배양할수 없는 미생물들 자연환경에서 미생물의 모습

왜 대부분의 박테리아는 살아있는 모습으로 배양할수 없는 것인가. 여기에는 다양한 요인이있는 것 같다. 대부분은 환경에서 오는 스트레스로 추측한다. 온도의 변화(저하와 상승) 식량의 감소, PH의 변화등 다양한 환경의 변화는 세균에 직접적으로 영향을 준다. 이러한 스트레스를 받으면 박테리아는 왜소화하는 동시에 신진대사 활동을 저하시킨다. 박테리아는 조건이 좋은 경우 신진대사를 재개하고 다른 박테리아는 돌이킬 수없는 변성을 위한 반사반생이 되고있다. 

이들을 통틀어 "살아 있지만 배양할 수 없는 상태(VBNC)라고 부르고 있는 것 같다. 그럼 왜 자연계의 박테리아의 대부분이 VBNC인 것일까. 그것은 토양의 세균도 해수중의 세균도 그 대부분이 기아 상태에 있기 때문에 혹독한 자연에 살아가기 위한 전략이 VBNC화 한 것이다. 반대로 말하면 배양할수 있는 부유 세균과 비유하자면 영양분이 풍부한 특수 상황인 것이기 때문이다. 동시에 이것은 왜 자연계의 박테리아가 부유상태가 아니고, 바이오 필름 ​​등의 고착 상태에서 살아있는 이유가 밝혀진다. 영양이 고갈된 환경에 놓인 박테리아는 뭔가 고착하려고 한다. 물건의 표면은 정전기가 있어 때문에 유기물을 흡착하고 있다. 그 유기물을 노린다면 표면으로 달라붙는 것이다. 그래서 표면이 있으면 거기에 고착하는 것이 박테리아 본래의 삶이며, 기본 전략이다.

 

그 약간의 흡착 유기물을 이용하여 점차 대사가 활발해지고 점차 거기에 여러 세균들이 모여 이윽고 그것은 바이오필름이 된다. 즉 자연계의 박테리아들은 바이오필름에서 살아가는 밖에 길이없는 것이다. 즉, 세균들은 이 변화하기 쉬운 지구 환경에 태어났을 때부터 바이오 필름을 만들어 살아남은 셈이다. 생존을 위해 최고도로 발달한 시스템이 바이오필름이다. 게다가 그 바이오 필름에서조차도 대부분의 세균은 기아 상태이며, 배양할수 없는 VBNC 상태에 있는 것이다. 　그렇게 되면, 「바이오필름이 있으면 항생제가 듣지않는다 '라는 이유도 밝혀진다. 자연에서 살아남기 위해, 자연환경의 변화를 모로받지 않는 피난처이며 안전한 삶의 터전이 바이오 필름이기 때문이다. 실제로 세균을 시험관내 부동유 상태에서 조사한 항생제 감수성과 바이오필름에서 그 세균의 감수성은 전혀별개의 문제이다.

단독 부유세균 유효했던 항생제 농도의 1000배 이상을 투여해도 바이오 필름에서 동일한 균에는 효과가 없었다는 실험은 유명하다. 　그리고 이 책에서 바이오 필름의 놀라운 모습을 가르쳐 준다. 바이오 필름은 여러 세균이 생존하고 있는 장소이지만, 그것은 "단세포 생물이 우연히 모인것이 아니라 고도의 조직화된 다세포 생물과 유사한 기능을 실현하고 있는 것이다. 　바이오필름의 매트릭스 사이에는 물이 순환하고 있지만, 이것은 가장 원초적인' 순환 시스템이며, 서로 신진 대사를 주고 받고 있는 모습은 기능분화이다. 이러한 기능은 호르몬과 페로몬과 유사한 화학물질의 신호에 정묘하게 제어되는 것이다.