In order to find the most fitted biodegradation model, biodegradation models to the initial 4-chlorophenol concentrations were investigated and had been fitted by the linear regression. The degrading bacterium, EL-091S, was selected among phenol-degraders. The strain was identified with Pseudomows sp. from the result of taxonomical studies. The optimal condition for the biodegradation was as fellows: secondary carbon source, concentration of ammonium nitrate, temperature and pH were 200mg/l fructose, 600 mg/l, $30^{\circ}C$ and 7.0 respectively. The highest degradation rate of the 4-chlorophenol was about 58% for 24 hours incubation on the optimal condition. Biodegradation kinetics model of 5 mg/l 4-Chlorophenol, 10 mg/l 4-chlorophenol and 50 mg/l 4-chlorophenol were fitted the zero order kinetics model, respectively. Key Words : 4-chlorophenol, Pseudomonas sp., zero order kinetics model.
본 실험에서 얻은 성과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 Furfuryl alcohol를 단일탄소원으로 이용하여 ADH를 생산하는 세균을 토양중에서 분리하고, 균학적 성질에 따라 Pseudomonas sp.라 동정하였다. \circled2 본 효소는 disc 전기영동적, SDS 전기영동적, 초원침강적, 분석에서 완전히 균일하였다. \circled3 본 효소의 침강계수는 7.6S, 반응최적활성 pH는8.5~9.0에 위치하였으며, 최적활성온도는 45$^{\circ}C$ 이었다. \circled4 4개의 동일 subunit (M.W 30,000)가 회합하여 본 활성효소를 형성하는 tetramer이며, 분자량은 개략 120,000이다. \circled5 본 효소의 subunit 1분자는 266개의 amino 산 residues로 구성되고 있다.
Pseudomonas sp. DJ77로부터 extradiol dioxygenase 유전자(phnE)를 클로닝하고 염기배열을 결정하였다. 921 bp의 open reading frame (ORF) 이 존재하였고 개시코돈 앞에서 Shine-Dalgarno sequence를 발견하였다. phnE 유전자에서 만들어지는 PhnE 단백질은 분자량이 34,449 Da 인데 SDS-polycrylamide gel 전기영동에 의해 측정된 분자량과 일치하였다. PhnE는 NahH, XylE, DmpB 등과 아미노산 배열의 상동성의 약 50% 였다. DJ77에는 bphC와 같은 3형의 extradiol dioxygenase 유전자는 발견할 수 없었다. DJ77 과 JM101(pPE17)은 catechol, 3-methylcatechol, 4-methylcatechol, 2, 3-dihydroxybiphenyl 등의 기질을 meta-cleavage 하여 노란색 화합물을 생성할 수 있었다.
본 연구는 단일 탄소원인 포도당으로부터 PHA를 생산하는 공시균 Pseudomonas sp. HJ의 유가배양 을 검토함으로써, PHA 대량생산을 위한 기초자료 를 얻는데 그 목적을 두었으며 그 결과는 다음과 같다. U 발효조를 이용하여 배양시 교반속도 4 400rpm, 통기량 2vvm, 종균 배양시간 18 시간 및 종균 접종량 5%(v/v)일때 최적 생육을 나타내었다. 공시균 Pseudomonas sp. HJ는 용존산소의 결핍 에 의해서 PHA 축적율이 향상되지 않았으며, P PHA 생산단계에 충분한 수준으로 용존산소를 유지 시켜 주어야 함을 알 수 있었다. 공시균 Pseudomo7 nas sp. HJ를 회분배양했을 때 24시간만에 $6.251g/\ell$의 건조균체량과 20% 의 PHA 축적율을 나타내었으며, constant feeding fed-batch culture로 배 양 45시간만에 최고$33.24g/\ell$의 건조균체량과 48.9%의 PHA 축적율을 나타내었다. 또한 intermitt tent feeding fed-batch culture로 공시균 Pseu domonas sp. HJ를 배양했을때, 배양 45시간만에 $37.89g/\ell$의 건조균체량과 53.5%의 PHA 축적율을 나타내였다.
농작물 종자의 발아를 억제하는 미생물, Pseudomonas sp. F721을 자연계로부터 분리 및 동정하였다. 그리고 식물성장 호르몬에 의하여 발아억제물질이 유도되어 생산됨이 밝혀졌다. 분리된 균주의 최적 배양조건을 검토한 결과, $35^{\circ}C$, pH 9.0, 15Orpm, 48 hr, substrate 0.5% (w/v), strain 1.0% (v/v)이었다. 발아억제의 정도는 종자의 종류에 따라 차이가 있었다. 발아억제물질의 물리${\cdot}$화학적 안정성 검토결과 pH 2.0${\sim}$12.0, $-20{\sim}100^{\circ}C$에서 대하여 안정성을 가지고 있었다. 발아억제 물질은 발아 초기에 대조 시험보다 약 90% 이상 발아를 억제하였다.
