Araceli Hernandez-Sanchez;Edgar D. Paez-Perez;Elvia Alfaro-Saldana;Vanesa Olivares-Illana;J. Viridiana Garcia-Meza
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.34
no.3
/
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.
As we are trying to in-situ treat (purify or immobilize) heavy metals or radionuclides in groundwater, one of the geochemical factors to be necessarily considered is the value of oxidation/reduction potential (ORP) of the groundwater. A biogeochemical impact on the characteristic ORP change of groundwater taken from the KAERI underground was observed as a function of time by adding electron-donor (lactate), electron-acceptor (sulfate), and indigenous bacteria in a laboratory condition. There was a slight increase of Eh (slow oxidation) of the pure groundwater with time under a $N_2$-filled glove-box. However, most of groundwaters that contained lactate, sulfate or bacteria showed Eh decrease (reduction) characteristics. In particular, when 'Baculatum', a local indigenous sulfate-reducing bacterium, was injected into the KAERI groundwater, it turned to become a highly-reduced one having a decreased Eh to around -500 mV. Although the sulfate-reducing bacterium thus has much greater ability to reduce groundwater than other metal-reducing bacteria, it surely necessitated some dissolved ferrous-sulfate and finally generated sulfide minerals (e.g., mackinawite), which made a prediction for subsequent reactions difficult. As a result, the ORP of groundwater was largely affected even by a slight injection of nutrient without bacteria, indicating that oxidation state, solubility and sorption characteristics of dissolved contaminants, which are affected by the ORP, could be changed and controlled through in-situ biostimulation method.
The main purposes of this study are to utilize mineralogical studies such as optical microscope, XRD and SEM/EDS analyses to characterize the oxidation of sulfide minerals and the mechanisms controlling the movement of dissolved metals from waste rocks at the abandoned Seobo mine. Mineralogical research of the waste rocks confirms the presence of anglesite, covellite, goethite, native sulfur and nsutite as secondary minerals, suggesting that these phases control the dissolved concentrations of As, Cu, Fe, Mn, Pb and Zn. The dissolved metals are precipitated, adsorbed and/or coprecipitated with(or within) Fe(Mn)-hydroxides and Mn(Fe)-hydroxides. The main phases of secondary mineral, Fe-hydroxide, can be classified as amorphous or poorly crystalline and more crystallized phases(e.g. goethite) by crystallinity. Amorphous or poorly crystalline Fe-hydroxide has relatively high As contents(9-24 wt.%). This poorly crystalline Fe-hydroxide changes toward more crystallized phase(e.g. goethite) which contains relatively low As(0.6-7.7 wt.%). These results are mainly due to the progressive release of As with the crystallization evolution of the As-trapping poorly crystalline Fe-hydroxides. It is also attributed to the differences of specific surface areas between the poorly crystalline Fe-hydroxides and well crystallized phases. The dissolved metals from waste rocks at Seobo mine area are naturally attenuated by a series of precipitation(as Fe, Mn, Cu, Pb), coprecipitation(Fe, Mn) and adsorption(As, Cu, Pb, An) reactions. The results of mineralogical researches permit to assess the environmental impacts of mine waste rocks in the areas, and can be used as a useful data to lay available mine restoration plan.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
/
v.30
no.9
/
pp.918-924
/
2008
This research investigates the influences of the presence of aquatic macrophytes on the changes of biogeochemistry in the sediments through the comparative analysis of porewater and sediments. From the in situ measurements, elevated SO$_4{^{2-}}$ concentrations were observed in the rhizosphere during the growing season, which was resulted from the oxidation of reduced sulfide in the sediments by the oxygen release from the plant roots. There was sufficient AVS in the sediments to induce observed SO$_4{^{2-}}$ concentrations. The amount of oxygen in the oxidation of AVS to produce observed SO$_4{^{2-}}$ concentrations is 0.85 g/m$^2$ day which is relevant to the results of other researches. The AVS concentrations in the vegetated sediments increased with the depth whereas there is higher mass of AVS in the surface of the non-vegetated sediments. This shows that evapotranspiration induces the transportation of SO$_4{^{2-}}$ in the surface water into the anaerobic sediments. In addition, the elevated organic content caused by the presence of plants increased $\beta$-glucosidase activities which play an important role in the carbon cycle of the sediments.
The microbial properties and acid tolerance of the three kinds of Acetobacter sp. isolated from persimmon vinegar were investigated. Acid tolerance was also evaluated. Acetobacter sp. were gram negative, short rod, nonspore forming and motile. They reacted positively catalase, methyl red, oxidation fermentation, Voges-Proskauer and nitrate reduction tests and negative to hydrogen sulfide test and ONPG. Acetobacter sp. showed normal growth curve in Carr broth and there was no significant difference between isolates and (standard on) typical strains such as Acetobacter aceti (KCTC1010), Acetobacter liquefaciens (KCTC2804), Acetobacter diazotrophicus (KCTC 2859). Optimum temperature and initial ethanol concentration in incubation were $30^{\circ}C$ and 6%, respectively. Growth and acid production of Acetobacter sp. were suppressed by the concentration of above 4% acetic acid. The amount of $Mg^{++}$ release from Acetobacter sp. cells in medium was increased by acetic acid, and almost in the concentration of 6% acetic acid. Glycolysis by Acetobacter sp. had optimal pH about 6.0 to 7.0 and more stable in acidic condition than in alkalic. The $H^+-ATPase$ of Acetobacter sp. S-1 and S-3 showed a maximal activity between pH values of approximately 5.5 to 7.5 and 6.0 to 7.5, respectively.
