• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권6호
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• pp.878-881
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• 2002

The goal of the current research was to assess the influence of the growth rate of Nocardia amarae on its overall metal binding capacity. Batch sorption isotherms for cadmium (Cd), copper (Cu), and nickel (Ni) showed that Nocardia cells harvested from chemostat cultures at a dilution rate of $0.33d^-1$ had a significantly higher metal sorption capacity than cells grown at 0.5 and $1d^-1$. The cell surface area estimated using a dye technique indicated that pure N. amarae cells grown at a lower growth rate had a significantly more specific surface area than cells harvested from a higher growth rate operation. Accordingly, this difference in the specific surface area seemed to indicate that the higher metal sorption capacity of the slowly growing Nocardia cells was due to their higher specific surface area.

• Mycobiology
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• 제45권2호
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• pp.73-83
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• 2017

The ability of dead cells of endophytic Drechslera hawaiiensis of Morus alba L. grown in heavy metals habitats for bioremoval of cadmium ($Cd^{2+}$), copper ($Cu^{2+}$), and lead ($Pb^{2+}$) in aqueous solution was evaluated under different conditions. Whereas the highest extent of $Cd^{2+}$ and $Cu^{2+}$ removal and uptake occurred at pH 8 as well as $Pb^{2+}$ occurred at neutral pH (6-7) after equilibrium time 10 min. Initial concentration 30 mg/L of $Cd^{+2}$ for 10 min contact time and 50 to 90 mg/L of $Pb^{2+}$ and $Cu^{2+}$ supported the highest biosorption after optimal contact time of 30 min achieved with biomass dose equal to 5 mg of dried died biomass of D. hawaiiensis. The maximum removal of $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$ equal to 100%, 100%, and 99.6% with uptake capacity estimated to be 0.28, 2.33, and 9.63 mg/g from real industrial wastewater, respectively were achieved within 3 hr contact time at pH 7.0, 7.0, and 6.0, respectively by using the dead biomass of D. hawaiiensis compared to 94.7%, 98%, and 99.26% removal with uptake equal to 0.264, 2.3, and 9.58 mg/g of $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$, respectively with the living cells of the strain under the same conditions. The biosorbent was analyzed by Fourier Transformer Infrared Spectroscopy (FT-IR) analysis to identify the various functional groups contributing in the sorption process. From FT-IR spectra analysis, hydroxyl and amides were the major functional groups contributed in biosorption process. It was concluded that endophytic D. hawaiiensis biomass can be used potentially as biosorbent for removing $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, and $Pb^{2+}$ in aqueous solutions.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제2권2호
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• pp.132-135
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• 1997

We prepared capsules containing Saccharomyces cerevisiae and Zoogloea ramigera cells for the removal of lead(II) and cadmium ions. Microbial cells were encapsulated and cultured in the growth medium. The S.cerevisiae cells grown in the capule did not leak through the capsule membrane. The dried cell density reached to 250 g/l on the basis of the inner volume of the 2.0 mm diameter capsule after 36 hour cultivation. The dry whole cell expolymer density of encapsulated Z.ramigera reached to 200 g/L. The capsule was crosslinked with triethylene tetramine and glutaric dialdehyde solutions. The cadmium uptake of encapsulated whole cell expolymer of Z.ramigera was 55mg Cd/g biosorbent. The adsorption line followed well Langmuir isotherm. The lead uptake of the encapsulated S. cerevisiae was about 30 mg Pb/g biomass. The optimum pH of the lead uptake using encapsulated S. cerevisiae was found to be 6. Freundlich model showed a little better fit to the adsorption data than Langmuir model 95 percent of the lead adsorbed on the encapsulated biosorbents was desorbed by the 1 M HCl solution. The capsule was reused 50 batches without loosing the metal uptake capacity. And the mechanical strength of the crosslinked capsule was retained after 50 trials.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.521-525
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• 2001

국내에서 다량 생산되는 갈조류인 미역포자엽, 다시마, 톳, 모자반으로부터 fucoidan을 추출, 분획하여 Pb와 Cd의 흡착 특성을 조사하였다. 4종의 갈조류에서 추출한 fucoidan의 분획물 모두 Pb의 흡착량이 Cd보다 높았으며, 시료간에는 미역포자엽 분획물 (Fr-3.0)이 Pb와 Cd 모두 흡착력이 상대적으로 우수하였다. pH와 농도 변화에 따른 홉착력의 변화는 $C_f$ (잔류농도)가 50mg/L까지는 pH 간 차이가 없었으나, 농로가 증가함에 따라 pH 5.5 처리구가 다른 처리구에 비하여 흡착량이 증가하였다. 실험을 통하여 얻은 Pb 와 Cd의 최대 흡착량은 pH 5.5에서 각각 94mg/g ($C_f$164mg/L), 64mg/g ($C_f$197mg/L)였으며 Langmuir sorption model을 통해 구한 최대 흡착량은 pH 5.5에서 각각 178mg/g, 122mg/g이었다. Cd 공존시 Pb 흘착량은 $C_f$가 낮을 범위에서는 변화가 없었으나 $C_f$가 증가함에 따라 공존 이온의 흡착 방해로 인하여 감소하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권6호
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• pp.693-698
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• 1992

