백강균
1. 요약
하얀색을 띠는 곰팡이로 곤충들 몸에 기생해서 번식하는 곤충병원성(Entomopathogenic) 곰팡이이다.
2. 특징
보통 다른 곤충병원성 곰팡이들[2]과는 달리 이 곰팡이는 기주 스펙트럼(Host spectrum)이 상당히 넓은 편이다. 또 애벌레가 몇 령인지, 성충인지 유약충인지 구분을 안하고 곤충의 모든 성장단계에서 번식을 할 수 있다. 심지어는 곤충 이외의 다른 동물들(거미)까지 죽일 수 있다고 한다.
또한 체내로 직접 들어가야 번식 가능한 다른 곰팡이들과는 달리, 이 곰팡이는 어떤 형태[3]로든 직접 곤충의 몸에 닿아도 바로 충체 내로 침투가 가능해 다른 종들에 비하여 번식에 있어 매우 뛰어난 이점들을 지니고 있다. 곤충이 단단한 껍질을 가지고 있는데도 침투가 가능한 이유는 곤충 마디 사이에 얇은 막이 있는데, 그것을 백강균이 발아관 또는 균사로 뚫을 정도로 얇아서이다. 따라서 생물학적 방제 관련 학문에서 다양한 형태로 연구 및 개량되고 있다.
전세계에 걸쳐 널리 분포하는 곰팡이들 중 하나이다.
생활사 중 하얀 색의 포자를 기주 밖으로 내놓는 특성 때문에 '백강병(White muscardine disease)'이라는 이름이 붙었다.
3. 생활사
모든 곰팡이들이 그러하듯이 무성생식 유성생식 둘 다 가능하다. 무성생식을 할 때 "분생자"라고 부르는 포자를 생성한다. 분생자는 죽은 곤충의 피부 겉 표면에 생겨나고 풍매전파를 이용해 포자를 멀리 퍼뜨린다.
분생자들이 공기 중을 떠돌다 곤충의 몸에 닿으면, 분생자에서 발아관이 생긴다.[4] 분생자 안의 영양분이 고갈될 때까지 발아관이 자라면서 곤충의 큐티클 층을 침투하기 시작한다. 발아관이 침투하면서 큐티클 층을 녹이는 효소를 내뿜는다.
구멍이 뚫릴 즈음에, 분생자 안에 있던 영양분을 거의 소진하고 발아관에서 균사가 자라난다. 그 상태로 균사가 충체 내로 파고들어 오는데 충체 내 면역 체계의 공격을 막거나 약화시키기 위해 '보베리신(Beauvericin)이라는 독소를 배출한다. 이후 균사는 피부층을 끝까지 파고들어가, 충체 내 체강까지 닿게 된다.
접촉 3~7일 내로 기주가 죽을 때까지 충체 내에 있는 혈액(체액)과 조직들을 먹고 산다. 기주가 될 곤충의 크기나 복잡성에 따라 기주가 죽는 때는 다르다.
4. 생물학적 방제
특징 항목에서처럼 워낙 넓은 기주 범위의 특성 때문에 생물농약 또는 생물학적 방제로 많이 이용 및 연구받고 있다. 또한 말라리아 원충을 매개하는 중국얼룩날개모기를 퇴치하는데 쓰이기도 한다.
백강균을 이용해 국내에서 주로 방제 대상으로 삼고 있는 주요작물해충들이 있는데, 배추좀나방, 콜로라도감자잎벌레, 왜콩풍뎅이, 옥수수들명나방이 대표적인 예이다.
최근에는 호박벌의 독[5]의 단백질 RNA에 들어있는 살충성 활동 영역(Active domain)을 백강균 키틴분해효소의 시그널 시퀀스와 붙인 것을 2항 플라스미드에 넣고 그걸 다시 집어넣어 형질변환시킨 백강균에 대한 연구가 나와있다. 세린단백질분해효소 때문에 다른 백강균과는 달리 절지동물에 더욱 치명적인 독성을 띠고 있다. 하지만 그만큼 생활주기도 짧고 에볼라 바이러스처럼 감염되자마자 포자를 퍼뜨리지 못한 채로 기주가 죽기 때문에 잔류성에 전혀 문제가 되지 않고 있다.
5. 인간에 대한 유해성
여러 기주들을 죽일 수 있는 독성과 특성 때문에 사람도 죽이거나 병들 수 있게 하는 거 아니냐고 보는 사람도 있을 것이다. 하지만 인간에게 백강균은 별로 피해를 주지 않는다. 직접적으로 우리에게 피해를 줄 수 있는 게 있다고 한다면, 각막염이나 단순포진바이러스 같은 가벼운 증상 정도로만 끝날 수 있다.
독소인 보베리신 또한 이미 동물 실험 결과를 통해 절지동물 이외의 동물들에게는 아무런 피해조차 주지 못한다.
[1] 템플릿에 있는 사진은 균주 사진이다.[2] 주로 나비목 곤충들에게만 피해를 입힌다.[3] 분무기로 분사되던 직접 사람이 뿌리던[4] 발아관이 생기는 데에 고온과 습기가 필요하다고 한다.[5] Venom Serine Protease(VSP): 독소 세린 단백질분해효소로 독시가 이와 비슷한 독을 가지고 있으며, 둘 다 포유동물들의 체내에 침투하면 섬유 용해증이 일어난다.