자닮

약용버섯 이야기(194):지속가능성과 버섯의 역할

키다리곰보버섯(Morchella elata) 백합나무, 양물푸레나무와 공생관계. 그러나 균근균이자 부생균이기도 하다.

"지속가능성"(sustainability)이라는 말이 개인 가정으로부터 지구라는 별 자체에 이르기까지 인간사 모든 영역에서 광범위하게 사용되고 있다. 특별히 유엔의 지구정상회의가 지구자원에 대한 무분별한 착취와 인구증가로 인한 지구의 위기에 대처하기 위하여 자원과 환경의 지속가능한 발전(sustainable development)을 추진하기 위한 프로그램을 개발하고 있다. 특히 세계 인구가 2050년에 최대 90억 명에 이를 것으로 예상되기 때문에 제한된 면적을 사용하여 생산한 식량을 가지고 증가하는 인구를 다 먹여살려하는 일이 가장 어려운 상황에 놓여있다.

실제로 이 "지속가능성"이라는 명사형 용어가 각광을 받고 등장하였지만 본래 이 말은 여러 명사에 붙어서 많이 사용되던 "지속가능한"(sustainable)이라는 형용사형 용어였다. 이를테면 "지속가능한 발전"이라는 말은 비교적 오래 친숙하게 들어오던 말이었지만, 최근에 와서는 "지속가능한 농업"이라든가 "지속가능한 에너지"라는 말을 비롯하여 심지어 "지속가능한 경영", "지속가능한 관광"이라는 말은 물론 광범위하게 "지속가능한 삶"이라는 말에 이르기까지 거의 날마다 접할 수 있는 말이 되었다.

이렇게 "지속가능한"이라는 말 배후에 함축된 개념과 사상에 점 점 더 익숙하게 되었다. 뿐만 아니라 우리 인간이 지구와 그 안에 사는 모든 동식물은 물론 모든 생물, 무생물과 맺는 관계에 대하여 새로운 방식으로 이해하게 되었고, 모든 녹색운동의 기초원리가 되고 있다.

지구상에 있는 모든 생명체는 건강한 토양에 의존하여 살아간다. 전 세계 식량의 99%가 땅에서 생산된다. 60억이 넘는 사람들이 지구촌의 11%밖에 되지 않는 땅에서 생산된 식량에 의존하고 있다. 이 땅 가운데 본래의 비옥한 땅은 겨우 3%밖에 되지 않는다. 그런데 지속 가능하지 않은 방법으로 농사를 지은 결과 지구촌의 농업이 큰 위기를 맞고 있다.

건강한 토양은 식량 생산에 필수적인 일이라 할 때 과거 우리 인간이 망가뜨린 토양을 회복하고 복원하는 일 또한 필수적인 것이다. 식물 뿌리가 뻗어가는 부분의 토양층을 회복하고 복원하는 방법이 많겠지만 현재 우리 자연농업에서 중요하게 실시하고 있는 미생물 공급과 건강한 부생균과 균근균 재공급이 절실하게 필요한 상황이다.

그래서 비료, 살충제, 제초제의 과도한 사용으로 말미암아 토양의 비옥도 상태를 악화시킬 뿐만 아니라 많은 환경문제를 야기하여 최근 연구는 화학물질 투입에 대한 대안이 될 수 있는 접근 방식을 조사하는 데 초점을 맞추고 있다. 이와 관련하여 이미 오래전부터 우리 “자닮”에서는 강조 실천해 오고 있는 사실인데 서양 사회에서도 토양 비옥도를 개선하기 위해 미생물이 탐구되고 있다.
토양 비옥도에 기여하고 작물 생산을 향상시키며 작물을 해충과 질병으로부터 보호하는 토착 토양 미생물의 역할을 중요하게 여겨 강조하고 있다. 작물 생장촉진 박테리아(PGPR), 균류, 토양 안의 시아노박테리아(남세균 cyanobacteria), 식물계 작물생산과 같은 유익한 미생물을 접종함으로써 지속가능성을 향하여 한걸음 더 나아가게 될 것이다.

