상세한 이유는 다음과 같습니다.
1. 나무 성분(리그닌)의 구조적 차이
나무의 세포벽은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 그리고 이들을 단단하게 결합하는 '리그닌'으로 구성됩니다. 그런데 침엽수와 활엽수는 리그닌의 종류가 다릅니다.
- 침엽수 (Softwood): 주로 구아이아실(Guaiacyl, G) 리그닌으로 구성되어 있습니다. G-리그닌은 구조적으로 결합이 매우 단단하고 치밀하여 효소가 침투하기 어렵습니다.
- 활엽수 (Hardwood): 구아이아실(G) 리그닌과 시링길(Syringyl, S) 리그닌이 섞여 있습니다. S-리그닌은 G-리그닌에 비해 결합 구조가 덜 복잡하고 효소에 의해 비교적 쉽게 분해됩니다.
2. 백색부후균이 활엽수를 선호하는 이유
백색부후균은 지구상에서 리그닌을 완전히 분해하여 이산화탄소와 물로 만들 수 있는 거의 유일한 생물입니다.
- 효소 전략: 백색부후균은 리그닌 분해 효소(Lignin Peroxidase, Manganese Peroxidase 등)를 분비합니다.
- 활엽수 선택 이유: 이 효소들은 침엽수의 단단한 G-리그닌보다는 활엽수에 포함된 S-리그닌 구조를 끊어내는 데 더 효율적입니다. 리그닌을 먼저 제거해야 그 안의 맛있는 영양분(셀룰로오스)을 먹을 수 있기 때문에, 상대적으로 공략하기 쉬운 활엽수를 주로 가해하게 됩니다.
- 결과: 리그닌(색깔의 원인)이 먼저 사라지고 하얀 셀룰로오스가 남기 때문에 나무가 하얗게 변합니다.
3. 갈색부후균이 침엽수를 가해하는 이유
갈색부후균은 리그닌을 완벽하게 분해하지 못합니다. 대신 리그닌을 살짝 변형시키기만 하고 그 안의 셀룰로오스만 뽑아 먹는 전략을 취합니다.
- 비효소적 전략 (펜톤 반응): 갈색부후균은 덩치가 큰 효소 대신, 아주 작은 크기의 산화제(철 이온과 과산화수소를 이용한 펜톤 반응)를 내보냅니다. 이 산화제는 크기가 매우 작아 침엽수의 치밀한 G-리그닌 벽을 통과하여 안쪽의 셀룰로오스에 도달할 수 있습니다.
- 침엽수 선택 이유: 백색부후균이 분해하기 힘들어하는 침엽수의 단단한 리그닌 구조를 갈색부후균은 '우회'해서 공략할 수 있는 능력이 있습니다. 따라서 다른 균들이 잘 먹지 못하는 침엽수 시장을 독점하는 방향으로 진화한 것입니다.
- 결과: 셀룰로오스(흰색)는 사라지고 변형된 리그닌(갈색)만 덩어리로 남기 때문에 나무가 갈색으로 갈라지며 부서집니다.
요약
| 구분 | 주요 타겟 | 리그닌 특징 | 분해 전략 | 결과물 |
|---|---|---|---|---|
| 백색부후균 | 활엽수 | S-리그닌 함유 (비교적 분해 쉬움) | 효소로 리그닌 자체를 파괴 | 하얀 셀룰로오스 위주로 남음 |
| 갈색부후균 | 침엽수 | G-리그닌 위주 (매우 단단함) | 산화제로 리그닌 벽을 통과해 내부 영양분만 섭취 | 갈색 리그닌 덩어리가 남음 |
즉, 백색부후균은 활엽수의 리그닌을 '정면 돌파'할 수 있기 때문에 활엽수에 강하고, 갈색부후균은 침엽수의 단단한 리그닌을 '우회 공략'할 수 있는 능력이 있어 침엽수에서 주로 발견되는 것입니다.