• 대한환경공학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.304-311
• /
• 2012

산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.973-977
• /
• 2013

이 연구는 전기화학적 활성을 갖는 미생물들을 알아내기 위하여 농화배양 단계에서 시간에 따라 미생물연료전지의 미생물 군집 변화를 알아본 것이다. 접종원으로 하수처리장 혐기 소화액와 가축분뇨를 1 : 1로 혼합한 액을 사용하였다. 농화배양 과정에서 미생물 생장곡선에 따라 지체기, 대수성장기 그리고 정지기로 전류발생 패턴을 보면서 구분하였다. 전류가 안정적으로 발생되는 시점을 농화배양이 끝난 시점으로 판단하였으며, 이때 전류는 $0.84{\pm}0.06mA$가 발생되었다. 농화배양이 되어 가는 과정에서 미생물군집 변화를 전기영동(DGGE)에서 확인하여 시간에 따라 새롭게 나타나는 band나 농도가 높아지는 band 17개를 잘라내어 염기서열을 분석하였다. 이 결과 지체기와 대수성장 단계에서는 Clostridium, Rhodocyclaceae, Bacteriodete 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었고, 정지기에서는 Geobacter sp., Rhodocyclaceae, Candidatus, Nitrospira, Flavobactriaceae, 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었다. Geobactor의 경우는 이미 전기활성 미생물로 알려져 있는 미생물 종으로 이를 포함하여 이 연구에서 검출된 다른 미생물들 중에도 전기활성이 있는 미생물을 포함하고 있을 것으로 판단된다.

• 식품기술
• /
• 제24권1호
• /
• pp.80-97
• /
• 2011

• 미생물학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.244-247
• /
• 2004

이산화탄소 농도의 증가가 습지토양의 탈질세균 군집구조에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 자연농도 (370 ppm)와 고농도 (740 ppm)의 이산화탄소조건의 습지생태계를 조성하여 110일 이상 배양한 후 토양 내 미생물 군집구조의 변화양상을 관찰하였다. 미생물 군집군조 분석은 탈질과정에 관여하는 효소중하나인 nitrite reductase의 유전자인 nirS 유전자를 대상으로 polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) 분석기법을 이용하여 수행하였다. PCR 결과 모든 토양시료에서 nirS 유전자가 검출되었고, RFLP분석을 통해 자연농도의 이산화탄소조건에서 83개, 고농도 조건에서 95개의 phylotype을 획득하여 조성된 습지토양에서 탈질과정이 광범위하게 일어날 수 있음을 확인할 수 있었다. 두 경우 모두 두 종류 (type 1과 type 2)의 phylotype의 우점하고 있었고, 고농도 조건의 탈질세균 군집의 풍부도가 저농도 조건에 비해 더 높고, phylotype의 종류가 현저하게 변화되는 경향을 확인하였다. 본 연구결과는 습지토양의 탈질세균 군집이 매우 다양한 종류로 이루어져 있고, 이산화탄소의 증가에도 큰 영향을 받지 않는 상당히 안정적인 우점 개체군이 존재하고 있는 반면, 전체 phylotype의 약 60％는 이산화탄소 증가에 따라 민감하게 변화함을 보여주었다.

• 미생물학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.328-331
• /
• 2012

울릉도 연안의 심해(1500 m)에 서식하는 미생물의 다양성을 조사하였다. Ultramembrane filter를 사용하여 해양미생물을 여과한 다음 미생물군집 DNA를 정제하여 16S rDNA를 증폭하였다. Pyrosequencing 방법으로 염기서열을 분석한 결과 총 13,029 reads를 얻었으며, 이중에 54.1%가 uncultured bacteria, 23.4%가 alphaproteobacteria, 22.3%가 gammaproteobacteria이었고 flavobacteria, actinobacteria, epsilonproteobacteria 등이 0.2%이내에서 분포하고 있었다. 울릉도 지역의 해양심층수에서 배양이 가능한 것으로 알려진 미생물로서는 alphaproteobacteria의 Rhodobacteraceae과 (family), gammaproteobacteria의 Alteromonadaceae, Halomonadaceae, Piscirickettsiaceae과가 주로 분포하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.406-414
• /
• 2013

