• 제목/요약/키워드: Pseudomonas sp..Biodegradation

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순수 분리 미생물을 이용한 오염 토양에서의 BTEX 생분해 특성과 미생물 군집 변화 (BTEX Biodegradation in Contaminated Soil Samples Using Pure Isolates and Changes in the Mixed Microbial Community Structure)

  • 정경미;최용수;홍석원;이수진;이상협
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.757-763
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    • 2006
  • 본 연구에서는 BTEX로 오염된 저질로부터 순수 분리한 BTEX를 탄소원으로 $NO_3$-N를 전자수용체로 이용하는 미생물의 오염토양에 대한 현장 적용 가능성을 평가하였다. 이와 함께 주입한 순수 분리 미생물과 토착 미생물과의 상호 관계를 관찰하기 위하여 시간 경과에 따른 오염된 토양에서의 미생물 군집 변화도 관찰하였다. 이를 위해 BTEX로 오염 가능성이 적은 지역으로부터 채취한 토양 시료 100 g에 benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene을 각각 일정량 주입한 후, 동정 분리한 Pseudomonas stutzeri strain 15(DQ 202712):Klebsiella sp. strain 20(DQ 202715):Citrobacter sp. strain A(DQ 202713)를 2;1:1의 비율로 주입하여 BTEX 분해 효율과 미생물 군집 변화를 관찰하였다. 실험결과, $NO_3$-N와 BTEX가 모두 존재하는 조건에서 동정 분리한 미생물에 의한 분해 효율이 가장 높게 관찰되었다. 그리고 PCR-DGGE를 통한 미생물 군집 변화 관찰 결과, 토양 내 존재하는 다양한 미생물들의 peak는 대부분 감소된 반면, 주입한 동정분리 미생물 peak는 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 그러나 주입한 미생물 3종 가운데 Pseudomona stutzeri만이 우점화 된 결과가 관찰되었다.

토양 서식 미생물을 이용한 가축사체 매몰지 토양유래 용존 유기물 분해 (Biodegradation of Dissolved Organic Matter Derived from Animal Carcass Disposal Soils Using Soil Inhabited Bacteria)

  • 박정안;강진규;김재현;김성배
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.861-866
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 가축사체 매몰지 토양에서 추출된 미생물을 이용하여, 가축사체 매몰지 오염 토양 유래 유기탄소의 분해 효과를 분석하고, 분해에 관여하는 미생물의 종을 규명하는 것이다. 경기도 안성에 위치한 가축 매몰지 토양 유래 용존 유기탄소를 대상으로 토양 서식 미생물의 생분해율을 평가한 결과(56일 동안), 1번 용액(초기 용존 유기탄소 농도 = 19.88 mg C/L)에서는 13일 이내에 48%의 용존 유기탄소가 감소하였으며, 56일째 용존 유기탄소는 $8.8{\pm}0.4$ mg C/L로 56% 분해되었다. 2번 용액(초기 용존 유기탄소 농도 = 19.80 mg C/L)에서도 초기 13일 이내에 용존 유기탄소 농도가 급격히 감소하였으며, 56일째 용존 유기탄소는 $6.0{\pm}1.6$ mg C/L로 70%가 분해되었다. 생분해 실험과정에서, 전체 유기탄소 물질에서 방향족 탄소구조의 비율을 나타낸 지표인 $SUVA_{254}$값은 용존 유기탄소와는 다르게, 일정기간(21일) 동안 증가하다가 감소하는 경향을 나타냈다. $SUVA_{254}$값은 1번 용액과 2번 용액 모두, 21일째 가장 높은 값을 나타내었다. 생분해 실험 14일째 미생물 분석 결과, 토양에서 쉽게 발견되는 Pseudomonas fluorescens, Achromobacter xylosoxidans, Nocardioides simplex, Pseudomonas mandelii, Bosea sp. 등 미생물이 검출되었다. 그리고, 56일째 미생물 분석 결과, Pseudomonas veronii가 우점종으로 나타났다.

