Three parathion-degrading bacteria and eight pairs of bacteria showing syntrophic metabolism of parathion were isolated from rice field soils, and their genetic and phenotypic characteristics were investigated. The three isolates and eight syntrophic pairs were able to utilize parathion as a sole source of carbon and energy, producing p-nitrophenol as the intermediate metabolite during the complete degradation of parathion. Analysis of the 16S rRNA gene sequence indicated that the isolates were related to members of the genera Burkholderia, Arthrobacter, Pseudomonas, Variovorax, and Ensifer. The chromosomal DNA patterns of the isolates obtained by polymerasechain-reaction (PCR) amplification of repetitive extragenic palindromic (REP) sequences were distinct from one another. Ten of the isolates had plasmids. All of the isolates and syntrophic pairs were able to degrade parathion-related compounds such as EPN, p-nitrophenol, fenitrothion, and methyl parathion. When analyzed with PCR amplification and dot-blotting hybridization using various primers targeted for the organophosphorus pesticide hydrolase genes of previously reported isolates, most of the isolates did not show positive signals, suggesting that their parathion hydrolase genes had no significant sequence homology with those of the previously reported organosphophate pesticide-degrading isolates.
Kim, Kyung-Duk;Ahn, Jae-Hyung;Kim, Tae-Sung;Park, Seong-Chan;Seong, Chi-Nam;Song, Hong-Gyu;Ka, Jong-Ok
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제19권2호
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pp.113-120
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2009
Twenty-seven fenitrothion-degrading bacteria were isolated from different soils, and their genetic and phenotypic characteristics were investigated. Analysis of the 16S rDNA sequence showed that the isolates were related to members of the genera Burkholderia, Pseudomonas, Sphingomonas, Cupriavidus, Corynebacterium, and Arthrobacter. Among the 27 isolates, 12 different chromosomal DNA fingerprinting patterns were obtained by polymerase chain reaction(PCR) amplification of repetitive extra genic palindromic(REP) sequences. The isolates were able to utilize fenitrothion as a sole source of carbon and energy, producing 3-methyl-4-nitrophenol as the intermediate metabolite during the complete degradation of fenitrothion. Twenty-two of 27 isolates were able to degrade parathion, methyl-parathion, and p-nitrophenol but only strain BS2 could degrade EPN(O-ethyl-O-p-nitrophenyl phenylphosphorothioate) as a sole source of carbon and energy for growth. Eighteen of the 27 isolates had plasmids. When analyzed with PCR amplification and dot-blotting hybridization using various specific primers targeted to the organophosphorus pesticide hydrolase genes of the previously reported isolates, none of the isolates showed positive signals, suggesting that the corresponding genes of our isolates had no significant sequence homology with those of the previously isolated organophosphate pesticide-degrading bacteria.
모세관 컬럼의 기체-액체 크로마토그래피로 11종의 유기인제 잔류 농약을 분석하기 위한 최적 분리를 검토 하였으며 시료 도입시 주입방식과 기화관의 종류에 대한 조사도 하였다. 분리 방식(split mode)으로 기화관은 석영솜을 충진한 관에서 봉우리 높이에 대한 재현성이 가장 좋았다. 농약의 최적 분리를 주는 모세관 컬럼은 SE-54보다 SE-30(25m)이었고 온도상승방식은 $200^{\circ}C$에서 $230^{\circ}C$까지$5^{\circ}C/min$로 승온시켜 5분간 유지하고 $270^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C/min$로 승온해서 5분간 등온을 유지하였다. 또한 각 농약의 머무른 시간의 상대표준편차는 ${\pm}0.19%$ 이하의 좋은 결과를 보였다.
