• 제목/요약/키워드: 4CB degradation

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Isolation and Characterization of Comprehensive Polychlorinated Biphenyl-Degrading Bacterium, Enterobacter sp. LY402

  • Jia, Ling-Yun;Zheng, Ai-Ping;Xu, Li;Huang, Xiao-Dong;Zhang, Qing;Yang, Feng-Lin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제18권5호
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    • pp.952-957
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    • 2008
  • A Gram-negative bacterium, named LY402, was isolated from contaminated soil. 16S rDNA sequencing and measurement of the physiological and biochemical characteristics identified it as belonging to the genus Enterohacter. Degradation experiments showed that LY402 had the ability to aerobically transform 79 of the 91 major congeners of Aroclor 1242, 1254, and 1260. However, more interestingly, the strain readily degraded certain highly chlorinated and recalcitrant polychlorinated biphenyls (PCBs). Almost all the tri- and tetra-chlorobiphenyls (CBs), except for 3,4,3',4'-CB, were degraded in 3 days, whereas 73% of 3,4,3',4'-, 92% of the penta-, 76% of the hexa-, and 37% of the hepta-CBs were transformed after 6 days. In addition, among 12 octa-CBs, 2,2',3,3',5,5',6,6-CB was obviously degraded, and 2,2',3,3',4,5,6,6'- and 2,2',3,3',4,5,5',6'-CB were slightly transformed. In a metabolite analysis, mono- and dichlorobenzoic acids (CBAs) were identified, and parts of them were also transformed by strain LY402. Analysis of PCB degradation indicated that strain LY402 could effectively degrade PCB congeners with chlorine substitutions in both ortho- and para-positions. Consequently, this is the first report of an Enterobacteria that can efficiently degrade both low and highly chlorinated PCBs under aerobic conditions.

Comamonas sp. Strain DJ-12로부터 Protocatechuate의 분해에 관여하는 pmcABCDEFT 유전자군의 구조 분석 (Structure Analysis of pmcABCDEFT Gene Cluster for Degradation of Protocatechuate from Comamonas sp. Strain DJ-12)

  • 강철희;이상만;이경;이동훈;김치경
    • 미생물학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.195-200
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    • 2005
  • Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자군은 protocatechuate (PCA)의 분해과정에 관여하는 PCA 4,5-dioxygenase, 4-carboxy-2hydroxymuconic semialdehyde (CHMS) dehydrogenase, 2-pyrone04,5-dicarboxylate(PDC) hydrolase, 4-oxalomesaconate (OMA) hydratase, 그리고 4-oxalocitramalate (OCM) aldolase 등의 효소들을 생산하는 유전자들과 transporter의 역학을 하는 유전자로 각각 확인되었다. 이 유전자군은 Comamonas sp. strain DJ-12의 chromosomal DNA로부터 얻은 PCR 산물들을 T-vector에 ligation하여 재조합 플라스미드 pMT1, pMT2, pMT3, pMT4, pMT5, pMT6, pMT7, pMT8, pMT9, pMT10을 제조하였다. 이들 재조합 플라스미드의 염기서열을 분석한 결과 PCA 4,5-dioxygenase 유전자는 alpha(pmcA)와 beta(pmcB) 두 개의 subunit으로 구성 되어있으며, 각각 450 bp와 870 bp이었다. CHMS dehydrogenase 유전자(pmcC)는 960 bp, PDC hydrolase 유전자(pmcD)는 918 bp이였으며, OMA hydratase 유전자(pmcE)는 1029 bp, OCM aldolase 유전자 (pmcF)는 689 bp, 그리고 transporter 유전자(pmcT)는 1,398 bp이였다. 이들 pmc 유전자들은 pmcT-pmcE-pmcF-pmcD-pmcA-pmcB-pmcC의 순서로 배열되어 있었다. Comamonas sp. strain DJ-12의 pmcABCDEFT 유전자산물의 아미노산 서열을 분석한 결과, Comamonas testosteroni BR6020 및 Psedomonas ochraceae NG.J1와 $94{\~}98\%$의 높은 유사성을 보였고, 그 유전자들의 배열 순서도 동일하였다. 그러나 Sphingomonas paucimobilis SYK-6, Sphingomonas sp. LB126, 그리고 Arthrobacter keyser 12B와는 아미노산 서열이 $52{\~}74\%$의 유사성을 보였고, 그 유전자의 배열 구조도 상이하였다.

