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아세트산 세균(영어: acetic acid bacteria) 또는 초산균(醋酸菌)은 발효 과정에서 당이나 에탄올을 산화시켜 아세트산을 생성하는 그람음성세균이다.[1] 아세트산 세균은 아세토박터과(Acetobacteraceae)에 속하며, 10개의 속으로 구성된다.[1] 여러 종류의 아세트산 세균이 특정 식품 및 화학 물질의 생산을 위해 산업에 이용된다.[1]
아세트산 세균은 공기 중에 떠다니며, 자연에서 쉽게 볼 수 있다. 아세트산 세균은 당의 발효로 인해 에탄올이 생성되는 환경에서 흔히 존재한다. 아세트산 세균은 꽃꿀과 상처입은 과일로부터 분리될 수 있다. 아세트산 세균의 또 다른 공급원은 신선한 사과주와 여과 살균되지 않은 맥주이다. 이들 액체에서 아세트산 세균은 호기성 및 활동적인 운동성으로 인해 표면에 필름을 형성하며 자란다. 초파리 또는 식초 벌레(Turbatrix aceti)는 아세트산 세균의 번식에서 일반적인 매개체로 간주된다.[2]
포도주에서 아세토박터의 생장은 효과적인 위생, 보관 중인 포도주에서 공기를 완전히 제거하고 보존제로 포도주에 적당한 양의 이산화 황을 사용함으로써 억제할 수 있다.[3]
식초는 아세트산 세균이 포도주와 같은 알코올성 음료에서 대사할 때 생성된다. 아세트산 세균은 식초를 부산물로 생성하는 "산화 발효(oxidative fermentation)"라고 부르는 과정을 통해 특정 산화 반응을 수행하는 데 사용된다. 생명공학 산업에서 아세트산 세균의 산화 메커니즘은 l-아스코르브산, 다이하이드록시아세톤, 글루콘산, 셀룰로스와 같은 여러 화합물들을 생산하는 데 사용된다.[4]
식품 산업 외에도 일부 아세트산 세균은 화합물의 산업적 생산을 위한 생체 촉매로 사용된다. 아세트산 세균은 화학 합성의 대안으로 친환경 발효 공정 개발을 위한 중요한 생체 촉매로 사용된다.[4]
아세토박터(Acetobacter)와 같은 일부 속은 시트르산 회로의 효소들을 사용하여 에탄올을 이산화 탄소(CO2)와 물(H2O)로 산화시킬 수 있다. 글루코노박터(Gluconobacter)와 같은 다른 속은 시트르산 회로 효소의 풀세트를 가지고 있지 않기 때문에 에탄올을 산화시키지 않는다.
이들 세균은 산을 생성하기 때문에, 일반적으로 산에 내성을 가지고 있으며 pH 5.0 이하에서도 잘 자라지만, 최적 생장 pH는 5.4~6.3이다.
아세토박터의 한 종인 코마가테이박터 자일리누스(Komagataeibacter xylinus)는 셀룰로스를 합성(일반적으로 식물에 의해서만 수행됨)할 수 있다.[5]
아세트산 발효
아세트산 세균은 아세트산 발효라고 불리는 과정을 수행하는 데 사용하는 세균으로 현미, 사과 등으로부터 식초를 만드는 데 이용된다. 아세트산 발효는 산소(O2)를 이용해 에탄올을 아세트산으로 산화시키는 과정으로 산화 발효라고도 하며, 산화적 인산화를 통해 ATP를 합성한다. 아세트산 발효는 최종 산물이 이산화 탄소(CO2)가 아닌 아세트산이기 때문에 산소(O2)를 이용하지만 발효에 포함시키기도 한다.
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