• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제34권4호
• /
• pp.338-341
• /
• 2006

The growth characteristics of sulfur-oxidizing bacteria, Acidithiobacillus thiooxidans AZ11, MET, and TAS were investigated in mineral salt media supplemented with elemental sulfur of 1$\sim$50 g $L^{-1}$. The sulfur oxidation rates of A. thiooxidans. MET and TAS increased highly with increasing sulfur concentration up to 10 g L$^{-1}$, but the rates increased slowly in sulfur concentration over 10 g L$^{-1}$. A. thiooxidans AZ11 showed the parallel increase of sulfur oxidation rate until sulfur concentration increased up to 40 g L$^{-1}$. The maximum sulfur oxidation rates (V$_{max}$) of AZl1, MET and TAS were 1.88, 1.38 and 0.43 g S L$^{-1}$ d$^{-1}$, respectively. The maximum specific growth rates (${\mu}_{max}$) of AZ11, MET, and TAS were 0.33 d$^{-1}$, 0.30 d$^{-1}$ and 0.45 d$^{-1}$, respectively. Although MET and TAS couldn't grow at sulfate concentration of 40 g L$^{-1}$, AZ11 could grow in the presence of 58 g L$^{-1}$ sulfate, the final oxidation product of elemental sulfur.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제14권1호
• /
• pp.56-61
• /
• 2004

A plasmid pSDK-l containing the Escherichia coli phosphofructokinase-l gene (pfkA) was constructed, and transferred into extremely acidophilic Acidithiobacillus thiooxidans Tt-7 by conjugation with the aid of plasmid RP4 at a frequency of $10^{-5}$ per recipient. This plasmid was stable in A. thiooxidans. The pfkA gene from E. coli could be expressed in this obligately autotrophic bacterium, but the enzyme activity (21.6 U/g protein) was lower than that in E. coli (K12: 85.9 Dig protein; DF1010 carrying plasmid pSDK-l: 96.6 U/g protein). In the presence of glucose, the Tt-7 transconjugants consumed glucose, leading to a better growth yield.

• 자원리싸이클링
• /
• 제30권2호
• /
• pp.14-23
• /
• 2021

실제 광산 현장에서 적재된 광석으로부터 미생물에 의한 중금속 용출 가능성을 알아보고자 호산성 미생물인 Acidithiobacillus ferrooxidans와 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용하여 초기 산성조건에서 복합금속광(Pb-Zn-As 광석)을 대상으로 60일에 걸쳐 중금속 용출실험을 진행하였다. 용출 시험 초기에는 초기 산성 조건에 의해 용출되는 소량의 중금속 이외에 미생물의 활성화로 인한 중금속의 용출은 거의 검출되지 않았다. 그러나 A. thiooxidans이 시료의 환경에 적응한 20일 이후, 중금속 용출량이 급격히 증가하였으며, 독성 물질로 위험성이 높은 비소와 철, 아연이 각각 최대 2800 mg/L, 3700 mg/L, 그리고 2050 mg/L로 용출되는 것을 확인하였다. 반면 A. ferrooxidans을 주입한 반응기와 미생물을 주입하지 않은 대조실험 결과에서는 약간의 아연을 제외한 기타 중금속 용출이 전혀 발생하지 않았다. 이를 통해 산성조건의 광산 현장에서 토착 미생물에 의한 황화광 산화 및 중금속의 용출 가능성을 확인할 수 있었고, 본 연구에 사용된 고농도 비소를 함유한 광석 시스템에서는 A. ferrooxidans 보다 A. thiooxidans에 의한 중금속 용출이 더욱 위협적이라는 것을 확인하였다.

• Advances in environmental research
• /
• 제3권3호
• /
• pp.199-206
• /
• 2014

Dewatering is an extremely important step in wastewater treatment process to reduce the final sludge volume in order to minimize the cost of sludge transportation and disposal. In the present study, the effect of different sludge solids content (1, 2 and 3.8%) on the dewaterability of anaerobically digested sludge using Acidithiobacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans was studied. The pH reduction rate was higher during initial process in the sludge having low solids content, but after 48 h of bioleaching, similar pH of below 3 was observed with all the different solids content. Bio-oxidation rate of $Fe^{2+}$ was initially higher in sludge with low solids content, but 100% $Fe^{2+}$ was oxidized within 60 h in all the three treatment levels. Compared to the control, specific resistance to filtration was reduced by 75, 78 and 80% in the sludge with a solids content of 1, 2 and 3.8% respectively, showing improvement in dewaterability with an increase in sludge solids content. Sludge effluent quality and sludge settling rate were also improved in treatments with higher solids content after the bioleaching process.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제13권4호
• /
• pp.5-11
• /
• 2012

