• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
• /
• pp.512-515
• /
• 2000

A parallel reactor system which is consisted of two trickle bed reactors (TBR) was developed for the biodegradation of trichloroethylene (TCE) in waste gas stream. The reactor were packed with porous ceramic materials and Burkholderia cepacia G4 was inoculated to form biofilms. Each reactor was operated alternatively in TCE degradation or reactivation mode, and the effect of switching time on TBR performance was investigated. The MO (monooxygenase) activity during the TCE transformation decreased below 10 % within 24 hr, but could be recovered to the initial high level within 10 hr after supplying the reactivation medium supplemented with phenol as a carbon source. This shows that the parallel TBR system has a great potential for the long-term stable treatment of TCE.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.100-108
• /
• 1989

중요 난분해성 환경오염물질인 방향족 화합물들을 효과적으로 분해 이용할 수 있는 미생물 균주를 토양에서 분리하여 효율적인 산업폐수처리제 제조의 기초 균주로 활용할 수 있도록 균주 육종을 통한 우수 분해균주 개발에 관한 연구를 실시하였다. 총66점의 시료로부터 benzoate 분해균주, 10주, salicylate, 10주, m-toluate, 6주와 camphor, 10주 등 총 36주의 방향족 화합물 분해균주를 분리하였다. Benzoate 분해균주 중 Pseudomonas속 균주로 확인된 Ben 6에서 유래된 고활성 변이주 Ben6-2는 800$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 benzoate 농도에서도 높은 분해활성을 유지, 48시간 진탕배양했을 때 시간당 평균 기질 분해율이 11mg/$\ell$/hr이었고 최종 기질 분해율은 89%이었다. Salicylate와 m-toluate 분해균인 Pseudomenase속 5317과 7012 균주는 2,200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 이상의 기질농도에서도 높은 활성을 유지, 48시간 배양으로 각각 98.5%와 81.7%의 기질 분해율을 보였다. m-Toluate 자화능이 없는 camphor 분해 분리균인 Cam 10 Pseudomonas속 균주로부터 1,000$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate가 첨가된 배지에서 생육할 수 있는 Cam 1040 변이주를 분리하였다. Cam 1040은 탄소원으로 각각 200$\mu\textrm{g}$/$m\ell$의 m-toluate, benzoate, camphor 및 phenol이 혼합 첨가된 배지에서 진탕배양했을 때 균체증식에 비례적으로 COD 감소를 나타내었고 첨가 탄소원은 camphor, phenol, benzoate, m-toluate 순서로 분해 이용하였다. Cam 1040 균주는 약 98kb로 추정된 camphor 자화능과 관련된 plasmid를 보유하고 있음을 확인하였다. 또한 Cam 1040 균주에 NAH 2를 도입, salicylate와naphthalene 자화능을 가하므로서 더욱 다양한 기질 분해능을 가진 Cam 1043균주를 얻었다.

• 생명과학회지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.659-663
• /
• 2009

장기간 경유로 오염된 지역의 토양으로부터 분리한 세균 3Y는 석유계 탄화수소를 구성하는 다양한 화합물을 유일 탄소원으로하여 성장하였다. Sphingomonas sp. 3Y는 지방족 화합물은 물론이고 방향족 화합물을 이용해서 성장할 수 있었다. 지방족 화합물로서는 hexane과 hexadecane을 이용하여 성장하였고, 한편 방향족 화합물로서는 BTEX는 물론이고 phenol, biphenyl, 또는 phenanthrene을 유일 탄소원으로 이용하여 성장하였다. 본 균주는 indole과 catechol을 이용한 실험결과 방향족 탄화수소의 생분해 과정에서 맨 첫 단계 반응에 관여하는 효소인 aromatic ring dioxygenase 활성과 benzene 환을 깨는 효소인 meta-cleavage dioxygenase 활성을 나타내었다. Sphingomonas sp. 3Y의 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석과 계통수 작성 결과 본 균주는 ${\alpha}$-Proteobacteria인 Sphingomonas속에 해당하였으며 지금까지 잘 알려진 석유계 탄화수소를 분해하는 Sphingomonas sp. 균주들과는 다른 cluster를 형성하였다. 다양한 석유계 탄화수소 성분을 이용하여 성장하는 Sphingomonas sp. 3Y는 유류로 오염된 토양의 복원에 유용하게 사용될 것으로 여겨지며 이 균주의 최적 분해 조건을 조사한다면 그 결과는 이 균주가 분리된 오염지역의 생물학적 분해를 최적화하는데 기여할 것이다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.1343-1351
• /
• 2008