공장 폐수를 비롯한 중금속 오염 환경으로부터 효율적인 중금속 제거를 위해 생물학적 오염제거에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 본 실험에서는 항생제 내성 유전자를 많이 가지고 있는 것으로 알려진 Serratia marcescens를 대상으로 이 균주가 중금속들에 대해 어떤 영향을 보이는지 조사하였다. 그 결과 lead, iron, magnesium, manganese 등의 처리군에서 24시간내에 1,000ppm 이상의 고농도 처리군에서 최소억제성장농도(MIC)를 나타냈으며, cadmium에서는 600ppm 처리군에서, 구리는 800ppm의 처리군에서 MIC를 보였으며, 아연 처리군에서는 800ppm에서 MIC를 나타냈다. 또한 48시간 배양에 따른 MIC 비교 결과, 중금속의 고농도 처리군에서 매우 긴 적응기를 갖는 것으로 확인하였다. 15가지의 항생체를 대상으로 저항성을 조사한 결과, ampicillin, tetracycline, cefamandole, cephalothin에서 저항성을 보엿으며 다른 S. marcescens 균주들에 비해 chloramphenicol에 대한 특이한 민감성을 보였다. 카드뮴과 납을 대상으로 중금속의 세포내 흡수를 조사한 결과 16.59%와 35.38%의 중금속이 세포내로 흡수되었음을 확인하였다.

• Advances in environmental research
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• 제3권4호
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• pp.283-292
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• 2014

Iron precipitating organisms play a significant role in the formation of ferric hydroxide precipitate, which acts as strong adsorbent for toxic metal. In this respect four different iron precipitating cultures were isolated from Hutti gold mine surface winze water sample on citrate agar medium. The best isolate was screened out for metal removal study on the basis of fast visual iron precipitation. The selected isolate was identified as Enterobacter sp. based on routine biochemical tests and Biolog GN microplate results and as Enterobacter cloacae subsp. dissolvens by 16S rRNA gene sequence analysis (GenBank accession number EU429448). Influence of medium composition, medium initial pH, the influence of inoculum size, effect of various media and ferric ammonium citrate concentration were studied on metal removal in shake flask experiments. Under the optimized conditions studied, E. cloacae showed $94{\pm}2$, $95{\pm}2$ and $70{\pm}2%$ of cadmium, copper and mercury removal from a simulated waste in shake flask studies. In lab scale column reactor more than 85% of copper and mercury removal was achieved.

• 생명과학회지
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• 제13권4호
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• pp.421-427
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• 2003

담수 식물 뿌리에 부착하는 미생물의 중금속 흡착력을 조사하기 위하여 Enterobacter intermedious KH410을 분리하여 이 균주에 대한 납과 카드뮴, 구리에 대한 생흡착 특성을 조사하였다. 각각의 중금속에 대한 최저 생육 저지 농도는 납은 1.78 mM, 카드뮴은 0.17 mM, 구리는 1.39 mM 이었다. 흡착에 이용하기 위한 최대 균체 생산은 최적 조건하에서 2.56 g DCW/ $\ell$-medium이었다. 최적 흡착조건은 0.6 g-biomass, pH 4, 온도는 $20^{\circ}C$일 때이었다. 흡착평형은 30분에서, 반응용액은 400 mg/$\ell$이었다. 흡착용량(K)은 구리가 카드뮴의 1.5배, 납은 카드뮴의 1.1배로 구리가 가장 높았으며 흡착강도(1/n)는 카드뮴>구리>납의 순 이었다. 흡착강도에 따른 등온식 적용은 세가지 중금속 모두 Freundlich 흡착등온식이 적합하였다. 건조 균체를 이용한 최대 흡착은 납과 카드뮴, 구리에 대하여 각각 56.2, 58.0, 55.8 mg/g-biomass 이었다. 흡착강도를 높이기 위한 전처리제로는 0.1 M NaOH가 적합하였으며 중금속 별로는 큰 차이를 나타내지 않았다. 한편 중금속 회수를 위한 탈착 시험에서는 납은 0.1 M EDTA에서, 카드뮴과 구리는 0.1 M HNO$_3$에서 높은 탈착율을 나타내었다.