본 연구에서는 염화철 에칭폐액 재생을 위하여 (주)케이엠씨에서 조합한 organophosphorus acid계의 신규용매(KMC-P)를 사용하였으며, 용매추출공정에서 신규 용매에 대한 추출효율을 증가시키기 위해 공정변수를 선정하고 변수간의 상관관계를 알아보기 위해서 DOE에 따른 최적화실험을 진행하였다. 용매 농도, pH, O/A ratio가 추출, 탈거효율에 영향을 미치는 인자로 나타났으며 최적의 탈거효율을 갖는 공정조건은 용매 농도 29.4 wt%, HCl 첨가량 0 mL, O/A ratio 7일 때, 최대 69.7%의 탈거효율을 기대할 수 있는 결과를 얻었으며 신뢰 수준은 86% 이상인 것을 확인하였다.
한국응용약물학회 1998년도 Proceedings of UNESCO-internetwork Cooperative Regional Seminar and Workshop on Bioassay Guided Isolation of Bioactive Substances from Natural Products and Microbial Products
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pp.108-113
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1998
Egasyn is accessory protein of ${\beta}$-glucuronidase(${\beta}$-G) in the liver microsomes. Liver microsomal ${\beta}$-G is stabilized within the luminal site of the microsomal vesicles by complexation with egasyn which is one of carboxylesterase isozymes. We investigated the effects of organophosphorus compounds(OPs) such as insecticides on the dissociation of egasyn-${\beta}$-glucuronidase(EG) complex. The EG complex was easily dissociated by administration of OPs, i.e., Fenitrothion, EPN, Phenthionate, and bis-p-nitrophenyl phosphate(BNPP), and resulting ${\beta}$-G dissociated was released into blood, leading to the rapid and transient increase of plasma ${\beta}$-G level with a concomitant decrease of liver microsomal ${\beta}$-G level. In a case of phenthionate treatment, less increase in plasma ${\beta}$-G level was observed, as compared with those of other OPs. This may be explained by a fact that phenthionate was easily hydrolyzed by carboxylesterase. Similarly, carbamate insecticides such as Carbaryl caused rapid increase of plasma ${\beta}$-G level. In contrast, no significant increase of plasma ${\beta}$-G level was observed when pyrethroid insecticides were administered to rats. This is due to a fact that pyrethroids such as Phenthrin and Allethrin were easily hydrolyzed by A-esterase as well as carboxylesterase. On the other hand, addition of OPs to the incubation mixture containing liver microsomes caused the release of ${\beta}$-G from microsomes to the medium. From these in vivo and in vitro data, it is concluded that increase of the plasma ${\beta}$-G level after OPs administration is much more sensitive biomarker than cholinesterase inhibition to acute intoxication of OPs and carbamates.
미생물을 이용한 인삼 재배지 내 잔류 tolclofos-methyl의 효과적 분해를 목적으로, tolclofos-methyl에 대한 분해능을 보이는 미생물을 선발하였다. 선발된 미생물은 16S rDNA 염기서열분석을 통하여 Sphingomonas 속으로 동정되었다. 선발 미생물 Sphingomonas sp. 224는 1/10 농도의 LB 배지에 함유된 20 mg/L 농도의 tolclofos-methyl을 배양 72시간 이내에 95% 이상 분해하는 것으로 확인되었다. 또한 이 미생물이 tolclofos-methyl을 분해하여 얻어지는 산물로 2,6-dichloro-4-methyl phenol이 확인됨에 따라 미생물이 생산하는 가수분해 효소에 의한 분해 경로를 가지는 것으로 추정되었다. Tolclofos-methyl 분해 미생물 Sphingomonas sp. 224를 인삼경작지 토양에 처리하여 이들 토양에 잔류되어 있는 tolclofos-methyl에 대한 분해능을 확인 한 결과, 20 mg/Kg 농도의 토양 잔류 tolclofos-methyl에 대하여 14일 이내에 약 50%의 분해력을 보이는 것으로 확인되었다. 이것은 단일 미생물을 이용한 배지 및 토양 내 tolclofosmethyl의 생분해 효과를 처음으로 확인한 연구 결과이다.