강의 하류지역에서 미생물의 군집이 점진적인 염도의 증가에 따라 변한다는 것을 실험적으로 보기 위하여, 경북 형산강의 하류에서부터 연안해역으로 유입되는 곳까지 약 2.91 km 간격으로 0.02%, 1.48%, 2.63%, 3.62%의 염분을 포함하는 물 시료를 얻어 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하였다. 계통분석, 계통수 및 각 시료간의 연관성을 조사한 결과, 미생물 군집의 변화가 염분의 증가에 따라 점진적으로 변화하는 것을 확인하였으며, 이는 염분의 농도가 미생물 군집에 큰 영향을 미치는 요소임을 제시한다. 덧붙여 연안 지역이나 다른 수계환경에 비해 하류지역은 염분의 점진적인 변화로 인해 좁은 면적에 비하여 미생물 다양성이 크고, 이는 곧 특이하고 새로운 종을 찾기에 좋은 장소임을 시사하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.285-291
• /
• 2000

강진만 수역에서 이화학적 요인과 미생물군집의 변화를 조사하기 위해 영양염류, 수온, 투명도, 염분도, DO, COD 및 종속영양세균, 균류 그리고 분변성 대장균을 계절별로 분석하였다. 분석 결과 조사기간 동안 분변성 대장균군과 종속영양세균의 개체수 변화는 각각 16.1~166.0 CFU/ml 과 $5.0{\times}10^3$~$13.1{\times}10^3$CFU/ml의 범위를 보였다. 또한 이들 세균군집의 정점별 평균값은 다른 정점보다 담수유입 수역인 1번 정점에서 매우 높은 밀도를 보였다. 이화학적 조사와 미생물학적 조사 결과를 고찰했을 때 강진만 생태계는 계절에 따라 2~4개 요인에 의하여 조절되는 것으로 보이며, 주로 담수유입, 영양염류, 염분도 그리고 수온 등에 의하여 영향을 받는 것으로 판단되었다. 이들 결과로 볼 때 강진만의 생태계에서 환경 요인의 영향은 다른 만 (광양만, 진해만, 마산만 등)에 비해 상대적으로 적었던 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
• /
• 제55권3호
• /
• pp.268-273
• /
• 2019

장 내에 존재하는 microbiome은 생활환경, 나이와 섭취하는 음식물에 따라 변하게 된다. 본논문에서는 모유를 섭취한 영아와 분유를 섭취한 영아들에 대한 장내미생물 군집의 변화를 비교하였다. 미생물의 군집변화를 차세대 염기서열 분석기법을 이용하여 분석하였으며 총 80개의 영아 분변을 통해 미생물 군집변화를 확인하였다. 모유그룹(BIG)과 분유그룹(FIG-A, FIG-B, FIG-C)간의 장내세균의 군집을 비교한 결과 BIG에서는 Actinobacteria 문이 전체 군집의 $74.22{\pm}3.48%$로 우점을 차지하였다. 분유그룹의 Actinobacteria 문을 비교하였을 때 FIG-A는 $73.46{\pm}4.12%$였지만 FIG-B와 FIG-C는 $66.52{\pm}5.80%$와 $68.88{\pm}4.33%$로 BIG와 FIG-A에 비해 낮은 비율을 보였다. 속(genus) 수준에서 살펴보면 Bifidobacterium이 전체 미생물군집에서 가장 높은 비율로 분포하고 있었으며 BIG가 $73.09{\pm}2.31%$로 가장 높았고 FIG-A, FIG-B 및 FIG-C는 각각 $72.25{\pm}4.93%$, $63.81{\pm}6.05%$ 및 $67.42{\pm}5.36%$를 차지하였다. Bifidobacterium 종의 경우 모든 그룹에서 Bifidobacterium longum이 우점을 차지하고 있었으며 BIG와 FIG-A가 전체 군집의 $68.77{\pm}6.07%$와 $66.85{\pm}5.80%$를 차지하였다. 이에 반해 FIG-B와 FIG-C는 각각 $58.94{\pm}6.20%$와 $61.86{\pm}5.31%$로 BIG와 FIG-A보다 낮은 비율로 분포하는 것을 분석하였다. FIG-A가 섭취한 분유는 Bifidobacterium의 선택적 증식이 우수하다고 알려진 갈락토올리고당, 갈락토실락토스, 시너지올리고당, 비피도올리고 및 장내균총개선소재를 혼합한 5-Bifidus factor 복합물이 포함되어 있다. 이와 같은 5-Bifidus factor라는 유산균에 대한 증식능이 우수한 프리바이오틱스를 혼합하였기 때문에 모유를 섭취한 영아의 장내에 존재하는 Bifidobacterium 속의 군집과 유사하게 나타난 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.1158-1163
• /
• 2011

