit안에 5S-18S-5.8S-26Sd의 순서로 4개의 rRNA gene모두를 보유하고 있다. Mucor racemosus 18S RNA 3` 말단은 500 bp~600 bp이며 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)와는 84.0% 이상 유사도를 보이며 사람, 쥐, 생물과는 70~85의 상동성을 보인다. 또한, 두 개의 엑손(exon)은 57개와 387개 nucleotides로 구성되어 있으며 이들 사이 인트론(intron)은 131개가 존재한다4). Mycobank에 등록된 Mucorals 목에는 13과 72속 1,600종 이상이며, 털곰팡이 과(Mucoraceae) 81.9%와 Mucor속 41.2%로 높은 비율로 보고 되었으며 Mucormycotina 아문에 속하는 3개의 목은 13속과 56속 300종으로 추정된다5). 국제적으로 보고된 Mucorales 과에는 Absidia, Mucor, Rhizopus 등의 속에 포함되지만 Mucor의 단점으로는 오동정이 많으며 확인되지 않은 종이 많아 정확한 동정이 필요하다. 이에 따른 전척에 한 종에 대하여 정의를 내리기 전에 기원, 명명, 다양성과 유전체의 정보를 학술적으로 정립할 필요가 있다.
모양과 크기
Mucor는 곰팡이의 총칭이다. Ainsworth따르면 Mucor 표본의 첫 번째 현미경 관찰은 Robert Hooke에 의해 1965년에 완성 되었다1). 잘 발달된 균사는 포자낭병의 균사로부터 직접 뻗어 나온 모발과 같이 보이며 길이는 수cm에 이르며 크기는 8.0 ㎛이고 백색 자실체의 성숙함에 따라 회백색, 회갈색, 흰색, 베이지색 이다. Mucor속은 접합균류이며 격막이 없고 포자낭포자는 구형이며 가근(rhizoid)이나 포복지(stolon)는 형성하지 않는다. Mucor속에서 균사의 성장 중에 분화된 균사인 포자낭 병(sporangiophore)의 끝에 중측(columella)을 형성하고 그 말단이 부풀어 포자낭(sporangium)을 이루고 그 속에 생기는 것은 무성포자이다. Mucor속은 접합포자이며 Rhizopus에서 형성되어 유성포자로서 두 균사와 핵이 접합하고 그 부분은 팽대해서 포자를 형성한다. 균사체 간의 길이는 1 mm이며 그 끝은 접합자낭으로 둥근 접합포자를 형성하며 보통 자낭안에 1~10개 형성한다.
분포
Mucor 주요 서식지는 토양, 공기, 먼지 생태계 및 축축하고 썩은 낙엽의 지표면, 식료품(과일, 야채, 곡류, 빵, 치즈), 그리고 인간 서식지의 젖은 벽 등이다. Mucor은 종에 따른 다르지만 발육 및 서식 온도는 20~40℃이며, pH 3.0~8.0로 대부분 생육이 빠르며 썩은 식물체 및 초식동물 변 그리고 토양에 잘 번식한다.
관련용어
집필
장진수/생물유전자원연구소
감수
김근필/중앙대학교
참고문헌
1. Ainsworth GC. 1965. Historical introduction to mycology. In Ainsworth, G.C., Sussman, S. (Eds.), The fungi, vol. I Academic Press, New York.
2. Whittaker RH. 1969. New concepts of kingdoms of organisms. Science 163, 150-160.
3. Madden AA, Stchigel AM, Guarro J, Sutton D, Starks PT. 2012. Mucor indicola sp. nov., a fungal species isolated from an invasive paper wasp nest. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 62, 1710-1714.
4. Sosa L, Fonzi WA, Syphered PS. 1989. Structure of a ribosomal protein gene in Mucor racemosus. Nucleic Acids Res. 17, 9319-9331.
5. Santiago TM, Ruiz-V á zquez RM. 2016. RNAi pathways in Mucor: A table of protein RNAs and functional diversity. Fungal Genet. Biol. 90, 44-52.
동의어
천적(Natural enemy), Natural enemy, natural enemy, 천적