산업에서 널리 사용되고 있는 Trichloroethylene (TCE)은 토양 및 지하수의 오염을 일으키며, 암 유발물질로 환경에서 반드시 제거해야 하는 물질이다. 본 연구에서는 미생물 고정화 담체를 이용한 TCE로 오염된 지하수 처리 시스템의 세균 군집구조를 조사하고, 우점종을 분리 및 동정하고 TCE 제거특성을 확인하였다. TCE로 오염된 지하수 처리공정의 세균군집을 16S rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석방법을 이용하여 조사한 결과, 주요 개체군은 BTEX 분해세균으로 알려진 Pseudomonas 속이었으며 Pseudomonas putida 그룹이 가장 우점하였다. Pseudomonas putida 그룹의 우점은 높은 toluene과 TCE의 농도에서 기인한 것으로 생각된다. TCE로 오염을 제거하기 위한 미생물 반응기에서 toluene과 TCE 분해 세균을 분리 배양하였으며 Pseudomonas sp. DHC8로 명명하였다. 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 유전자 염기서열분석 결과 DHC8 균주는 P. putida 그룹에 속하는 것으로 확인되었다. Pseudomonas sp. DHC8을 이용하여 TCE (0.83 mg/L)와 toluene (60.61 mg/L)에 대해 분해실험을 실시하였을 때 12.5시간 동안 TCE는 72.3%, toluene은 100.0% 제거되었다. 또한, TCE와 toluene의 제거속도는 각각 0.02 ${\mu}mol/g$-DCW/h와 2.89 ${\mu}mol/g$-DCW/h였다. 본 연구 결과는 TCE의 생물정화를 위한 반응기의 최대 효율을 유지하기 위한 노력에 도움이 될 것이다.
Polyester 감량폐수의 주성분인 EG,TPA분해균을 분리하여 각각 Pseudomonas sp.로 동정하여 Pseudomonas sp. EAW, Pseudomonas sp. TS2로 명명하였다. 이 두 균주의 최적 배양조건은 pH 7.5, 온도 $35^{\circ}C$ 및 질소원은 ${(NH_4)}_2SO_4$ 이며, Strain EAW의 경우 niacin과 biotin, Strain TS2의 경우 $Na_2MoO_4{\cdot}2H_2O$와 thiamine이 각 균주의 성장과 분해율에 약간씩 영향을 미치는 것으로 나타났다. Strain EAW는 접종량의 증가에 따라서 성장 및 EG의 분해시간이 현저히 감소하였으나 Strain TS2의 경우는 접종량이 증가하여도 성장 및 분해율이 큰 차이가 없었다. 또한 rich-medium에 계대배양한 각 균을 EG, T TPA액체배지에 접종하였을 때 계대배양의 회수가 증가함에 따라 Strain EAW가 Strain TS2보다 성장 및 분해율이 현저히 감소하였다. 실제 폐수에서 균들의 성장 및 분해율이 분리용 배지의 경우 보다는 약간 감소하였으며 EG, TPA 는 배양 48hr 후 $COD_{Mn}\;and\;COD_{Cr}$의 제거율은 89% 와 93%로 각각 나타났다. 회분배양시 EG,TPA의 초기농도가 25g/L 이상에서는 각 균주의 비성장속도가 감소하였다.
우리 나라 논 토양 환경의 생물학적 특성을 파악하기 위하여 전국 13개 농업기후지대별 63개 지점의 이앙전 무담수 논 토양의 표토를 채취하여 주요 토양 미생물의 밀도 및 다양성을 조사하였다. 농업기후지대별 전국 평균치 이상의 미생물 종류는 북부지방 보다는 남부지방일 수록 많았으며, 검정된 미생물중 지역간 차가 가장 큰 균은 형광성 Pseudomonas 속이었다. 지형간 미생물 밀도는 호기성 세균, 형광성 Pseudomonas 속과 Azotobacter 속등이 하해혼성지에서, 토성간에는 사상균이 식토에서, Bacillus 속, Azotobacter 속 그리고 탈질균은 식양토에서 유의적으로 가장 높았다. 한편 Azotobacter 속과 암모니아 산화세균의 밀도는 토양 pH가 높아 질수록 증가하였다. Bacillus 속, 형광성 Pseudomonas 속, Azotobacter속, 탈질균, 암모니아 산화균, 아질산산화균, 방선균 및 사상균등을 요인으로 한 미생물 다양성 지수의 지역간 최소 값은 0.109, 최대 값은 0.661 이었다. 지형별 다양성 지수는 하해혼성지가 0.332, 홍적대지 0.335, 하성평탄지 0.432 그리고 곡간선상지 0.447이었으며, 토성별 다양성지수는 사질 0.443, 사양질 0.427, 미사식양질 0.414, 식양질 0.405 그리고 식질토양이 0.362로 사질토양일수록 증가하는 경향이었다.
A bacterium L-10 which produce mush of glutamic acid was Isolated from soil and identified as the genus Pserdomonas. The maximal glutamic acid production was obtained when the strain was cultured at 3$0^{\circ}C$ for 30 hrs in the optimal medium containing 5% glucose, 0.5% each of urea and yeast extract, 0.1% K2HP04, 0.02% MgSO4.7H20, 0.3% (NH, )rHP04, 0.5ug/l biotin and Initial pH 7.0, and then final glutamic acid production under the above conditions was 1.2mg/ml of cell cultures.
원유 분해세균에 의한 원유 분해능을 조사한 결과, Xanthomonas camperstris M12, Xanthomonas sp. M28, Acintobacter lwoffi G1, Klebsiella pneumoniae L25, 그리고 Pseudomonas maltophilia N246 등의 순서로 나타났다. Xanthomonas maltophilia M12, Xanthomonas sp. M28, 그리고 Pseudomonas maltophilia N246 균주 모두 pctane 분해시의 온도는 $30^{\circ}C$에서 최적이었으며, 최적 pH는 X.camperstris M12와 Xanthomonas sp. M28이 7.0-7.5 이었고, P.maltophilia N246이 7.5-9.0이었다. N246 균주의 최적 NaCl농도는 3.0-3.5 이었다. P.maltophilia N246와 X.campestris M12는 모두 플라스미드를 갖고 있음을 확인하였고, N246 균주로 부터 플라스미드를 제거하였을 경우 octane 분해능이 소실되었으므로 이 플라스미드 위에 octane 분해 유전자가 있음이 확인되었다. 이 균주이 OTC 플라스미드의 크기는 118kb이었다. 또한, N246 균주는 ampicillin 항생제에 내성을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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