• 대한환경공학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.831-838
• /
• 2008

본 연구는 호기조에 유동상 접촉여재를 충전한 실험실 규모의 A$_2$O 공법을 이용하여 낮은 C/N비(COD$_{Cr}$/T-N = 1.24) 하수처리시에 외부 탄소원 주입량 여부에 따른 탈질 및 미생물 군집구조 변화특성을 검토하였다. 미생물 군집구조 특성 분석은 퀴논분석을 이용하여 수행하였다. 실험으로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. C/N비가 낮은 유입하수의 미생물 군집특성은 유비퀴논(UQ) 동족체 비율이 UQ-8 > UQ-10 > UQ-9 > 기타의 순으로 감소하고 메나퀴논(MK) 동족체는 UQ 동족체에 비해 존재비(f)가 적고 단순하였다. MK/UQ비는 0.41 이하, 비유사도(D)는 0.26 이하이었다. 외부탄소원 미주입 경우, 각 공정에서의 미생물 군집 특성은 혐기조에서는 퀴논종이 3종으로 MK-8이 우점이고 DQ와 EQ값이 작았다. 무산소조에서는 UQ/MK비가 2.3으로 호기성 미생물의 존재비가 높았다. 호기조에서는 부유성인 경우 우점퀴논이 UQ-7이며, 접촉여재 부착성인 경우 우점 퀴논이 UQ-8이었다. 외부탄소원을 주입한 경우, 미생물 군집 구조특성은 미주입시보다 혐기조에서 MK-8 비가 감소하고 UQ-8비, 퀴논종수, DQ값과 EQ값는 증가하였다. 외부탄소원 주입시 탈질향상은 주로 무산소조에서 일어났으며 UQ/MK비가 2.3에서 1.4으로 감소하였다. 이는 주로 UQ-8의 감소와 MK-7 및 MK-8의 증가에 의한 요인으로 미생물군집구조가 Pseudomonas sp.에서 Bacillus 및 Micrococcus sp. 같은 종의 구조로 변화함을 의미한다. 호기조에서 부유성인 경우 우점퀴논이 UQ-7에서 UQ-8으로, 부착성인 경우 UQ-8에서 UQ-10으로 변하였는데 이는 부유성에서 Nitrosomonas가 부착성에서 Nitrobactor의 존재비가 증가하였음을 의미한다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.125-132
• /
• 2009

항생제 대체물질로서 양돈용 생균제를 개발하기 위하여, 돼지의 소장 및 대장으로부터 500균주의 미생물을 분리하였으며, 항균물질인 박테리오신을 생산하는 5균주를 최종적으로 선발하였다. 선발균주들은 모두 Lactobacillus 속으로 동정되었으며, 생균제를 개발할 목적으로 상기 균주 중 Lactobacillus sp. HN 235 균주에 대한 균주 및 박테리오신 특성을 조사하였다. HN 235 균주의 성장시간에 따른 생균수 및 항균활성을 측정한 결과, 18시간째 최대 $3.5{\times}10^9\;cfu/mL$까지 성장하였으며, 항균활성은 유도기에 나타나기 시작하여 정체기에 6,400 AU/mL로 최고의 활성을 보이다가 급격하게 활성을 상실하였다. HN 235 균주가 생산하는 박테리오신은 병원성 균주로 알려진 L. monocytogenes와 Cl. perfringens에 대하여 강한 항균능력을 나타냈으며, 상기 박테리오신의 항균활성은 단백질 분해효소 처리시 활성을 상실하였다. 또한 $95^{\circ}C$에서도 활성을 유지하였으며, pH 2~10 범위 및 유기용매에 대해서도 비교적 안정한 항균활성을 나타내었다. SDS-PAGE를 실시하여 분자량을 측정한 결과, 대략 5 kDa으로 확인되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.523-528
• /
• 1998