2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid 를 분해하는 세균의 분리 (Isolation of 2,4,5-Trichlorophenoxyacetic Acid-Degrading Bacteria)

  • 박영두;음진성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.47-51
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    • 2000
  • 화합물을 분해하는 우수균주 개발의 기초연구로서, 대전 근교 지역의 논과 밭에서 채취한 토양 표품으로부터 100균주의 세균을 분리하였고, 그 중 2,4,5-T를 단일 탄소원으로 하는 고체 최소 배지에서 잘 자라는 균주 19균주를 선별하였다. 이들 균주를 등정한 결과 Pseudomonas속이 11균주 Acinetobacter속이 4균주, Alcaligenes속이 1균주이고 3균주는 미동정되었다. Pseudomonas속으로 밝혀진 MU19와 MU92는 네가지 염소계 화합물들(2,4-D, 2,4,5-T, MCPA 그리고 3CB)을 모두 분해하는 것으로 나타났다. 최소 액체배지에서 배양한 경우 Acinetobacter로 동정된 MU38균주가 접종 48시간 후에 가장 높은 분해도를 나타내었고, MUl9, MU57, MU73과 MU92는 그 다음으로 높은 분해도를 나타냈다. 실험결과 선별된 19균주 중 Acinetobacter sp. MU38 그리고 Pseudomonas sp. MU19과 MU92는 염소계 방향쪽 화합물에 대한 넓은 분해능을 갖고 있으며, 특히 2,4,5-T에 대한 높은 분해도를 나타내는 것으로 조사되었다.

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Chlorobenzene 및 Chlorinated Phenol류의 분해에 미치는 초음파의 응용 (Application of Ultrasounds for the Removal of Chlorobenzene and Chlorinated Phenols in Water)

  • 우영억;황규탁
    • 환경위생공학
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    • 제15권4호
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    • pp.35-43
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    • 2000
  • Aqueous solutions of chlorobenzene and chlorinated phenols were exposed to 200kHz ultrasound with a power of $6.0W/\textrm{cm}^2$ per unit volume on sonochemical reactor under ambient temperature and pressure conditions. The concentration of chlorobenzene and chlorinated phenols decreased with ultrasound, indicating first-order kinetics. Degradation rate constants are calculated from the slope of plots. The order of the rate constants is as follows : 2-chlorphenol(2-CP)$\leq$ 4-chlorophenol(4-CP)<3-chlorophenol(3-CP)$5.63~9.96({\times}10^{-2})min^{-1}$ under argon. The degradation was suppressed by the addition of t-BuOH and the suppressed yield was agreed with their reactivity for hydroxy radical. The main products of these systems were formic acid, acetic acid, small amount of methane and inorganic carbon forms as carbon dioxide, carbon monoxide in sonolysis of chlorinated phenols, and also these results agreed with change of TOC.

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Characterization of physiochemical and nutrient profiles in canola feedstocks and co-products from bio-oil processing: impacted by source origin

  • Alessandra M. R. C. B. de Oliveira;Peiqiang Yu
    • Animal Bioscience
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    • 제36권7호
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    • pp.1044-1058
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    • 2023
  • Objective: The objective of this study was to characterize physiochemical and nutrient profiles of feedstock and co-products from canola bio-oil processing that were impacted by source origin. The feedstocks and co-products (mash, pellet) were randomly collected from five different bio-oil processing plants with five different batches of samples in each bio-processing plant in Canada (CA) and China (CH). Methods: The detailed chemical composition, energy profile, total digestible nutrient (TDN), protein and carbohydrate subfractions, and their degradation and digestion (CNCPS6.5) were determined. Results: The results showed that TDN1x was similar in meals between CA and CH. CH meals and feedstock had higher, truly digestible crude protein (tdCP) and neutral detergent fiber (tdNDF) than CA while CA had higher truly digestible non-fiber carbohydrate (tdNFC). The metabolizable energy (ME3x), net energy (NELp3x, NEm3x, and NEg3x) were similar in meals between CA and CH. No differences were observed in energy profile of seeds between CA and CH. The protein and carbohydrate subfractions of seeds within CH were similar. The results also showed that pelleting of meals affected protein sub-fractionation of CA meals, except rapidly degradable fractions (PB1), rumen degradable (RDPB1) and undegrdable PB1 (RUPB1), and intestinal digestible PB1 (DIGPB1). Canola meals were different in the soluble (PA2) and slowly degradable fractions (PB2) between CA and CH. The carbohydrate fractions of intermediately degradable fraction (CB2), slowly degradable fraction (CB3), and undegradable fraction (CC) were different among CH meals. CH presented higher soluble carbohydrate (CA4) and lower CB2, and CC than CA meals. Conclusion: The results indicated that although the seeds were similar within and between CA and CH, either oil-extraction process or meal pelleting seemed to have generated significantly different aspects in physiochemical and nutrient profiles in the meals. Nutritionists and producers need to regularly check nutritional value of meal mash and pellets for precision feeding.

