Abstract
Biodegradation of monochlorophenols by wood rot fungi such as Daldina concentrica, Trametes versicolor and Pleurotus ostreatus was evaluated by determining their resistance or toxic test and biodegradability. The metabolites of monochlorophenols were also analyzed. Among the three fungi, T. versicolor was the most resistant to 200 ppm of 2-, 3- and 4-chlorophenols, and did not show any inhibitory mycellium growth. But D. concentrica had a little inhibition effect at more than 100 ppm of 3- or 4-chlorophenol. Control cultures of P. ostreatus took even 14 days far the completion of mycellium growth, but the hyphal growth was improved when 2- or 3-chlorophenol were added to the culture. In biodegradation analysis, P. ostreatus showed the highest degradation of 2- or 3-chlorophenol, while T. versicolor was the most effective in 4-chlorophenol. D. concentrica and P. ostreatus slowly degraded 4-chlorophenol. However, T. versicolor had similar degradation capability in the three monochlorophenols, suggesting that the biode- gradation nude is dependent on the fungi as well as the type of monochlorophenol. Several metabolites such as 1,3,5-trihydroxyl benzene, 1-ethyl-1-hydroxyl pentane, 2-propenoicacid, methylmalonic acid and 2-methyl-4-keto-pentan-2-ol were found as products of primary oxidation of 2-, 3- and 4-chlorophenols by intact fungal cultures. fatty acids including tetradecanoic, heptadecanoic and octadecanoic acids were also detected The order of increase of mycellium weight during incubation were P. ostreatus > T. versicolor > D. concentrica. The pH in the culture was not constantly changed depending on incubation days, but the mycellium weight was slightly increased, indicating that the biodegradation of monochlorophenol might have low relationship with the mycellium growth Laccase activities of T. versicolor and P. ostreatus were continuously increased depending on the incubation days, suggesting that the ligninolytic enzyme activity play an important role in the biodegradation of monochlorophenol.
Monochlorophenol인 2-, 3- 및 4-chlorophenol에 대해서 D. concentrica, T. versicolor, P. ostreatus 3균주를 이용하여 저항성, 분해능, 분해산물 등을 비교 분석하였다. T. versicolor는 monochlorophenol의 종류 및 농도의 증가에 따라 전혀 영향을 받지 않고 균사 생장이 이뤄지며, D. concentrica는 3-, 4-chlorophenol에서 100 mg/L 이상으로 농도가 증가하면 균사 생장이 느려져 제한을 받고 있는 것으로 나타났다. P. ostreatus는 두 균주와 달리 대조구 자체의 생장이 14일 정도로 상당히 느렸으나 2-, 3-chlorophenol을 첨가했을 때 오히려 1$\sim$2일 정도씩 생장이 촉진되는 결과를 나타냈다. 2-Chloro- phenol 이나 3-chlorophenol에서는 P. ostreatus가 제일 우수한 분해능을 보였으며 4-chlorophenol의 경우는 T. versicolor가 2균주에 비하여 월등하게 우수하게 나타나 균주에 따른 mono- chlorophenol의 분해능에 있어서 차이가 있고, 염소의 치환 위치에 따라 ortho나 meta 보다는 para 위치에 염소가 치환된 4-chlorophenol이 D. concentrica나 P. ostreatus의 경우 분해가 느린 것으로 나타났다. 그러나 T. versicolor는 2-, 3- 및 4-chlorophenol의 저항성 시험에서 균사 생장이 제한을 받지 않고 우수한 생장력을 갖고 있는 것처럼 분해능 시험에 있어서도 우수하였다. 균주별로 pH와 균사량은 P. ostreatus > T. versicolor > D. concentrica 순으로 높았으며, 균주내에서 배양일수별로 pH의 변이는 유동적이었고 균사량은 조금씩 증가하였으나 뚜렷한 차이는 없었다. 즉, 2-, 3- 또는 4-chlorophenol의 목질분해균을 이용한 분해에 있어서 pH 및 균사량은 monochlorophenol의 분해능과는 상관관계가 낮은 것으로 나타났다. T. versicolor와 P. ostreatus의 경우는 높은 laccase의 유도 효과를 나타내면서 monochlorophenol의 분해에 영향을 주는 것으로 생각된다. Monochlorophenol의 분해산물로는 1,3,5-trihydroxyl benzene, 1-ethyl-1-hydroxyl poltane, 2-pro-penoicacid, methylmalonic acid, 2-methyl-4-keto-pentan-2-ol 등과 지방산의 일종인 tetradecanoic acid, hexadecane, hept-adecanoic acid, octadecanoic acid 등이 확인되었다.