본 연구에서는 토마토에서 bacteriocin 생산균주를 분리하여 균주동정 및 bacteriocin 정제를 행하였다. 분리균주는 Gram 염색, catalase test, 포자생성유무, API 20 STREP. kit 등을 통하여 Enterococus faecium으로 잠정 동정하였다. 분리균주가 생산하는 항균성물질은 Gram 양성 세균인 Listeria manocytogmes, Leuonostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Streptococus agalartiae, Streptococus pyrogenes, Gram 음성 세균인 Pseudomonas aeruginosa등에 대해서 항균력을 나타내었다. 단백질 분해 효소인 proteinase K에 의해서 그 활성이 소실되고, catalase에 의해서는 항균력이 유지되므로 단백질성 bacteriocin임을 확인할 수 있었다. Bacteriocin 정제를 위하여 ethanol침전, CM Sepharose CL-6B 양이온교환 chromatography, Sephacryl S-100 HR gel filtration의 순으로 정제하여 초기 배양액의 bacteriocin활성 대비 35.8배의 정제도를 얻었다. 13% SDS-polyacrylamide gel전기 영동을 통하여 단일 band를 확인할 수 있었으며 분자량은 약 51 kDa 정도_로 추정되었다. Crude bacteriocin의 열 안정성은 10$0^{\circ}C$에서 1시간 처리하였을 때의 잔존활성이 3.3%로 비교적 낮았으며, pH에 대해서는 pH2~7에서 비교적 안정하였다. Bacteriocin의 항균작용을 알아보기 위하여 피검균인 Leu. mesenteroides를 초기농도 1.0$\times$$10^{9}$ CFU/$m\ell$로 접종한 배지에 bacteriocin을 첨가하여 배양하였을 때 4시간 이후에 완전히 사멸되므로 bacteriocidal 작용을 하는 것으로 추정되었다.

• KSBB Journal
• /
• 제19권4호
• /
• pp.315-320
• /
• 2004

본 연구에서는 환경호르몬 물질의 하나인 스티렌 다이머를 분해하는 미생물을 자연계로부터 분리하고자 하였다. 분리결과 스티렌 다이머 분해 능력이 있는 strain YH3를 분리하였다. Strain YH3은 단일균주가 아닌 3종류의 서로 다른 미생물상을 이루고 있었다. 동정을 한 결과 strain YH32는 Pseudomonas sp.로, strain YH33은 Klebsiella pneumoniae로 동정되었으나, strain YH31은 동정이 되지 않았다. 이들 세균주는 단일균 혹은 두 종류씩 짝을 지어 배양 하여도 스티렌 다이머를 분해하지 못하였으나 세 균주가 혼합되었을 때는 O. $D_{660nm}$ 값과 색도의 변화를 통해 생장을 확인 할 수 있었다. 세 균이 혼합된 복합균주 YH3을 대상으로 균주의 최적 생장 조건을 검토한 결과, 35$^{\circ}C$, pH 7.0, 기질 농도 1,000ppm (v/v)으로 각각 조사되었다. 또한, 유기용매에 대한 내성은 복합균주 YH3는 logP 값이 3.1 이상에서 생장하였고, 방향족화합물인 ethyl benzene과 제초제의 일종인 2,4-D를 분해하였다. 그러나 benzene, toluene, xylene 및 styrene trimer는 분해가 어려운 것으로 확인되었다. 그리고 TLC 분석 결과, 배양 5일째부터 스티렌 다이머의 중간대사산물이 관찰되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2001년도 제3회 부산.경남지부 심포지엄
• /
• pp.14-28
• /
• 2001

As basic study for purpose bioremedation in oil-contaminated environment, Primarily, we isolated biosurfactant producer- strains utilized of oil-agar plate, and measured surface tension and emulsifying activity. We investigated in oil-contaminated soil and sea water. In this laboratory, Pseudomonas sp. EL-012S strain isolated from oil-contaminated soil was able to product novel biosurfactant under the optimal culture condition. Its condition was n-hexadecane 2.0%, NH$_4$NO$_3$0.4%, Na$_2$HPO$_4$0.6%, KH$_2$PO$_4$0.4%, MgSO$_4$.7$H_2O$ 0.02%, CaCl$_2$.2$H_2O$ 0.001%, FeSO.7$H_2O$ 0.001%, initial pH 7.0 and aeration at 3$0^{\circ}C$, respectively. This biosurfactant was produced in both late-exponential and early-stationary phase. The biosurfactant from Pseudomonas sp. EL-012S was composed of carbohydrate, lipid and protein. The purified-biosurfactant was examined two (biosurfactant type I, II) with the silica gel G60 column chromatography and the purified biosurfactant confirmed thin layer chromatography, high performed liquid chromatography and gas chromatography. The biosurfactant type I involved in carbohydrate-lipid-protein characteristics lowered surface tension of water to 27dyne/cm and interfacial tension 4.5dyne/cm aginst to n-hexadecane and the biosurfactant type B involved in carbohydrate lipid characteristics lowered surface tension of water to 30dyne/cm and interfacial tension 8dyne/cm against to n-hexadecane. Specially type I had the properties such as strong emulsifying activity, emulsion stability, pH-stability, thermo-stability, high cleaning activity and forming ability.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
• /
• pp.435-438
• /
• 2000

