• 미생물학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-273
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• 1997

주재료와 부재료로서 각각 우분과 톱밥이 함유된 유기성 폐기물 퇴비화의 주발효과정 중 이화학적 및 미생물학적 파라미터의 변화양상을 조사하고, 이로부터 퇴비화의 평가에 이용할 수 있는 각 파라미터간의 상관관계를 분석하였다. 퇴비화 전과정동안 온도는 $30-65^{\circ}C$, pH는 7.5-9.5, 함수율은 50-60% 정도의 범위에서 변하였으며, 이 중 $40^{\circ}C$ 이상의 고온이 유지되는 주발효 기간은 약 16일 정도 지속되었다. 주발효 기간 중 시료내 총탄소, 총질소 및 유기물 함량은 모두 15% 이상 감소되었으나, C/N ratio는 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. 주발효 후기에는 암모니아성 질소 함량이 급격히 감소하고 질산성 질소가 증가되는 경향이 나타났다. 미생물 군집내 중온균과 고온균의 개체수는 퇴비화 과정동안의 온도변화와 밀접한 관계를 보였다. 중온균은 $50^{\circ}C$ 이상의 고온발효 기간에 급격히 감소하다가 온도가 낮아지는 주발효 후기에 다시 증가하는 반면에, 고온균은 이와 반대의 변화를 보였으며 주발효 기간 중 고온균의 개체수는 중온균에 비하여 $10-10^2$배 높았다. 조사된 토양효소 중 amylase 활성은 중온균의 개체수 및 환원당량과 높은 양의 상관관계를, 고온균의 개체수와는 음의 상관관계를 나타냈다. 이와는 달리 상호 유의할만한 양의 상관관계를 보인 cellulase, xylanase 및 ligninase의 활성은 주발효 기간 중 지속적으로 증가하는 양상을 보임으로써, 주발효 기간 중 lignocellulose 분해미생물과 amylose 분해미생물간의 출현양상이 크게 다름을 보여 주었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제25권2호
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• pp.1-20
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• 1997

목재를 분해시키는 담자균류들은 목재 및 목질복합체에 쉽사리 침투하여 복잡한 리그노셀룰로오스 복합체를 분해시킨다. 이러한 분해에는 많은 효소시스템들이 복합적으로 작용하면서 상호 협동하는 것으로 보고되고 있다. 지금까지 일려진 효소들은 통상 3개의 그룹으로 나눌 수 있는데 그 하나는 목재성분을 직접적으로 공격하는 효소균들, 예를 들면 cellulase complex, laccase(LAC), lignin peroxidase(LIP), horse-radish peroxidase(HRP), manganese-independent peroxidase(MIP) 및 protocatechuate 3,4-dioxygenase(PCD) 등이 있고, 두번째 그룹으로서 manganese-dependent peroxidase(MnP), aryl alcohol oxidase(AAO) 및 glyoxal oxidase(GLO) 등인데, 이들 효소들은 목질을 직접적으로 공격하지 않고 제1그룹의 효소들과 협동하여 작용하는 것으로 알려지고 있다. 제3그룹의 효소들은 glucose oxidase(GOD) 및 cellobiose : quinone oxidoreductase(CBQ)로서 feedback type의 효소들로서 목재고분자의 분해시 대사의 고리를 결합시켜 주는 매우 중요한 기능을 하는 효소군들이다. 그러나 이 이외에도 다른 분해기구가 밝혀지고 있으며 기타 효소들에 의한 리그노셀룰로오스의 분해반응기구의 해명에는 상당한 시간이 걸릴 것으로 사료된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권2호
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• pp.139-143
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• 2014

Catalytic degradation of pentachlorophenol in soil by heme and hydrogen peroxide has been hypothesized to occur through nonspecific catalytic reactions similar to those involving ligninase. The present study examines the evidence for a heme catalytic mechanism for the oxidation of organic compounds. In the presence of hydrogen peroxide, heme is converted to the ferryl heme radical (Hm-$Fe^{+4{\cdot}}$), which can oxidize organic compounds, such as 5-aminosalicylic acid (5-ASA). A second 5-ASA may later be oxidized by ferryl heme (Hm-$Fe^{+4}$), which reverts to the ferric heme state (Hm-$Fe^{+3}$) to complete the cycle. We believe that this catalytic cycle is involved in the degradation of hazardous pollutants, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Remediation via heme catalytic reactions of PAHs in soil from a pole yard was evaluated, and about 96% of PAHs was found to disappear within 42 days after treatment with heme and hydrogen peroxide. In addition, benzo[a]pyrene and six other PAHs were undetectable among a total of 16 PAH compounds examined. Therefore, we propose heme catalysis as a novel technology for the remediation of hazardous compounds in contaminated soil.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권2호
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• pp.192-196
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• 2011