균류 또는 버섯은 진핵(眞核) 생물(eukaryote)로서 유익하거나 병원성일 가능성을 가진 여러 단세포 또는 다세포 종으로 구성된다. 지난 수십 년 동안 균류는 다양한 목적을 위해 단독으로 또는 박테리아와 함께 접종하여 사용하고 있다.

부생균 버섯이나 균근균(공생균) 버섯과 함께 농사를 지으면 소출도 증가하고 비료사용이 감축되며 장기간에 걸쳐 토양구조도 좋게 된다. 버섯의 균사는 토양을 푸석푸석하게 풀어주고 미세한 공간을 만들어 줌으로써 수분흡수의 좋은 통로가 되게 한다. 버섯의 균사체가 방출한 이산화탄소는 토양 속에 흠뻑 흡수되어 작물을 잘 자라게 한다. 이산화탄소로부터 만든 탄소는 작물 세포조직 속으로 흡수된다.

턱받이포도버섯(독청버섯아재비) Stropharia rugosoannulata Farlow ex. Murr. 턱받이포도버섯(=독청버섯아재비) 부생균으로 옥수수와 함께 재배하면 좋다.

지속 가능한 농업에 사용하기 위해 이용하는 다양한 종류의 균류가 있다. 이를테면 사상균류(絲狀菌類 filamentous fungi), 내생균류(endophytic fungi), 수지상(樹枝狀) 균근균(arbuscular mycorrhizal fungi=AMF) 등이 있다.

* 사상균류(絲狀菌類 filamentous fungi)
사상균류는 토양의 유기물 분해를 돕고 토양 응집력을 향상시킨다. 알타나리아(Alternaria), 아스페르길루스(Aspegillus), 크라도스포리움(Cladosporium), 데마티움 (Dematium), 글리오클라듐Gliocladium), 후미콜라(Humicola) 및 메타리지움(Metarhizium)은 토양 유기물 (SOM)을 유지하는 토양 시스템에서 유기 물질을 생성한다.

* 내생균류(endophytic fungi)
내생균류는 작물의 생명에 해를 끼치지 않고 작물 부위를 감염시킴으로써 작물과 상호관계를 맺는다. 이 내생균류와 작물의 상호관계는 금속, 질병, 가뭄, 열 등을 포함한 스트레스에 대한 내성능력뿐만 아니라 영양소 획득을 개선하여 작물의 성장을 증강해 준다.

* 수지상(樹枝狀) 균근균(arbuscular mycorrhizal fungi=AMF)
지속 가능한 농업에서 수지상(樹枝狀) 균근균(AMF)의 사용은 토양 가운데 폭넓은 분포와 미생물 생물자원 및 작물의 토양 영양소 순환과정에 많은 기여로 말미암아 증가하고 있다. 인, 구리, 아연 및 성장 촉진 물질과 같은 영양소 섭취는 그 사용에 따라 개선 향상하고 있다.

우리가 눈으로 잘 볼 수 없는 균근균(菌根菌)은 식물의 99% 잔뿌리 주변에서 공생관계를 형성하고 있다. 많은 식물이 이러한 균근균과 맺은 공생관계 없이 살아갈 수 없다. 균근균과 공생관계를 맺고 있는 식물은 그렇지 않은 식물보다 몇 배의 영양분을 더 많이 흡수할 수 있다. 균근균은 강력한 유기산을 통하여 토양 속의 분해하기 어려운 영양소를 분해함으로써 숙주식물이 흡수하기 좋게 만들어 준다.

.균근균을 통한 좋은 영양분과 많은 양의 수분 흡수는 식물이 건강하게 자라도록 돕는다. 이러한 식물 건강을 위해서는 건강한 토양이 필요하고 토양이 건강하려면 풍부한 토양 미생물이 흙속에 있어야 한다. 그래서 토양 미생물과 균근균을 토양 속에 다시 공급하는 일이야 말로 고갈되고 오염 손상된 토양을 되살려 건강한 토양을 만들어 주는 일의 첫걸음인 것이다.