경남지역 논 토양 곡간 및 선상지 10개소와 하성평탄지 10개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 다양성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 곡간 및 선상지가 $1,266mg\;kg^{-1}$으로 하성평탄지 $578mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 탈수소효소 활성도 곡간 및 선상지가 $204{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$으로 하성평탄지 $93{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$보다 유의적으로 많았다. 논 토양 평균 미생물 군집은 곡간 및 선상지가 총 세균이 32.9%, 그람음성 세균은 17.7%로서 하성평탄지의 총 세균 30.3%, 그람음성 세균 15.2%에 비해 유의적으로 많았다. 주성분 분석 결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 곡간 및 선상지와 하성평탄지의 특성을 구분할 수 있었다.

• 미생물학회지
• /
• 제51권3호
• /
• pp.221-230
• /
• 2015

톱밥발효를 이용한 표고버섯의 지면재배방법은 적은 노동력을 소요하고 표고의 생산력을 증대시킬 수 있는 방법이다. 이 방법은 미생물에 의한 참나무 톱밥의 발효과정과 표고균사를 접종하고 생장시키는 과정의 두 단계로 나누어진다. 본 연구에서는 참나무 톱밥을 이용한 표고 지면재배과정의 각 단계에서 우점하는 주요 미생물을 확인하고 효율적인 표고버섯 재배를 위한 정보를 제공하고자 하였다. 발효과정이 진행되며 온도가 상승함에 따라 톱밥의 고온 세균의 비율은 10%에서 80%까지 증가하여 중온성 세균에서 고온성 세균으로 군집의 천이가 확인되었다. 16S rRNA 유전자를 이용한 T-RFLP 방법과 염기서열 분석 방법으로 참나무 톱밥 지면재배과정의 단계별 미생물 군집의 변화를 확인했다. 발효 전 참나무 톱밥시료에서는 중온성 세균인 Enterobacteriaceae 과의 세균이 우점(100%)하였고, 발효가 진행되며 Amycolatopsis (49.0%), Saccharopolyspora (26.5%) 등의 고온성 방선균으로 미생물 군집의 천이가 발생되었다. 특히, Amycolatopsis 속이 최고온도가 유지되는 발효과정 중에도 항상 우점한 결과를 고려하면 발효를 주도하는 미생물이라고 생각된다. 균사생장시기에서는 저온성 세균인 Leuconostoc이 우점(75.0%)하였다. 표고 균사의 활발한 성장을 위해서는 참나무 톱밥의 발효과정이 매우 중요하기 때문에 발효과정에서 우점한 고온성 방선균인 Amycolatopsis 속에 관한 다양한 연구가 필요할 것으로 생각된다.