폐광산의 산성배수(AMD)는 황철석을 비롯한 다른 금속 황화물의 산화를 통해 발생한 폐광산의 산성배수는 환경오염의 원인 중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 폐광산의 산성배수가 생성되는 과정에서 산화미생물의 관여 정도를 알아보고, 이를 억제할 수 있는 방법에 대해여 살펴보았다. 산성배수 발생에 영향을 미치는 산화미생물로 Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans을 선정하였으며, 이 산화미생물의 활성 및 생장 속도를 측정하였으며, 이산화염소$(ClO_2)$, NaCl, 그리고 계면활성제(ASOR-770) 를 산발생 억제제로 이용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 10ppm 이산화염소가 가장 효과적인 억제제였으며, 산화미생물의 활성도와 생장도를 20% 까지 감소시켜주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제34권3호
• /
• pp.525-537
• /
• 2024

Pilins are protein subunits of pili. The pilins of type IV pili (T4P) in pathogenic bacteria are well characterized, but anything is known about the T4P proteins in acidophilic chemolithoautotrophic microorganisms such as the genus Acidithiobacillus. The interest in T4P of A. thiooxidans is because of their possible role in cell recruitment and bacterial aggregation on the surface of minerals during biooxidation of sulfide minerals. In this study we present a successful ad hoc methodology for the heterologous expression and purification of extracellular proteins such as the minor pilin PilV of the T4P of A. thiooxidans, a pilin exposed to extreme conditions of acidity and high oxidation-reduction potentials, and that interact with metal sulfides in an environment rich in dissolved minerals. Once obtained, the model structure of A. thiooxidans PilV revealed the core basic architecture of T4P pilins. Because of the acidophilic condition, we carried out in silico characterization of the protonation status of acidic and basic residues of PilV in order to calculate the ionization state at specific pH values and evaluated their pH stability. Further biophysical characterization was done using UV-visible and fluorescence spectroscopy and the results showed that PilV remains soluble and stable even after exposure to significant changes of pH. PilV has a unique amino acid composition that exhibits acid stability, with significant biotechnology implications such as biooxidation of sulfide minerals. The biophysics profiles of PilV open new paradigms about resilient proteins and stimulate the study of other pilins from extremophiles.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2018년도 추계학술논문요약집
• /
• pp.476-477
• /
• 2018

• 자원환경지질
• /
• 제42권5호
• /
• pp.457-469
• /
• 2009

Pb, Zn, Cu등으로 오염된 사격장 토양을 대상으로 하여 황산화균인 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 미생물학적 중금속 용출 기술의 적용 가능성을 파악하고 에너지원인 황의 농도, 미생물 접종량, 반응 온도 등의 조건이 중금속 용출 효율에 미치는 영향을 규명하였다. 황의 투입량 및 미생물의 초기 접종량이 높을수록 중금속 용출 효율이 다소 높게 나타났으나, 황 및 미생물을 접종하지 않은 경우에는 중금속 용출량이 뚜렷하게 감소하였다. 또한 $26^{\circ}C$ 조건에서의 중금속 용출량에 비하여 $4^{\circ}C$ 조건에서의 용출량은 매우 낮았다. 오염 농도가 가장 높은 Pb의 경우 다른 중금속에 비하여 월등히 높은 용출량을 나타내었으나 그 효율은 가장 낮았으며 이는 용출되어 나온 Pb가 $PbSO_{4(s)}$로써 침전 또는 콜로이드 입자를 형성하였기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 적용하여 반응 전과 후의 중금속 존재 형태의 변화를 파악한 결과, Zn, Cu, Cr의 경우 용출이 용이한 형태의 비율이 증가함으로써 추가적인 조치가 필요하였다. 중금속으로 오염된 사격장 토양 등의 현장 복원에 미생물학적 용출 기법이 유용하게 적용될 수 있으며 이 때 에너지원의 농도, 미생물의 접종량, 반응 온도 등의 인자가 용출 효율에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제20권2호
• /
• pp.30-44
• /
• 2011

본 총설은 광석으로부터 우라늄의 미생물 침출시 사용하는 Acidithiobacillus forrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans 그리고 Leptospirillum ferrooxidans 등에 역할과 침출반응에 관하여 기술하였다. 미생물에 의한 우라늄의 침출반응은 박테리아가 우라늄 광석과 직접 반응하기 보다는 박테리아가 $U^{4+}$를 산화시키는데 필요한 $Fe^{3+}$를 공급하고, $Fe^{3+}$가 우라늄 광석과 반응하는 간접반응기구(indirect mechanism)에 의하여 일어난다. 건식제련법과 같은 전통적인 금속회수 공정에 비하여 환경친화적이고 경제적인 장점 때문에 저품위 광물자원으로부터 유기금속을 회수하는데 미생물 제련법이 널리 활용되고 있다. 현재 우라늄은 heap, dump 그리고 in situ를 이용한 미생물 침출법으로 회수되고 있다. Bioheap의 공기 투입량, 교반반응용기의 디자인 및 조업 개선 분야에서 기술개발이 지속적으로 이루어졌으며 최근에는 미생물 침출반응에 투입된 박테리아의 특성 개선 및 균주수를 제어하기 위한 molecular biology 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다.