토양으로부터 2종류 그리고 해양으로부터 1종류의 원유 분해 미생물을 분리하였고, 이들을 strain A132, strain F722 그리고 strain OM1으로 각각 명명하였다. 이들 미생물은 Acinetobacter sp., Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter calcoaceticus로 각각 동정되었다. Strain A132. F722의 최적 배양 및 분해온도는 $35^{\circ}C$ 이고, 최적 생장 pH는 각각 8과 9에서 나타났다. 원유를 유일한 탄소원으로 하여 배양을 하였을 때 원유농도 2.0%(w/v)에서 생장이 높았다. 한편, 해양에서 분리된 strain OM1은 pH 7, 원유농도 3.0%(w/v)에서 생장이 높았다. 원유 분해능 조사에서는 Eleuthera (OMAN) 원유를 2.0%(w/v) 기질로 하였을 때, strain A132가 $25^{\circ}C$에서 $5.49g/\;l\;{\cdot}\;day$의 분해능을 나타내었다. 반면, L-Zakum (AFRICA) 원유에서는 strain F722가 $35^{\circ}C$에서 $1.19g/\;l\;{\cdot}\;day$의 분해능을 보였다. 등유$(nC_9-nC_{20})$와 경유$(nC_9-nC_{28})$에 대하여 분해특성을 조사한 결과 strain OM1은 배양 7일 후 95, 75%를 각각 분해하였다. Strain F722는 배양10일 후 80%의 분해율을 나타내었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제20권8호
• /
• pp.1230-1239
• /
• 2010

Five bacterial species, capable of degrading the recalcitrant organic compounds (ROCs) diethyleneglycol monomethylether (DGMME), 1-amino-2-propanol (APOL), 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), diethyleneglycol monoethylether (DGMEE), tetraethyleneglycol (TEG), and tetrahydrothiophene 1,1-dioxide (sulfolane), were isolated from an enrichment culture. Cupriavidus sp. catabolized $93.5{\pm}1.7$ mg/l of TEG, $99.3{\pm}1.2$ mg/l of DGMME, $96.1{\pm}1.6$ mg/l of APOL, and $99.5{\pm}0.5$ mg/l of NMP in 3 days. Acineobacter sp. catabolized 100 mg/l of DGMME, $99.9{\pm}0.1$ mg/l of NMP, and 100 mg/l of DGMEE in 3 days. Pseudomonas sp.3 catabolized $95.7{\pm}1.2$ mg/l of APOL and $99.8{\pm}0.3$ mg/l of NMP. Paracoccus sp. catabolized $98.3{\pm}0.6$ mg/l of DGMME and $98.3{\pm}1.0$ mg/l of DGMEE in 3 days. A maximum $43{\pm}2.0$ mg/l of sulfolane was catabolized by Paracoccus sp. in 3 days. When a mixed culture composed of the five bacterial species was applied to real wastewater containing DGMME, APOL, NMP, DGMEE, or TEG, 92~99% of each individual ROC was catabolized within 3 days. However, at least 9 days were required for the complete mineralization of sulfolane. Bacterial community diversity, analyzed on the basis of the TGGE pattern of 16S rDNA extracted from viable cells, was found to be significantly reduced in a conventional bioreactor after 6 days of incubation. However, biodiversity was maintained after 12 days of incubation in an electrochemical bioreactor. In conclusion, the electrochemical reduction reaction enhanced the diversity of the bacterial community and actively catabolized sulfolane.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제31권9호
• /
• pp.1241-1255
• /
• 2021