Microbial induction of rusty-root was proved in this study. The enzymes hydrolyzing plant structural materials, including pectinase, pectolyase, ligninase, and cellulase, caused the rusty-root in ginseng. Pectinase and pectolyase produced the highest rusty-color formation. Ferrous ion ($Fe^{+++}$) caused the synergistic effect on rusty-root formation in ginseng when it was used with pectinase. The effect of ferric ion ($Fe^{++}$) on rusty-root formation was slow, compared with $Fe^{+++}$, probably due to gradual oxidation to $Fe^{+++}$. Other metal ions including the ferric ion ($Fe^{++}$) did not affect rusty-root formation. The endophytic bacteria Agrobacterium tumefaciens, Lysobacter gummosus, Pseudomonas veronii, Pseudomonas marginalis, Rhodococcus erythropolis, and Rhodococcus globerulus, and the rotten-root forming phytophathogenic fungus Cylindrocarpon destructans, caused rusty-root. The polyphenol formation (rusty color) was not significantly different between microorganisms. The rotten-root-forming C. destructans produced large quantities of external cellulase activity (${\approx}2.3$ U[${\mu}m$/min/mg protein]), which indicated the pathogenecity of the fungus, whereas the bacteria produced 0.1-0.7 U. The fungal external pectinase activities (0.05 U) and rusty-root formation activity were similar to those of the bacteria. In this report, we proved that microbial hydrolyzing enzymes caused rusty-root (Hue value $15^{\circ}$) of ginseng, and ferrous ion worsened the symptom.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권3호
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• pp.301-307
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• 2006

고추좀잠자리의 장으로부터 리그닌 분해활성을 보이는 미생물을 분리하였으며 16s rDNA 서열분석 및 생리 생화학적 동정에 의해 Serratia marcescens에 속하는 새로운 균주로 밝혀졌다. 분리된 균주는 리그닌 화합물을 포함하는 배지에서 배양하였을 때 cell growth의 증가에 따라 리그닌 화합물에 대한 분해능이 증가하였으며 48시간의 배양에 의해 20-45%의 분해능을 나타내었고, 특히 monomer 화합물인 vanillin 및 guaiacol과 dimer 화합물인 dealkaline 리그닌에 대한 분해능이 높았다. 분리된 균주 S. marcescens HY-5는 PCR에 의한 16S rDNA의 증폭과 denaturing gradient gel electrophoresis에 의한 장내 세균의 분포를 조사하였을 때 높은 밀도의 분포를 나타내었으며 서로 다른 지역에서 채집된 고추좀잠자리에서 공통적으로 발견되는 특징을 보여주었다.

• 미생물학회지
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• 제37권4호
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• pp.305-311
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• 2001

다양한 식물병원성 진균을 방제하기 위하여 온천수로부터 1종의 동물병원성 진균과 12종의 식물병원성 진균에 항진균 활성을 갖는 고온성 세균을 분리하였으며 Bacillus subtilis YS1으로 동정되었다. 분리 균주의 감마선($Co^{60}$)에 대한 감수성 조사 결과, $D_{10}$ value는 2.08 kGy로 20 kGy 의 방사선량에서도 생존 가능한 방사선 저항성 균주였다. 방사선 조사를 이용하여 5종의 돌연변이체를 유기하였으며, 이 중 B. subtilis YS1-1009 돌연변이체는 Botryoshaeria dothidea에 대한 항진균 활성의 증가 및 4종의 식물병원성 진균에 대하여 항진균 활성이 감소하는 종특이적 항진균 활성 변화를 나타내었다. 또한 상용농약인 tebuconazole에 대하여 저항성을 나타내었으며 17종의 다른 농약에 대해서도 전체적으로 야생형 균주에 비해 저항성이 증가하였다. B. subtilis YS1-1006 돌연변이체는 copper hydroxide에 저항성을 나타내었으며, B. subtilis YS67 돌연변이체는 항진균 활성이 소실된 tryptophan 및 proline 또는 uracil 및 arginine 영양요구성 돌연변이체였다. 이러한 결과로부터 극한 환경에서 분리한 본 분리균주는 환경친화적으로 진균에 의한 식물병을 방제할 수 있으며 방사선을 이용한 돌연변이체 유기는 기능성 균주의 개량이나 작용기작 연구를 위한 돌연변이체의 획득에 매우 효과적인 방법이라 사료된다.