• 미생물학회지
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• 제37권3호
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• pp.197-203
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• 2001

담수식물의 근계(根界) 부착하는 미생물 군집에서 중금속 제거능이 있는 균주인 Pseudomonas. cepacia KH410 을 분리하여 이 균주의 납과 카드윰, 구리에 대한 생흡착 특성을 조사하였다. 최적 흠착조건은 1.0 g-biomass, pH 4, 그리고 온도는 $40^{\circ}C$일 때이었다. 흡착평형은 120분에서, 1000 mg/1농도에서 이루어 졌다. 흡착용량(K)은 납이 카드뮴에 비해 5.6배, 구리에 비해서는 4.0배 높았으며 흡착강도(1/n)는 납>구리>카드뮴의 순이었다. 흠작강도에 따른 등온식 적용은 납은 Langmuir등온식, 그리고 구리와 카드뮴은 Freundlich 등온식 적용이 오차가 적었다. 건조 균체를 이용한 최대 흡착은 납과 카드뮴, 구리에 대하여 각각 83.2, 42.0, 65.2 mg/g-biomass 이었다. 중금속 회수를 위한 탈착 실험에서는 납은 0.1 M HCl에서 그리고 카드뮴과 구리는 0.1 M $HNO_3$에 의하여 높은 탈착율을 나타내었다. 고정화 균체의 강도를 높이기 위한 전처리는 각각의 세 가지 중금속에 대하여 0.1 M KOH가 가장 효율적이었다. 고정화 균체에 의한 최대 흡착은 납, 카드뮴, 구리가 각각 77.8, 58.5, 71.2 mg/g-biomass 이었으며 경금속 혼재시에도 비교적 안정한 상태를 나타내었으며 중금속 제거효율을 비교한 결과 고정화 균체가 이온교환수지에 의한 제거보다 높았다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.326-331
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• 2006

본 연구에서는 경기도 안양에 있는 하천에서 분리한 홍색 비황 광합성 세균Rhodopseudomonas sp. KH4에서 생성된 extracellular polysaccharide (EPS)의 중금속 흡착특성에 대해 연구하였다. 100 mg/L의 Cd과 Cu의 최적 흡착조건(온도$40^{\circ}C$ Cd; pH 8, Cu; pH 5)에서 1.0 g/L의 EPS를 첨가하였을 때, Cd의 경우 30분 동안 842 mg/L, Cu의 경우 10분 동안 70.0 mg/L가 흡착되었다. 또한 Cd과 Cu가 각각 100 mg/L씩 공존되어 있는 경우, pH 5, $25^{\circ}C$에서 EPS 1.0 g/L 첨가하였을 때 Cd과 Cu가 각각 16.8 mg/L, 48.7 mg/L가 흡착되었다. 또한 Langmuir 등은 흡착식으로 부터 EPS 1.0 g/L, pH 5, $25^{\circ}C$에서 Cd과 Cu의 흡착량은 각각 76.9 mg/L, 67.1 mg/L로 실제 경험치와 큰 차이를 보이지 않았다. 에탄올 침전법으로 정제된 KH4 strain으로부터 생성된 EPS는 gas-liquid chromatography (GLC) 분석에 의한 중성당 분석 결과, arabinose, glucose, mannose가 각각 2.4%, 7.1%, 90.5%로 mannose가 대부분을 구성하였다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.640-648
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• 2023

The purpose of this study was to determine the inhibitory effect of heavy metals [Cd(II), Ni(II), and Zn(II)] on the growth of Rhodobacter species (Rhodobacter blasticus, Rhodobacter sphaeroides, and Rhodobacter capsulatus) and their potential use for Cd(II), Ni(II), and Zn(II) bioremoval from liquid media. The presence of toxic heavy metals prolonged the lag phase in growth and reduced biomass growth for all three Rhodobacter species at concentrations of Cd, Ni, and Zn above 10 mg/L. However, all three Rhodobacter species also had a relatively high specific growth rate against each toxic heavy metal stress test for concentrations below 20 mg/L and possessed a potential bioaccumulation ability. The removal efficiency by all strains was highest for Cd(II), followed by Ni(II), and lowest for Zn(II), with the removal efficiency of Cd(II) by Rhodobacter species being 66% or more. Among the three strains, R. blasticus showed a higher removal efficiency of Cd(II) and Ni(II) than R. capsulatus and R. sphaeroides. Results also suggest that the bio-removal processes of toxic heavy metal ions by Rhodobacter species involve both bioaccumulation (intracellular uptake) and biosorption (surface binding).