Identification by 16S rDNA Partial Sequencing of Thermophilic Bacteria with Fermentation of Pig Manure

16S rDNA 증폭에 의한 부분염기서열을 이용한 분뇨 발효 관련 고온 호기성 박테리아의 동정

  • Kim, Myung Kil (Dept. of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Choi, Don Ha (Dept. of Wood Chemistry & Microbiology, Korea Forest Research Institute) ;
  • Choi, In Gyu (Dept. of Forest science, College of Agriculture & Life Sciences, Seoul National University) ;
  • Kim, Byung Gyu (Korean Agricultural Culture Collection, National Institute of Agricultual Biotechnology) ;
  • Song, Jae Gyung (Korean Agricultural Culture Collection, National Institute of Agricultual Biotechnology)
  • 김명길 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 최돈하 (국립산림과학원 화학미생물과) ;
  • 최인규 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) ;
  • 김병규 (농업생명과학원 농용미생물보존센터) ;
  • 송재경 (농업생명과학원 농용미생물보존센터)
  • Received : 2005.10.21
  • Accepted : 2005.12.20
  • Published : 2006.01.25

Abstract

The purpose of this study was to estimate the identification of thermophilic hacterial with fermentation of pig manure. To identify the characters of thermophilic bacteria related to fermentation at a high temperature condition, we selected 28 different kinds of original settling thermophilic bacteria that were sampled at different 23 areas. They were distributed 1$1{\times}10^5{\sim}10^8CFU$ at medium and the enzyme activity at $55^{\circ}C$ incubation condition, especially cellulase and a-amylase, were higher than those of $30^{\circ}C$. Partial sequencing data for 165 rDNA region were obtained from 28 samples representing 15 different genera. Bacillus subcilis, one of those bacteria, has endodermic spores at high fermented condition.

돈분뇨 분해 장치의 발효 속도를 가속화시키는 토착미생물의 확보를 위하여 우리나라 각 지역에서 수집한 균주 중 우수한 균주를 선별하고 168 rDNA 증폭에 의한 동정을 실시하여 돈분뇨 분해에 관여하는 균주의 특성을 확인하기 위해 본 연구에서는 총 23장소(서울, 충청, 강원, 전북, 전념, 경남 지역)에서 28종류의 부숙 퇴비를 수집하여 생균수를 조사한 결과 대체적으로 $1{\times}10^5{\sim}10^8$의 분포 밀도를 보였다. 분리한 균주의 효소 생산 역가결과는 $30^{\circ}C$에서 보다 $55^{\circ}C$에서 배양된 고온호기성박테리아가 상대적으로 높은 섬유소분해효소와 전분분해효소 생산력을 보였고, genomic DNA의 추출에 의한 168 primer로 증폭하여 염기서열을 결정한 결과 돈분뇨 발효에 관여하는 고온호기성박테리아는 15종으로 동정되었다. 그 중 미생물제재를 제조하기 위하여 효소 역가 면에서도 우수성을 보이고 내생 포자를 형성하는 균주는 Bacillus subtihs로 확인되었다.

Keywords

References

  1. Busse, Hans-Jurgen, Ewald B. M. Denner, and Werner Lubitz. 1996. Classification and identification of bacteria: Current approches to an old problem overview of methods used in bacterial system-atics. J. Biotechnology 47: 3-38 https://doi.org/10.1016/0168-1656(96)01379-X
  2. Ichida, Jann M., Lucie Krizova, Coleen A. Lefevre, harold M. keener, David L. Elwell, and Edward H. Burtt Jr. 2001. Bacterial inoculum enhances keratin degradation and biofilm formation in poultry compost. J. Microbiological Methods 70: 199-208
  3. Jones, Susan W., Michael E. Dobson, Stephen C. Fracesconi, Richard Schoske, and Robert crawforn. 2005. DNA assays for detection, identification, and individualization of select agent microorganisms. Croat Med. J. 46: 522-529
  4. Lee, S. B. and J. W. Taylor. 1990. Isolation of DNA from fungal mycelia and single spores. Pp. 282-287. In: M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, and T. J. White. Eds. PCR protocols, A guide to methods and applications. Academic press, Sandiego
  5. Priest, F. G. 1989. In: Harwood. C. R.(Ed.). Bacillus, Aerobic endospore-forming bacteria. New York. pp 27-56
  6. Ronimus, Ron S., Lynne E. Parker, Nicola Turner, Sushma Poudel, Andreas Ruckert, and Hugh W. Morgan. 2003. A RAPD-based comparison of ther-mophilic bacilli from milk powders. International J. Food Microbiology 85: 45-61 https://doi.org/10.1016/S0168-1605(02)00480-4
  7. 이홍재, 조주식, 반경녀, 허종수, 신원교. 1998. 하수슬러지의 퇴비화과정 중 이화학성 및 미생물상 변동. 한국환경농학회지 17: 16-21
  8. 황정숙, 장기운. 1996. 축산폐기물의 퇴비화 과정 중 미생물상의 변동. 한국토양비료학회지 29: 303-311