Park, Young-Tae;Lee, Chang-Kyu;Park, Tae-Gyu;Lee, Yoon;Bae, Heon-Meen
Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
/
v.45
no.5
/
pp.472-479
/
2012
The formation of volatile fatty acids(VFAs) and changes in pH, oxidation and reduction potential(Eh) and acid volatile sulfide(AVS) with the addition of yellow clay were investigated using microcosm systems to examine the effects of yellow clay dispersion on the anaerobic decomposition of Cochlodinium polykrikoides in marine sediments. The acetate concentration reached a maximum by day 4 and was 1.2-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (224-270 vs. 333 uM). The formate concentration reached a maximum by day 1 and was 1.3-2.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (202-439 vs. 563 uM). The propionate concentration reached a maximum by day 2 and was 1.5-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (32.6 vs. 57.2 uM). After the amounts of acetate, formate and propionate peaked the levels dropped dramatically due to the utilization by sulfate reducing bacteria. The Eh of the samples treated with yellow clay was similar to the untreated sample on day 0 but was higher in the sample treated with yellow clay(140-206 mV) from days 4 to 17. AVS started to form on day 3 and this was sustained until day 6, and 1.2-2.2 fold less was produced in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (40.2-69.3 vs. 83.2-93.8 mg/L). Accordingly, during the anaerobic decomposition of C. polykrikoides in marine sediments, yellow clay dispersal seems to suppress the reduction state of Eh and the formation of volatile fatty acids(acetate, formate and propionate) used as an energy source by sulfate reducing bacteria, indicating that this process controls the production of hydrogen sulfide that negatively affects marine organisms and the marine sediment environment.
There are several ways to remove and treat toxic heavy metals in the environment: chemical, physical and biological ways. The biological treatment utilizes the natural reactions of microorganisms living in the environments. These reactions include biosorption and bioaccumulation, oxidation and reduction, methylation and demethylation, metal - organic complexation and insoluble complex formation. The biological reactions provide a crucial key technology in the remediation of heavy metal-contaminated soils and waters. According to recent reports, various kinds of heavy metal species were removed by microorganisms and the new approaches and removal conditions to remediate the metals were also tried and reported elsewhere. This was mostly carried out by microorganisms such as fungi, bacteria and alga. In addition, a recent development of molecular biology shed light on the enhancing the microorganism's natural remediation capability as well as improving the current biological treatment.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.10
no.10
/
pp.2779-2785
/
2009
Among the livestock, chickens are raised because of the merit ingested protein in low-priced cost of production and are primary livestock increased the consumption of meat. The factors of influencing condition, odor is the most important factor. Odor substances are ammonia, amines, hydrogen sulfide and mercaptan which come from night soil. Livestock are prevented from rearing by means of these odor substances. Though the henhouse is heated using hot air type heater in the winter season, it is ventilated for the control of odor because of the increase of odor concentration. In the present work, composite catalytic system combined the existing facilities(hot air type heater) with catalytic system was developed, it could controled odor and hazardous gas using the oxidation/reduction reaction without extra operating cost. Moreover, the purpose of this work is to develop the catalysts which are cost competitive and can maximize energy efficiency. The catalysts are noble metal(Pt-Rh) and composite transition metal(Mn) type.
The effluent limitations for individual industry based on the best available technology economically achievable (BAT) have been required to achieve effective regulation. BAT assessment criteria that are suitable for the circumstances of Korean industry were developed in the previous study. The criteria were applied to determine the BAT for leather tanning and finishing industry. For the evaluation BAT, a subcategorization for the industry considering wastewater characteristics, source equipments, raw material and so on should be suggested. Three subcategories: A) Unharing, Chrome Tan, Retan-Wet Finish, B) Chrome Tan, Retan-Wet Finish, and C) Furskins were proposed in this study. Wastewater discharged from the each category contains high concentration of COD, chrome, nitrogen and sulfide. In particular, the concentration of nitrogen from the subcategory A is significantly greater. Twenty sites were surveyed and wastewater qualities were analyzed. Therefore, six different technologies were applied to the subcategory A for the end-of-pipe treatment technology, and a technology was used in the subcategory B and C, respectively. The technology candidates were evaluated in terms of environmental impacts, economically achievability, treatment performance and economical reasonability. As the result, the technology options for each subcategories: A) primary chemical precipitation + modified Ludzack-Ettinger process (MLE) + secondary chemical precipitation, B) chemical precipitation + typical activated-sludge process + Fenton oxidation, C) chemical precipitation + typical activated-sludge process + batch Fenton oxidation or batch activated carbon treatment were selected as the BAT, respectively.
In this study, the activity test and characterization were performed to evaluate the hydrogen sulfide removal characteristics using a V/TiO2 catalyst at room temperature. The optimal vanadium loading was 10 wt%, and the durability was greater than 60 minutes at 60~80% relative humidity. The Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area and raman spectroscopy results confirmed that the structure of the vanadium site exposed to the surface was a dominant factor in catalyst activity. From Scanning Electron Microscope (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and X-ray crystallography (XRD) analyses, it was found that sulfur can be accumulated on the catalyst surface, which results in a decrease in durability under catalytic activity tests. Therefore, it is judged that a combined process of catalytic oxidation and regeneration is needed.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.