Characterization of PAH-Degrading Bacteria from Soils of Reed Rhizosphere in Sunchon Bay Using PAH Consortia

This study was accomplished in order to collect fundamental data on microbial roles in recycling process of reed rhizosphere. Sunchon bay, which is considered as one of the marsh and mud environments severely affected by human activities such agriculture and fisheries, was selected as a model place. In our initial efforts, two bacterial consortia were obtained by enrichment culture using PAH mixtures containing anthracene, naphthalene, phenanthrene and pyrene as the sources of carbon and energy, and four pure bacteria capable of rapid degradation of PAH were isolated from them. Four strains designated as SCB1, SCB2, SCB6, and SCB7 revealed by morphological, physiological and molecular analyses were identified as Burkholderia anthina, Alcaligenes sp., Achromobacter xylosoxidans., and Pseudomonas putida, respectively with over $99{\%}$ confidence. Notably, Burkholderia anthina SCB1 and Alcaligenes sp. SCB2 were found to utilize anthracene and pyrene more quickly than naphthalene and phenanthrene, whereas Achromobacter xylosoxidans SCB6 and Pseudomonas putida SCB7 exhibited similar growth and degradation patterns except for pyrene. These facts suggest that the rhizosphere microorganisms capable of PAH degradation might be used to clean up the contamination sites with polycyclic aromatic hydrocarbons.

순천만 갈대근권 토양으로부터 얻은 PAH 분해세균의 특성 분석

본 연구는 농업과 어업, 그리고 생태체험과 같은 인간들의 활동으로 인하여 상당히 영향을 받는 갯벌환경 중의 하나인 순천만을 모델장소로 갈대의 환경정화 기능에 있어 근권에 분포하는 미생물의 역할에 대한 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 우선, 순천만의 갈대근권 토양을 시료로하고 anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene 등이 첨가된 다환성 방향족 화합물(polycyclic aromatic hydrocarbons; PAH)을 탄소원 및 에너지원으로 하는 농화 배양을 통하여 두 개의 consortium을 획득하였다. 두 consortium으로부터 순수 분리된 우수한 PAH분해능을 갖는 4개의 균주(SCB1, SCB2, SCB6,그리고 SCB7)를 형태 및 생리학적 특성과 16S rRNA유전자서열을 기초로 분석한 결과 각 균주는 $99{\%}$ 이상의 신뢰도로 Burkholderia sp., Aicaligenes sp., Achromobacter sp., and Pseudomonas sp.로 동정되었다. 주목할 만한 점은 Burkholderia sp. SCB1과 Alcaligenes sp. SCB2는 naphthalene이나 phenanthrene보다 훨씬 안정되어 있는 구조의 anthracene이나 pyrene에서 더 빠른 성장률과 기질 분해율을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 반면,Achromobacter sp. SCB6와 Pseudomonas sp. SCB7은 pyrene을 제외한 다른 시험기질에 대하여 유사한 성장 및 분해패턴을 나타내었다. 이러한 결과는 주요한 염습지 식물중의 하나인 갈대의 근권에서 살아가는 이들 PAH 분해 균주들이 PAH와 같은 물질로 오염된 근권 환경의 정화작용에 중요한 역할을 할 수 있음을 제시해 주었다.