조개껍질버섯 Lenzites betulina(L.) Fr. 이 버섯의 항균성분 가운데 감귤궤양병균 Xanthomonas citri, 도열병균 Pyriculariaoryzae, 채소시듦병균 Fusarium oxysporum, 잔디탄저병균 Collectorichum gaminicola에 대한 항균작용이 있다.

지속 가능한 농업을 위해 이용하는 균류(버섯)의 역할은 다음과 같다. ◾균류를 바이오 비료로 사용 ◾생물 살충제로 균류 사용 ◾금속으로 오염된 지역을 다시 실리기 위해 사용

1. 균류를 바이오 비료(bio-fertilizer)로 사용

생물 비료란 작물, 토양 및 종자에 적용하여 작물 성장에 필요한 필수 영양소를 공급해 주는 살아있는 미생물 제제를 말한다. 생물비료는 토양의 비옥도를 높여주고 결국에는 작물 성장을 촉진하는 환경 친화적이고 비용 효율적인 기술이다.

최근에는 바이오 비료로 효모균을 응용하는 것은 인간과 환경에 대한 안전성으로 인해 많은 관심을 받고 있다. 양조 산업의 부산물인 바이오 비료로서 양조효모 (Saccharomyces cerevisiae)가 토마토와 사탕수수의 뿌리와 새싹에 질소(N)와 인(P)의 공급원으로 광범위하게 사용하고 있다.

팽이버섯 Flammulina velutipes(Curtis) Singer 식물 감염 저지효과를 가진 항바이러스성분이 들어있다.

2. 생물 살충제로 균류 사용

작물 질병으로 말미암아 전 세계적으로 작물 생산성이 20%에서 40% 감소한 것으로 보고되고 있다. 따라서 해충과 질병에 대한 작물의 잠재력을 높이기 위해 이 분야의 연구가 절실하다. 화학 살충제의 사용은 항상 우리 주변 환경에 위험한 영향을 미치므로 균류와 같은 생물학적 투입물을 사용하는 것이 매력도 있고 또한 이 분야의 새로운 접근 방식이기도 하다.

또 균근균은 식물의 해충에 대한 저항력도 길러준다. 건강한 식물이 해충에 대한 저항력도 강하다는 것은 상식에 속하는 일이다. 건강한 식물은 해충피해도 적기 때문에 식물을 건강하게 자라도록 하는 것이 해충관리의 관건이 되는 것이다.

팽이버섯은 박완희, 한국약용버섯도감에 따르면 식물감염 TMV, TRPV의 감염저지효과를 가진 항바이러스성분이 있다. 맹독버섯인 독우산광대버섯버섯에 Aspergillus niger라는 곰팡이에 대한 항곰팡이 약리작용이 있다고 한다. 특히 복숭아탄저병균 Alternaria alternata에 대한 항곰팡이 약리작용이 있다.
조개껍질버섯에는 항균성분 가운데 감귤궤양병균 Xanthomonas citri, 도열병균 Pyriculariaoryzae, 채소시듦병균 Fusarium oxysporum, 잔디탄저병균 Collectorichum gaminicola에 대한 항균작용이 있다. 애광대버섯에는 세 종류의 곰팡이에 대한 항곰팡이 성분이 들어 있는데, 특히 잔디 탄저병균 Colletotrichum graminicola와 인삼뿌리썩음병균 Cylindrocarpon destructans에 대한 항곰팡이 성분이 들어 있다. 느타리에도 “버섯 알코올” 1-octene-3-ol과 ostereatin이라고 하는 살선충 殺線蟲 성분이 함유되어 있다.

기생균 버섯을 이용한 천연살충제 개발 가능성은 상당히 높다고 볼 수 있다. 이를테면 동충하초는 송충이, 딱정벌레, 나방이나 나비, 매미, 벌, 잠자리, 메뚜기, 개미, 노린재, 거미 등 벌레나 곤충의 알이나 유충, 또는 그 번데기나 성충에 기생함으로써 그 벌레나 곤충을 죽인다. 그래서 곤충의 개체수를 조절해 주기 때문에 농작물에 피해를 주는 해충을 방제하는 데에 이용할 수 있다.