This study was carried out to explore a non-chemical strategy for enhancing productivity by employing some antagonistic rhizobacteria. One hundred eighteen bacterial isolates were obtained from the rhizospheric zone of various crop fields of Gangwon-do, Korea, and screened for antifungal activity against Fusarium wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lactucae) in lettuce crop under in vitro and in vivo conditions. In broth-based dual culture assay, fourteen bacterial isolates showed significant inhibition of mycelial growth of F. oxysporium f. sp. lactucae. All of the antagonistic isolates were further characterized for the antagonistic traits under in vitro conditions. The isolates were identified on the basis of biochemical characteristics and confirmed at their species level by 16S rRNA gene sequencing analysis. Arthrobacter sulfonivorans, Bacillus siamensis, Bacillus amyloliquefaciens, Pseudomonas proteolytica, four Paenibacillus peoriae strains, and Bacillus subtilis were identified from the biochemical characterization and 16S rRNA gene sequencing analysis. The isolates EN21 and EN23 showed significant decrease in disease severity on lettuce compared to infected control and other bacterial treatments under greenhouse conditions. Two bacterial isolates, EN4 and EN21, were evaluated to assess their disease reduction and growth promotion in lettuce in field conditions. The consortium of EN4 and EN21 showed significant enhancement of growth on lettuce by suppressing disease caused by F. oxysporum f. sp. lactucae respectively. This study clearly indicates that the promising isolates, EN4 (P. proteolytica) and EN21 (Bacillus siamensis), can be commercialized and used as biofertilizer and/or biopesticide for sustainable crop production.

• 생명과학회지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.1254-1260
• /
• 2010

식물 근권미생물은 식물의 뿌리 표면과 내부에 정착하면서 식물생장 촉진물질을 분비하여 식물생육에 직접적인 영향을 주거나, 항균물질을 분비하여 병원균으로부터 식물 근권환경을 보호하여 식물의 생육을 촉진하게 된다. 이러한 활성을 갖고 있는 미생물을 분리하여 동정하며, 항균물질을 분리, 동정하여 지속농업의 발전과 농업환경의 보전을 위하여 연구를 실시하였다. 논토양으로부터 식물생육촉진활성과 항균활성을 갖는 RRj 228균주를 분리하여, 생리 생화학적방법과 유전학적 방법으로 동정한 결과, Pseudomonas sp.로 동정되었다. RRj 228균주는 B. cinerea, P. ultimum, P. capsici와 R. solani에도 높은 항균활성을 보였으며, 특히 고추탄저병원균인 C. acutatum에 강력한 항균활성을 나타냈다. RRj 228균의 배양여액을 C. acutatum, R. solani 및 P. ultimum에 대한 $ED_{50}$값을 측정한 결과 0.14, 0.16, 0.29 mg/ml로 나타났다. 항균활성물질은 RRj 228 배양여액으로부터 각종 크로마토그라피법으로 순수분리하고, NMR과 GC/MS 등의 기기분석을 실시하여 구조를 Phenazine-1-carboxylic acid (분자량 224)로 동정하였다.

• 미생물학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.183-188
• /
• 2004

TNT 분해 세균 Stenotrophomonas sp. OK-5는 세 개의 다른 NAD(P)H-nitroreductase의 활성 fractions (NTR fractions I, II, III)을 갖고 있는 것으로 확인된 바 있다. 본 연구에서는 NTR fractions I, II, III에 대한 생리학적 특성과 분자생물학적 특성을 규명하고자 하였다. TNT에 대한 균주 OK-5의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 억제 물질인 $\beta$-mercaptoethanol의 첨가 시에 효소의 활성 이 모두 억제되는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사 기질을 이용하여 균주 OK-5에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대 해서는 비교적 활성 이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 균주 OK-5에서 정제된 NTR fraction I의 N-말단 아미노산 서 열은 $^1MSDLLNADAVVQLFRTARDS^20$로 분석되었고, Xanthomonas campestris의 NTR과 X. axonopodis의 NTR에서 각각 70%와 65%로 비교적 높은 유사성을 가지는 것으로 나타났다. 균주 OK-5의 NTR fraction I의 효소를 암호화하는 SmOK5nrI 유전자의 염기서열을 확인하고 분석된 유전자로부터 유추되는 아미노산 서열을 각각 비교한 결과 X. campestris의 NTR과 81%, X. axonopodis의 NTR과 75%,그리고 Streptomyces avermitilis의 NTR과 30%의 유사성이 있는 것으로 조사되었으나, Pseudomonas putida KT2440의 NTR (pnrB)과는 16%로 낮은 유사성이 있는 것으로 확인되었다.