• Journal of Microbiology
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• 제44권2호
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• pp.177-184
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• 2006

The characteristic biodegradation of monomeric styrene by Phanerochaete chrysosporium KFRI 20742, Trametes versicolor KFRI 20251 and Daldinia concentrica KFRI 40-1 was carried out to examine the resistance, its degradation efficiency and metabolites analysis. The estrogenic reduction effect of styrene by the fungi was also evaluated. The mycelium growth of fungi differentiated depending on the concentration levels of styrene. Additionally P. chrysosporium KFRI 20742 showed superior mycelium growth at less than 200 mg/l, while D. concentrica KFRI 40-1 was more than 200 mg/l. The degradation efficiency reached 99 % during one day of incubation for all the fungi. Both manganese-dependent peroxidase and laccase activities in liquid medium were the highest at the initial stage of incubation, whereas the lowest was after the addition of styrene. However, both activities were gradually recovered after. The major metabolites of styrene by P. chrysosporium KFRI 20742 were 2-phenyl ethanol, benzoic acid, cyclohexadiene-1,4-dione, butanol and succinic acid. From one to seven days of incubating the fungi, the expression of pS2 mRNA widely known as an estrogen response gene was decreased down to the level of baseline after one day. Also, the estrogenic effect of styrene completely disappeared after treatment with supernatant of P. chrysosporium KFRI 20742 from one week of culture down to the levels of vehicle.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제39권6호
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• pp.469-480
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• 2011

본 연구에서는 Ceriporia sp. ZLY-2010을 이용하여 폴리염화비페닐류의 생분해와 효소 시스템간의 상관관계에 대해 알아보고자 하였다. 폴리염화비페닐 동족체 첨가에 따라 단백질 정량 및 manganese peroxidase (MnP)와 laccase의 활성을 비교하였으며, cytochrome P450 monooxygenase의 저해 정도를 평가함으로써 균체 내 효소가 폴리염화비페닐의 생분해에 끼치는 영향을 구명하였다. 단백질 정량 및 균체 외 효소 활성을 측정해 본 결과, 대조구에 비해 폴리염화비페닐 동족체를 첨가한 실험구에서 단백질 농도 및 효소활성이 더 높게 측정되었다. 단백질 농도의 경우, 2,2',4,4',5,5'-hexachlorobiphenyl을 첨가했을 때, 가장 높은 단백질 농도가 측정되었다. 하지만 MnP와 laccase 활성에서는 상대적으로 염소원자가 적게 치환된 2,3',4',5-tetrachlorobiphenyl을 첨가한 실험구에서 높게 나타나는 경향을 보였다. Cytochrome P450 monooxygenase의 저해 정도를 평가한 결과, 2,3',4',5-tetrachlorobiphenyl을 첨가한 실험구의 경우, 배양 1일째, 저해제 1-aminobenzotriazole 0.1 mM에서 2.73%의 분해율을 나타냈으며, 저해제 첨가 시 생분해율이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 2,2',4,4',5,5'-hexachlorobiphenyl 역시, 저해제의 존재 하에 20% 내외의 분해율을 보였으며, 이는 대조구에 비해 약 40% 감소한 비율이다.

• 한국균학회지
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• 제28권2호
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• pp.97-102
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• 2000

느타리버섯의 균사 생장을 촉진시키고 병원성 균류의 생장을 억제하므로 느타리버섯의 생산을 증가시키는 고온성 미생물을 분리하고 그 원인을 생화학적으로 조사하였다. 느타리버섯 배지로부터 분리한 7종의 고온성 곰팡이에서 모두 lignin 분해 활성 능은 확인되지 않았고, xylanase 분해능은 모든 분리 균에서 확인되었으며, 특히 H. grisea var. thermoidea와 Sepedonium sp. S-2 분리균류에서 높은 활성을 나타내었다. Cellulose 배지에서 균사 생장은 나타났으나 그 분해는 확인 할 수 없는 반면 MUF-test로 확인한 세포외 분비 cellulase의 활성도는 Sepedunium sp. S-2와 S-5에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 이들 두 균류는 느타리버섯 생장을 50%증가시켰으며, 푸른곰팡이병 원인균인 Trichoderma sp. SJG-51에 대한 생장억제효과도 나타내었다 이상의 결과로 보아 고온성 곰팡이 Sepedonium sp. 일부는 느타리버섯 재배 시 배지의 물성변화를 일으키는 효소를 분비하여 버섯 생장률 증가 및 유해균류의 생장을 억제하였다 따라서 느타리버섯 배지 제조에 있어 이들 고온성 곰팡이들이 매우 유용할 것으로 판단된다.