구름송편버섯 또는 구름버섯(운지) Trametes versicolor(L.) Lloyd 구름송편버섯 역시 사람도 살리고 지구도 살려주는 귀한 버섯이다

3. 중금속 오염지역 다시살리기 위해 사용

한계치를 초과하는 중금속 오염은 환경문제이며 많은 사람들의 관심을 받고 있다. 중금속으로 오염된 전 세계 5 억 헥타르의 토지를 덮고 있는 5백만 개의 토양 오염 지역이 있다 . 급속한 산업화, 과도한 화학물질 사용, 높은 인구 증가로 말미암아 중금속을 토양 시스템 안에 내장하고 있고 따라서 작물은 중금속을 흡수하여 먹이 사슬에 들어가게 된다. 이처럼 물리적, 화학적 및 생물학적으로 오염된 장소를 다시 살리기 위해 다양한 접근방식이 사용되고 있다. 물리 화학적 접근방식의 사용은 비용이 많이들 뿐만 아니라 사용과 관련하여 많은 제한이 있기 때문에 생물학적 접근방식을 더 선호하고 또 안전하다. 지속 가능성과 양질의 식품을 생산하기 위해 균류 또는 버섯을 이용하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다.

특히 균근균은 중금속을 분해하여 흡수하여 뿌리 밖에 있는 균사체 속에 저장함으로써 숙주식물이 흡수하지 못하도록 막아 준다. 이렇게 함으로써 균근균은 숙주식물이 오염된 지역에서 자란다 해도 중금속에 오염되지 않도록 보호해 주는 것이다. 나아가서 균근균 버섯은 중금속을 흡수 저장함으로써 토양 속에 있는 중금속을 제거해 주기도 한다.

그리고 다양한 종류의 버섯 가운데 부생균인 기계충버섯(Irpex lacteus), 느타리(Pleurotus ostreatus), 먹물버섯(Coprinus comatus), 팽이(팽나무버섯 Flammulina velutipes), 잔나비불로초(Ganoderma applanatum), 잎새버섯(Grifola frondosa), 덕다리버섯(Laetiporus sulphureus), 표고(Lentinula edodes), 곰보버섯(Morchella esculenta), 턱받이포도버섯(독청버섯아재비 Stropharia rugosoannulata), 구름송편버섯(운지 Trametes versicolor) 및 백색부후균 Phanerochaete chrysosporium 등이 중금속을 분해하는 버섯들이다.

결론적으로 이미 우리 “자닮”에서는 지구와 땅을 되살리는 친환경 최저 비용 지속적 자연농법으로 토착미생물을 이용한 비료와 천연농약 제조 사용 등등 많은 대안적 접근방식을 실시 중이다. 서양 사회에서도 이 점에 착안하여 최근에는 이러한 목적을 달성하고 농업 생산량을 늘리기 위해 친환경적이고 비용 효율적인 접근 방식을 고안해내려고 애쓰고 있다. 특히 균류와 버섯을 이용한 접근방식도 균류나 버섯이 지닌 영양소의 가용화 및 다양하고 유익한 물질 생산을 통한 성장 촉진 역할로 말미암아 계속 개발과 탐색이 이루어지고 있다. 앞으로도 우리의 최우선 목표인 '지속가능성'을 달성하기 위해 이 분야에 대한 연구가 계속 수행 될 것이다. @

참고자료:

* AMMARA SAEED, Sustainability “An Evoking Concern”-Role Of Fungi, Technology Times, August 26, 2020
https://www.technologytimes.pk/2020/08/26/sustainability-an-evoking-concern-role-of-fungi/

그리고 이 사람이 전에 자닮에 연재하였던 아래 글 참고 비교
* 버섯과 함께 농사짓기: 야생버섯의 신비(47)* 야생버섯에서 천연농약이 가능할까?: 야생버섯의 신비(50)
* 버섯과 함께 농사짓기-그 둘째 이야기: 야생버섯의 신비(125)
* 지구를 다시 살리는 버섯들: 그 첫째: 야생버섯의 신비(73)
* 지구를 다시 살리는 버섯들: 그 둘째: 야생버섯의 신비(74)

최종수(야생버섯애호가) 기자, 다른기사보기기사등록일시 : 2021.04.01 05:47

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