The activated sludge obtained from wastewater coke oven plant was immobilized by entrapment with polyethylene glycol (PEG). The effects of several factors on the biodegradation of $CN^-$ from. synthetic wastewater were investigated using batch and continuous reactors. The degradation rate of $CN^-$ increased with increasing of the immobilized bead volume in the reactor. Approximately 7.65mg/L of $NH_4-N$ was produced upon the degradation of 35mg/L of $CN^-$. When high concentrations of the toxic cyanide complex were used in the testing of cyanide degradation, the free activated sludge could be inhibited more than that of the immobilized activated sludge. When the phenol concentration was higher than 400mg/L in the synthetic wastewater, approximately 98.4% of $CN^-$ was removed within 42 hours by the immobilized activated sludge. However, the cyanide was not completely degraded by the tree activated sludge. This indicates that high phenol concentrations can act as a toxic factor for the free activated sludge. A $CN^-$ concentration of less than 1mg/L was achieved by the immobilized sludge at the loading rate of 0.025kg $CN^-/m^3-d$. Moreover, it was found that the HRT should be kept for 48 hours in order to obtain stable treatment conditions.

• 한국환경농학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.261-268
• /
• 2002

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.

• Journal of Microbiology
• /
• 제35권2호
• /
• pp.141-148
• /
• 1997

Alcaligenes xylosoxydans strain SMN3 capable of utilizing biphenyl grew not only on phenol, and benzoate, but also on salicylate. Catabolisms of biphenyl and salicylate appear to be interrelated since benzoate is a common metabolic intermediate of these compounds. Enzyme levels in the excatechol 2. 3-dioxygenas which is meta-cleavage enzyme of catechol, but did not induce catechol 1, 2-dioxygenase. All the oxidative enzymes of biphenyl and 2, 3,-dihydroxybiphenyl (23DHBP) were induced when the cells were grown on biphenyl and salicylate, respectively. Biphenyl and salicylate could be a good inducer in the oxidation of biphenyl and 2, 3-dihydroxybiphenyl. The two enzymes for the degradation of biphenyl and salicylate were induced after growth on either biphenyl or salicylate, suggesting the presence of a common regulatory element. However, benzoate could not induce the enzymes responsible for the oxidation of these compounds. Biphenyl and salicylate were good inducers for indigo formation due to the activity of biphenyl dioxygenase. These results suggested that indole oxidation is a property of bacterial dioxygenase that form cis-dihydrodiols from aromatic hydrocarbon including biphenyl.

• 생명과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.156-161
• /
• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권3호
• /
• pp.245-250
• /
• 2008

퀴놀린은 생물학적으로 거의 산화 분해되지 않았으나, 250$^{\circ}C$ 습식산화에서 니코틴산과 초산 등으로 산화 분해되었다. 퀴놀린 습식산화는 균일촉매 $CuSO_4$ 또는 쉽게 습식산화 분해되는 페놀에 의해 반응조건이 완화되었다. 퀴놀린 습식산화 반응의 주 생성물 중 하나인 니코틴산은 호기성 Bacillus 종균에 의해 산화 분해되었다. 촉매를 사용하지 않은 고온에서의 퀴놀린 습식산화 생성물의 생물학적 산화는 저온에서 진행된 균일 촉매 ($CuSO_4$) 습식산화와 퀴놀린-페놀 혼합용액 습식산화 반응 생성물의 생물학적 산화에 비하여 늦게 진행되었다. 반면에, 호기성 균주의 습식산화 생성물에의 적응은 생물학적 처리에서의 니코틴산 산화 분해 반응의 지체기를 크게 단축시켰다.

• 미생물학회지
• /
• 제46권2호
• /
• pp.183-191
• /
• 2010

본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{\circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제25권1호
• /
• pp.62-70
• /
• 2020

Here in this work, a 4-chlorophenol (4-CP)-degrading bacterial strain Bacillus subtilis (B. subtilis) MF447840.1 was isolated from the drain outside the Hyundai car service center, Agartala, Tripura, India. 16S rDNA technique used carried out for genomic recognition of the bacterial species. Isolated bacterial strain was phylogenetically related with B. subtilis. This strain was capable of breaking down both phenol and 4-CP at the concentration of 1,000 mg/L. Also, the isolated strain can able to metabolize five diverse aromatic molecules such as 2-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol, 4-nitrophenol, and pentachlorophenol for their growth. An extensive investigation was performed to portray the kinetics of cell growth along with 4-CP degradation in the batch study utilizing 4-CP as substrate. Various unstructured models were applied to evaluate the intrinsic kinetic factors. Levenspiel's model demonstrates a comparatively enhanced R² value (0.997) amongst every analyzed model. The data of specific growth rate (μ), saturation constant (K_S), and Y_X/S were 0.11 h^-1, 39.88 mg/L, along with 0.53 g/g, correspondingly. The isolated strain degrades 1,000 mg/L of 4-CP within 40 h. Therefore, B. subtilis MF447840.1 was considered a potential candidate for 4-CP degradation.