제초성 Flazasulfuron의 Smile 자리옮김 반응 (Smile Rearrangement of Herbicidal Flazasulfuron)

  • 이광재;김용집;김대황;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제39권1호
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    • pp.70-76
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    • 1996
  • 일련의 pyridylsulfonyl urea들을 합성하고 25%(v/v) 디옥산 수용액의 넓은 pH범위에서 가수분해 반응속도 상수를 측정하였다. pH-효과, 용매 효과($m{\ll}1,\;n{\ll}3$${\mid}m{\mid}{\ll}{\mid}{\ell}{\mid}$), 일반 염기-효과, 산-해리상수(pKa, 3: 4.9 및 5: lit.4.6), 열역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}=0.025\;Kcal.mol.^{-1}$${\Delta}S^{\neq}=0.54{\sim}\;-2.19\;e.u.$) 및 생성물 분석 결과로부터 반응속도식을 유도하고 가수분해 반응 메카니즘을 제안하였다. 즉, 비(H)치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(2-pyridylsulfonyl) urea, 3은 산성용액에서 A-2형(또는 $A_{AC}2$)반응 그리고 염기성 용액 에서는 $(E_1)_{anion}$ 메카니즘으로 가수분해 반응이 일어난다. 반면에 trifluoromethyl-치환체, 1-(4,6-dimethoxypyrimidine-2-yl)-3-(3-trifluorornethyl-2-pyridylsulfonyl) urea, 5(Flazasulfuron)는 산성 용액중에서 $A-S_N2Ar$형의 반응으로 생성된 conjugate acid($5H^+$), 그리고 pH 9.0 이상에서는 $(E_1)_{anion}$$(E_1CB)_R$ 반응으로 생성된 conjugate base(CB)를 거쳐 산성 및 염기성 용액중에서 모두 5원자 고리 중간체를 경유하는 Smile 자리옮김 반응으로 산성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridylpyrimidinyl urea(PPU) 그리고 염기성에서는 3-trifluoromethyl-2-pyridyl-4,6-dimethoxy-pyrimidinyl amine(PPA)을 생성하는 가수분해 반응이 일어남을 알았으며 5는 3보다 약 3.5배 빠른 반응속도를 나타내었다.

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유전공학적으로 변형시킨 4CB 분해세균 및 그 유전자 DNA에 대한 수계에서의 분자생태학적 안정성 (Molecular Ecological Stabilities of Genetically Modified 4CB-Degrading Bacteria and Their Gene DNAs in Water Environments)

  • Park, Sang-Ho;Myong-Ja Kwak;Ji-Young Kim;Chi-Kyung Kim
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제18권1호
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    • pp.109-120
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    • 1995
  • As the genetically modified microorganisms (GMMs) and their recombinant plasmid DNAs could be released into natural environments, their stabilities and impacts to indigenous microorganisls have become very importhant research subjects concerning with environmental and ecological aspects. In this study, the genetically modified E. coli CU103 and its recombinant pCU103 plasmid DNA, in which pcbCD genes involving in degradation of biphenyl and 4-chlorobiphenyl were cloned, were studied for their survival and stability in several different waters established under laboratory conditions. E. coli CU103 and its host E. coli XL1-Blue survived longer in sterile distilled water (SDW) and filtered autoclaved river water (FAW) than in filtered river water (FW). A lot of extracellular DNAs were released from E. coli CU103 by lytic action of phages in FW and the released DNAs were degraded by DNase dissolved in the water. Such effects of the factors in FW on stability of the recombinant pCU103 plasmid were also observed in the results of gel electrophoresis, quantitative analysis with bisbenzimide, and transformation assay. Therefore, the recombinant plasmids of pCU103 were found to be readily liberated from the genetically modified E. coli CU103 into waters by normal metabolic processes and lysis of cells. And the plasmid DNAs were quite stable in waters, but their stabilities could be affected by physicoKDICical and biological factors in non-sterile natural waters.

