Isolation of Cadmium-Tolerant Bacteria and Characterization of Cadmium Accumulation into the Bacteria Cell

카드뮴 내성균(耐性菌)의 분리(分離), 동정(同定)및 균체내(菌體內) 카드뮴 축적(蓄積) 특성(特性)

Of the cadmium-tolerant 162 bacterial strains isolated from soils, river waters or active sludges of waste-water disposal plants in the Gyeongnam province a strain C1, which showed considerably higher growth rate in the agar plate containing 2000 ppm than any other strains isolated, was identified as a Pseudomonas putida or its similar strain when analyzed by taxonomical characteristics. Optimum pH and temperature for the growth of the P, putida were 7.0 and $30^{\circ}C$, respectively. This strain was resistant to antibiotics(ampicillin, chloramphenicol and streptomycin), and heavy metals(lithium, cupper, lead and zinc). This strain utilized salicylate, naphthalene or xylene as a sole carbon source. The rate of cadmium accumulation in P. putida cell was enhanced at low concentration of Cd in the growth media. The maximum cadmium absorption by this strain grown in 1 and l0ppm of Cd was respectively 78% and 60% 24 hrs after culture, but in 100 ppm Cd, 40% 48 hrs after culture. Addition of a non-ionic surfactant Triton X-100(0.1%) to the medium enhanced the accumulation of cadmium in the P. putida up to approximately 37%.

폐수중의 카드뮴을 효과적으로 제거하기 위하여 경남 및 부산지역의 오염된 하천수, 공단폐수처리장의 폐수 및 sludge 그리고 공단주변지역의 토양으로 부터 카드뮴에 내성이 있는 미생물 162균주를 분리하여, 이들 균주중 2,000ppm의 카드뮴이 함유된 한천평판배지에서 생장이 우수한 6균주를 선별한 후 이들 균주의 카드뮴 흡수량을 조사하여, 그 중에서 카드뮴 흡수가 가장 우수한 1균주를 선별하여 동정한 결과 Pseudomonas putida 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 그 분리균의 최적생장 온도는 $30^{\circ}C$였고, 최적 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 항생제 내성, 중금속 내성 및 탄화수소 자화능을 조사한 결과, 항생제인 ampicillin(Ap), chloramphenicol(Cm) 및 streptomycin(Sm)과 중금속인 Li, Cu, Pb 및 Zn에 내성을 나타내었다. 그리고 탄화수소인 salicylate, naphthalene 및 xylene을 단일탄소원으로 이용하였다. 분리균의 카드뮴 농도에 따른 생장을 조사한 결과 카드뮴이 첨가되지 않은 배지에서는 배양 1일 후에 최대생장에 도달했고, 카드뮴 100ppm의 농도에서는 2일 후에 최대생장에 도달하였으며 대조구 (카드뮴 무첨가 배지)와 큰 차이가 없었다. 카드뮴의 농도가 높을수록 균의 생장이 심히 저해되었다. 균체내의 카드뮴횹수량은 카드뮴농도가 낮을수록 증가되었다. 배지중 카드뮴농도가 1ppm과 10ppm인 경우에는 배양 1일 후에 최고의 흡수량을 보였고 100ppm에서는 배양 2일 후에 최고의 축적율을 보였다. 균체내 카드뮴 흡수율은 배지중에 카드뮴 농도가 1ppm인 경우에는 최고 78%, 10ppm에서는 60%, 그리고 100ppm에서는 약 40%의 흡수율을 보였다. 균체내에 다량의 카드뮴을 축적시키기 위하여 배양시 계면활성제를 넣어 배양한 결과, 비이온계 계면활성제인 Triton X-100을 0.1% 첨가했을 때 약 37%의 카드뮴축적 증가를 보였다.