인산은 식물 발육과 생장에 필수적인 다량 영양소로, 토양 중 0.1%만 식물이 사용할 수 있는 인산이 있다. 불용성 인산을 식물이 사용할 수 있는 인산으로 변환하는 가용화 반응을 일으키는 미생물이 많이 존재하며 최근 환경친화형 생물비료(biofertilizer)의 개발필요성이 재기되어 개발 노력이 부단히 이루어졌다. 미생물이 인산 가용화 기작을 통해 불용성 인산을 유리인산으로 변환하는 것이 가장 바람직한 방법이다.
<h1>서 론</h1> <p>인은 식물체의 생장과 발육에 가장 펄수적인 다량영양소 중 하나이다. 실제로 인산은 토양 중에 \( 0.05 \%(w / w) \) 를 차 지하고 있으나, 식물이나 미생물이 이용할 수 있는 인산의 양은 그 중에서도 \( 0.1 \% \) 에 불과하다. 또한 인산은 산성 토양에서는 철 및 알루미늄 이온과, 알칼리성 토양에서는 칼슘이온과 쉽게 결합하여 불용화 됨으로써 토양 중에 식물이 이용할 수 없는 불용성 인산의 양만을 증가시키는 결과를 가져다준다. 이러한 난용성 인산염을 식물이나 미생물이 이용하기 쉬운 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } \) 나 \( \mathrm { HPO } _ { 4 } { } ^ { 2 } \) 의 이온형태로 전환시켜주는 과정을 가용화라 하며 토양 속에는 이러한 가용화 반응을 일 으키는 미생물이 많이 존재한다고 알려져 있다. 이와 같은 툭성을 가지는 인산과 밀접한 관계를 맺고 있는 분야가 바로 농업이라고 할 수 있다. 지금까지 우리 농업은 단위면적당 작물의 수확량을 극대화하기 위해 다량의 화학비료와 유기물 을 사용해 왔다. 그러나 최근 환경오염에 대한 인식변화로 인산가용화균을 이용한 환경친화형 생물비료(biofertilizer)의 개발필요성이 재기되어졌고, 개발노력이 부단히 이루어져왔다. 앞으로도 환경보전을 위한 갖가지 규제강화로 화학비료에 대한 제약이 심화될 것으로 판단되기 때문에 난용성 인산염을 효과적으로 분해하여 작물이 필요로 하는 인산질 비료성 분을 충분히 공급해줄 수 있는 생물비료의 개발은 중요한 과 제가 될 것이다. 따라서 인산비료의 사용을 대체 할 수 있고 환경오염 문제를 해결할 수 있는 방법이 절실히 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 바람직한 방법 은 인산가용화 미생물을 이용하여 토양 속에 다량으로 축적 되어 있는 불용성 인산태를 작물이 이용할 수 있는 유리인산 으로 전환하는 것이다.</p> <p>미생물에 의한 인산 가용화 기작은 아직 정확허 알려져 있지 않다. 그러나 대부분의 연구자들은 인산가용화 균들이 세포막 밖에서 직접 산화 과정에 의한 유기산 생성에 따른 산성화에 의해 많은 양의 유리인산이 방출된다고 보고하고 있다. Taha 등에 의해 가용화는 인산가용화 균에 의한 \( \mathrm { CO } _ { 2 } \) 와 유기산 생성에 의한 것이라고 보고된 바 있으며, Moghimi 등은 인산가용화시 2-ketogluconic acid가 많은 양 존재한다고 보고하였다.</p>