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Pseudomonas sp. DJ-12의 pcbCD 유전자의 클로닝과 Escherichia coli에서의 발현 (Cloning and Expression of pcbCD Genes in Escherichia coli from Pseudomonas sp. DJ-12)

  • 김치경;성태경;남정현;김영창;이재구
    • 미생물학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.40-46
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    • 1994
  • Polychlorinaed biphenyls(PCBs) 와 biphenyl을 분해하는 Pseudomonas sp. DJ-12에서는 그 초기 분해과정에 pcb ABCD 유전자들이 관여하고 있음이 밝혀졌다. 그 중 pcbCD와 pcdD 유전자를 E. coli XL1-Blue에 클로닝하여 E. coli CU103 과 CU105 균주를 각각 제조하였다. E. coli CU103은 2,3-dehydroxybuphenyl dioxygenase(2,3-DHBP)와 meta-cleavage compound(MCP) hydrolase를 생성하여 2,3-dihydroxybiphenyl을 benzoate로 변환시켜 주었다. E. coli CU1 과 CU103 에서 pcbC 유전자의 산물인 2,3-DHBP dioxygense의 활성도는 Pseudomonas sp. DJ-12에서 보다 약 17배 높았으며, E. coli CU105에서 pcbD의 산물인 MCP hydrolase는 약 3배 더 높게 나타났다.

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Pentachlorophenol을 분해하는 세균의 분리와 동정 (Isolation and Identification of Pentachlorophenol-degrading Bacteria)

  • 박영두;음진성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.261-265
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    • 2000
  • 공해 문제를 유발하고 있는 Pentachlorophenol(PCP)와 2,4-dichlorophenoxyacetate(2,4-D)와 같은 난분해성의 염소계 방향족 화합물들을 폭 넓고 빨리 분해할 수 있는 우수 균주를 개발하기 위한 기초 연구로서, 대전, 청주, 전주 근교 지역에서 채취한 토양 표품으로부터 100균주의 세균을 분리하였다. 그 중 PCP를 단일 탄소와 에너지원으로 하는 고체 최소 배지에서 잘 자라는 균주 19균주를 선별하였다. 이들 균주를 동정한 결과 Pseudomonas속이 15균주, Acinetobacter속이 1균주, 3균주는 미동정되어 Pseudomonas속이 대부분을 차지하였다. 분해능이 비교적 좋은 것으로 알려진 Alcaligenes의 세균은 발견되지 않았다. Pseudomonas속으로 밝혀진 MU135, MU139, MU163과 MU184 네가지 염소계 화합물들(PCP, 2,4,-D, MCPA 그리고 3CB)을 모두 분해하는 것으로 나타났다. 최소 액체배지에서 배양한 경우 Pseudomonas sp. MU139 균주가 접종 72시간 후에 가장 높은 분해도를 나타내었고, Pseudomonas sp. Mu147, MU177, MU184 그리고 MU192는 그 다음으로 높은 분해도를 나타냈다. 실험결과 선별된 19 균주 중 Pseudomonas sp. Mu139와 Pseudomonas sp. MU184는 염소계 방향족 화합물에 대한 넓은 분해능을 갖고 있으며, 특히 PCP에 대한 높은 분해도를 나타내는 것으로 조사되어 우수 균주 개발의 좋은 재료로 이용될 수 있을 것으로 보인다.

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제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체의 가수분해 반응 메카니즘 (Kinetics and Hydrolysis Mechanism of Herbicidal N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide Derivatives)

  • 이찬복;류재욱;김대황;성낙도
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제38권5호
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    • pp.455-462
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    • 1995
  • 새로운 6종의 제초성, N-(2,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)aminocarbonyl-2-치환(Z)-6-(1-hyd roxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 유도체(S)를 합성하여 $45^{\circ}C$의 15%(v/v) acetonitrile 수용액속에서 일어나는 가수분해 반응상수를 측정하고 pH-효과, 용매효과, ortho-치환기 효과, 열 역학적 활성화 파라미터(${\Delta}H^{\neq}$${\Delta}S^{\neq}$) 등의 반응 속도론적인 자료들과 pKa상수(4.80) 및 가수분해 반응 생성물(2-(1-hydroxy-2-fluoroethyl)benzenesulfonamide 및 4,6-dimethoxyaminopyrimidine) 분석 등의 비 반응 속도론적 결과로부터 반응속도식을 유도하고 반응메카니즘을 제안하였다. pH 8.0 이하에서는 일반 산-촉매반응($A-S_E2$)과 특정 산-촉매 반응으로 conjugate acid ($SH^+$)와 사면체 중간체(I)를 경유하는 A-2형(또는 $A_{AC}2$형)반응 그리고 pH 9.0 이상에서는 물 분자가 일반염기(B)로 작용하여 conjugate base (CB)를 경유하는 $(E_1)_{anion}$ 반응으로 진행되는 가수분해 반응 메카니즘을 검토하였으며 pH $7.0{\sim}9.0$사이의 용액중에서는 이들 두 반응이 경쟁적으로 일어남을 알았다.

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