'90년 '91년 2개년에 걸쳐 강원도내에서 생산 또는 유통되고 있는 농산물 35종에 대하여 농산물의 안전성을 확보하고 국민보건위생의 위해를 예방하기 위한 기초자료로 활용하기 위하여 수행되었다. 유기염소제 및 유기인제 등을 ECD와 NPD가 부착된 gas chromatograph에 의하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 농산물 157건 중 농약이 검출된 농산물은 76건으로서 48.4%이었고, 이중 2종류 이상의 농약이 검출된 농산물은 24건으로서 15.3%를 점하고 있다. 특히 Captan은 대산 농산물 81건 중 43건에서 검출되어 검출률이 53.1%이었다. 2. Endrin , Captafol. Parathion , Fenitrothion , Fenthion 및 EPN은 전시료에서 검출되지 않았다. 3. 각 농약의 잔류량은 DDT가 ND-0.138 ppm, BHC가 ND-0.142 ppm, Aldrin 및 Dieldrin이 ND-0.010 ppm, CAptan이 ND-1.067 ppm, Diazinon이 ND-0.060 ppm, malathion이 ND-0.075 ppm, Phenthoate가 ND-0.009 ppm, DDVP가 ND-0.040 ppm이었다. 단 허용기준을 초과하는 농산물은 1건도 없었다.
유기인계(有機燐系) 살충제인 phorate 가 병아리의 Acetylcholin esterase 활성(活性) 저해(沮害)에 미치는 영향(影響)을 조사한 결과(結果)는 다음과 같았다. Phorate와 그 대사물(代謝物)에 대(對)한 AChE 및 ChE 활성(活性)의 $I_{50}$값은 phosphorothiolate형(型)(표현불가)이 phosphorodithiolate형(型)(표현불가)보다 약(約) $700{\sim}2500$배(培) 낮았으며, 측쇄(側鎖)의 산화(酸化) 상태별(狀態別)로 보면 sulfide>sulfoxide>sulfone의 순(順)으로 $I_{50}$값이 낮은 경향(傾向)이었다. 병아리에 대(對)한 phorate의 급성경구독성(急性經口毒性)은 1.02mg/kg 이었다. Phorate를 급성경구독성(急性經口毒性) $LD_{50}$값 이하(以下)로 경구(經口) 투여(投與)하였을 때 투여(投與) 후(後) 초기(初期)에는 혈장(血漿) ChE 활성(活性)이 뇌(腦) AChE 활성(活性)보다 더 크게 저해(沮害)되었으나, 효소활성(酵素活性)의 회부(回復)은 뇌(腦) AChE 보다 혈장(血漿) ChE 가 더 빠른 경향(傾向)을 보였다.
본 연구에서 농약 중에서도 가장 널리 사용되는 유기인계 농약(OPPs)인 Diazinon을 오존/과산화수소 고도산화공정(Peroxone AOP)을 적용하여 제거하고자 하였다. Diazinon은 주로 지하수, 식수, 하천, 사용 농업지역과 가까운 지역의 연못에서 발견되어 체내에 대사체 형태로 축적되면 신경독성 및 정신착란, 어지럼증, 구토 등을 유발한다. 기존의 수처리 공정으로는 잘 제거되지 않는 Diazinon을 오존과 과산화수소를 이용하여 강한 산화력을 가지는 OH radical을 발생시켜 이에 의한 제거 특성을 검토하였다. 최적의 과산화수소/오존 주입 mole비를 도출하고, 제거효율에 영향인자로 작용하는 초기 Diazinon 농도, pH, DOC 농도에 대하여 제거 반응을 확인하였다. 국내의 환경 중 농약 제거에 대한 연구는 국외의 경우보다 매우 미진한 실정이다. 본 연구는 향후 농약물질 제거를 위한 공정 설계에 기반을 마련할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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