| 저자(한글) |
Li, Xiaoming,Zhang, Mingjiang,Jin, Jinghua,Liu, Shuangjiang,Jiang, Chengying |
| 초록 |
[목적] 선별 및 순화를 거쳐 피렌(pyrene)의 고효율 분해 세균군(bacterial flora)을 얻어 그것을 이용한 다환방향족탄화수소류(pollution of polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) 토양의 생물학적 복원을 진행하는데 이론적 기초를 마련한다. [기법] 피렌을 기질로 하고 무기물 염 배지(Mineral salt medium, MSM)에서 축적 및 순화하여 하나의 혼합 세균 군집 PYR을 얻은 후, 분광광도계와 HPLC(high performance liquid chromatography)를 이용하여 혼합 세균군(mixed bacteria)의 성장 및 분해의 관계를 분석하였으며 혼합 세균군이 PAHs 기질을 분해하는 광역 스펙트럼(broad spectrum)과 피렌 분해 성능의 안정성을 측정하였다. 또 냉동 건조하는 방법으로 세균군을 보존한 후, HPLC 기법으로 보존하였다가 되살린 세균군의 분해 성능을 측정하였다. 배양법과 비배양법으로 세균군의 다양성을 조사하고 16S rRNA 유전자 라이브러리를 구축하여 코크 식물(coke plant) 토양 중의 세균군 구성과 혼합 세균군이 3번(PYR-3), 6번(PYR-6), 9번(PYR-9) 전사(transfer)한 후의 구성 변화를 분석하였다. [결과] 이 혼합 세균군은 피렌을 유일한 탄소원과 에너지원으로 하여 성장하며 12일째 피렌의 분해율은 89%였다. 또 페난트렌[(phenanthrene), (86%)]과 플루오란텐[(fluoranthene), (49%)]에 대해서도 비교적 강한 분해율을 보였지만 나프탈렌(naphthalene)과 인데노피렌(indeno pyrene)은 분해할 수 없었다. 해당 세균군의 분해 활성은 여러차례의 전사와 냉동 건조 보존으로 안정적인 상태를 유지하며 혼합 세균군에서 9주의 세균을 분리하였는데 이 9주의 세균은 각각 아크로모백터(Achromobacter), 바실루스(Bacillus), 관절 포자균속(Arthrobacter), 엑시구오박테리움(Exiguobacterium)과 Parapedobacter속에 분포되었다. 계통 발생학적 분석(Phylogenetic analyses) 결과, 프로테오박테리아(Proteobacteria) 문은 토양(100%) 및 피렌을 기질로 하는 혼합 세균군 중의 주요 군집(PYR-3, 83%)이며 100% 토양 샘플과 비슷하였다. 또 PYR-3 중 gamma;-Proteobacteria(프로테오박테리아문의 77%를 차지함) 중 슈도모나스속(Pseudomonas)이 여전히 지배적 위치를 차지하였으나 세균군의 다양성이 증가함에 따라 슈도모나스속이 차지하는 비율 역시 감소하였다. 축적된 대물림수가 증가함에 따라 세균군의 다양성도 증가하였다. 또 gamma;-Proteobacteria가 혼합 세균군에서 차지하는 비율이 감소하였으며(PYR-6에서 프로테오박테리아문의 33%를, PYR-9에서 프로테오박테리아문의 18%를 차지), beta;-Proteobacteria는 혼합 세균군에서의 비율이 증가(PYR-3에서 프로테오박테리아문의 13%를, PYR-6에서 프로테오박테리아문의 36%, PYR-9에서 프로테오박테리아문의 55%를 차지)하였다. [결론] 혼합 세균군은 강한 피렌 분해 성능을 가지고 있으며 대물림 차수가 증가함에 따라 세균군의 구성도 점차 안정되었다. |
