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중국 사천농업과학원(Sichuan Academy of Agricultural Sciences)과 미국 캘리포니아 대학(University of California Berkeley)의 연구진은 곰보버섯(Morel)에 대한 새로운 연구를 수행했다. 이 연구를 통해서 곰보버섯이 탄소 순환에 중요한 역할을 한다는 것을 알게 되었다. 곰보버섯(Morel)은 진미 요리 재료로 널리 알려져 있다. 또한 이것은 산림 생태계에서 지구화학적 순환에 영향을 미치기 때문에 경제적, 문화적, 생태학적으로 중요한 곰팡이이다. 멀티-오믹(multi-omic) 접근법으로 곰보버섯의 분해 메커니즘을 해독함으로써 식물 쓰레기와 같은 리그노셀룰로즈(lignocellulose)가 풍부한 물질로부터 탄소를 획득해서 토양 속에 탄소를 축적하는 역할을 한다는 것을 알게 되었다. 이것은 대기 중의 CO2 배출량을 감소시키면서 토양의 비옥도와 유기물을 증가시키는 역할을 한다. 곰보버섯은 1980년대에 대량으로 재배할 수 있기 전까지 재배할 수 없는 야생 버섯으로 간주되었다. 외인성 영양 백(exogenous nutrient bag)은 검은 곰보버섯이 일반적인 농지 토양에서 재배될 수 있게 했다. 야생에서의 성장과 비교했을 때, 이 기술은 재현성이 높은 시스템을 제공하여 검은 곰보버섯이 재배할 수 있게 했다. 이번 연구진은 중국 사천성에서 재배된 검은 곰보버섯 균주와 프랑스 숲에서 채취한 야생 검은 곰보버섯 균주에 대한 유전자 시퀀싱을 수행했다. 이러한 분석을 통해서 리그노셀룰로즈 분해 동안에 발생하는 검은 곰보버섯의 생화학적 과정을 알 수 있었다. 이번 연구를 통해서 검은 곰보버섯의 특징에 대해 몇 가지 알 수 있었다. 첫 번째는 균사체에 의해 분비되는 CAZyme는 다양한 가수 분해와 산화 환원을 유도해서 외인성 영양 백의 기질 분해를 유발했다. 두 번째는 전분과 셀룰로오스와 같은 식물 다당류는 글리코사이드 가수분해효소(glycoside hydrolases)에 의해서 분해되는 반면에 트리글리세리드(triglyceride)는 곰보버섯 균사체에 의해 초기에 축적되고 나중에 소모되었다. 이런 분해는 외인성 영양 공급원에 인접한 토양에 유기 탄소 영양분을 지속적으로 배출시켰고, 이것은 토양 내에 유기 탄소 함량을 매우 증가시키고 성장하는 동안에 소모시켰다. 이런 능력은 낙엽과 같은 리그노셀룰로즈가 풍부한 물질로부터 유기 탄소를 흡수할 수 있게 한다. 이것은 썩어가는 나뭇잎과 나무로부터 대기 중으로 배출되는 CO2량을 줄이고 토양의 비옥도와 유기물을 높이는데 중요하다. 더 중요한 것은 이런 식물 쓰레기가 너무 많이 축적되면 산물이 일어날 수 있는데 곰보버섯으로 인해서 이런 위험도가 감소하게 된다. 2018년에 일어난 캘리포니아 산불로 인해서 매우 많은 CO2가 대기 중으로 방출되었다. 이번 연구는 단지 버섯이 생육함으로써 이런 문제를 해결할 수 있다는 것을 보여주었다. 인간과 자연이 서로 조화를 이룰 때 우리의 삶은 더 안전하고 풍부하게 변할 것이다. |
