Influence of a Variety of Second Carbon Substrates on the Bacterial Consortium Differentially Degrading Cis- and Trans-1,3-Dichloropropene (1,3-D)

상업용 훈증제인 Cis-와 Trans-1,3-Dichloropropene(1,3-D)을 차별적으로 분해하는 Bacterial Consortium에 영향을 주는 다양한 이차 탄소원들의 효과

The differential enhanced degradation of cis- and trans-1,3-D was observed in the previous two studies performed by several researchers. This study was initiated to investigate the involvement of microorganisms in the differential enhanced degradation of the chemicals. As expected, microorganisms were responsible for the enhanced degradation. A mixed bacterial culture capable of degrading 1,3-D was isolated from an enhanced soil sample collected from a site treated with 1,3-D. Similar to the enhanced soil, the mixed culture degraded trans-1,3-D faster than cis-1,3-D. This mixed culture could not utilize cis- and trans-1,3-D as a sole source of carbon for growth. Rather, a variety of second substrates were evaluated to stimulate the differential enhanced degradation of the two isomers. As a result, the mixed culture degraded cis- and trans-1,3-D only in the presence of a suitable second substrate. Therefore, it appeared that the degradation of cis- and trans-1,3-D was a cometabolic process. Second substrates that had the capacity to stimulate the degradation included soil leachate, tryptone, tryptophan, and alanine. Other substrates tested. including soil extract. glucose, yeast extract and indole, failed to stimulate the degradation of the two isomers. The mixed culture was composed of four morphologically distinctive colonies on L-agar plates.

휘발성 훈증제인 cis-와 trans-1,3-D의 각각에 대한 분해력 향상은 몇몇 연구자들에 의해 이루어져왔다. 본 연구는 cis-와 trans-1,3-D에 대해 서로 다른 속도에서 각각의 분해력 증진과 미생물과의 관련성을 조사한 것으로, 미생물이 휘발성을 갖는 독성 유기화합물의 분해를 향상시키는 데 관여하고 있음이 관찰되었다. 1,3-D로 야외(field)처리되어 적응되어 왔던 토양으로부터, 1,3-D의 분해가 확인된 토양시료를 채취하여 1,3-D를 분해할 수 있는 혼합 배양세균을 분리하였다. 이렇게 분리된 혼합 배양세균은 cis-1,3-D보다는 trans-1,3-D를 더 빨리 분해 시켰으나, 미생물 성장을 위한 탄소원으로 cis-와 trans-1,3-D만이 제공되었을 때는 분해가 일어나지 않는 반면, 적절한 2차 탄소원들이 존재할 때에는 cis-와 trans-1,3-D를 분해시켰다. 따라서, cis-와 trans-1,3-D의 분해는 공동대사과정(cometabolism)인 것으로 판단된다. 두 이성질체는, 토양여과액(soil leachate), tryptone, tryptophan, alanine이 포함된 시료가 2차 탄소원으로 제공되었을 때에는 분해가 이루어졌으나, 고온고압하에서 멸균시킨 토양추출액(soil extract), glucose, yeast extract 및 indole이 포함된 시료가 2차 탄소원으로 제공되었을 때는 두 이성질체 모두를 분해시키지 못했다. 상업용 훈증제로 이용되는 cis-와 trans-1,3-D를 다른 속도로 개별적으로 분해하는 혼합 미생물군은 형태학적인 구별방법에 의해 4개의 독립된 순수 colony로 구성되어 있는 것으로 관찰되었다.