Pseudomonas sp. 의한 Benzoate와 m-Toluate 혼합물의 생분해 (Biodegradation of Mixture of Benzoate and m-Toluate with Pseudomonas sp.)

  • 정준영;김교창;조재민
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.352-357
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    • 1998
  • 방향족 화합물의 기본을 이루고 있는 benzoate와 m-toluate 혼합물 분해를 위한 45일간의 배양 결과 benzoate와 m-toluate 최적 기질 혼합비는 benzoate(75%): m-toluate(25%)일 때 가장 높은 균 생장율과 COD 제거율을 나타내었다. 또한 45일간의 배양 중 혼합기질의 농도가 2,000ppm으로 교체된 30일째의 benzoate와 m-toluate의 기질 분해율은 각각 94%와 79%였고 이때의 COD 제거율은 약 80%였다. 한편 효소 활성측정 결과 초기에 거의 검출되지 않았던 catechol 1,2-dioxygenase의 활성이 검출되어 m-toluate에 의해 본 균주의 효소 대사계가 유도 되었음을 알 수 있었다. 또한 배양 중 기질 농도에 대한 본 균주의 형태변화를 전자현미경으로 관찰한 결과, 기질의 농도가 높을수록 균 형태가 변화된 것으로 볼 때 일정 농도 이상의 방향족 화합물에 대한 내성은 대사에 관련된 효소 활성에 기인할 뿐만 아니라 아니라 세포벽 또는 세포막의 특성에 기인할 수도 있는 것으로 추측된다.

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OCT 플라스미드를 갖는 원유 분해세균에 의한 Octane 분해능 (Octane Biodegradability by Crude Oil4 tilizing Bacteria Carrying OCT Plasmid)

  • 최순영;김창숙;황문옥;민경희;이명혜
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.82-87
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    • 1991
  • 원유 분해세균에 의한 원유 분해능을 조사한 결과, Xanthomonas camperstris M12, Xanthomonas sp. M28, Acintobacter lwoffi G1, Klebsiella pneumoniae L25, 그리고 Pseudomonas maltophilia N246 등의 순서로 나타났다. Xanthomonas maltophilia M12, Xanthomonas sp. M28, 그리고 Pseudomonas maltophilia N246 균주 모두 pctane 분해시의 온도는 $30^{\circ}C$에서 최적이었으며, 최적 pH는 X.camperstris M12와 Xanthomonas sp. M28이 7.0-7.5 이었고, P.maltophilia N246이 7.5-9.0이었다. N246 균주의 최적 NaCl농도는 3.0-3.5 이었다. P.maltophilia N246와 X.campestris M12는 모두 플라스미드를 갖고 있음을 확인하였고, N246 균주로 부터 플라스미드를 제거하였을 경우 octane 분해능이 소실되었으므로 이 플라스미드 위에 octane 분해 유전자가 있음이 확인되었다. 이 균주이 OTC 플라스미드의 크기는 118kb이었다. 또한, N246 균주는 ampicillin 항생제에 내성을 나타내었다.

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Pseudomonas sp. KDi19를 이용한 액체배지내에서 경유의 생물학적 분해 (Biodegradation of Diesel with Pseudomonas sp, KDi19 in Liquid Medium)

  • 윤민우;정정화;장순웅;공성호;이종렬;강동효;이상섭
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.1285-1291
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    • 2005
  • 본 연구에서는 유류로 오염된 주유소 저장 창고 밑부분의 토양에서 경유 분해 균주를 순수분리한 후, 스크린 테스트를 거쳐 고효율의 경유분해균주 KDi19를 선별하였다. KDi19균주는 16S rDNA 분석, 지방산 분석, 생리 생화학적 특징 그리고 형태학적 특징을 확인한 결과 Pseudomonas sp.로 동정되었다. KDi19는 온도 $30^{\circ}C$, pH 7, 그리고 균농도 1.0 g/L의 조건에서 48시간 동안 초기 1,000 mg/L의 경유 중 956.3 mg/L(95.6%)를 제거하였다. 또한 균농도 1.0 g/L, pH 7의 조건에서, 낮은 온도($20^{\circ}C$, $15^{\circ}C$, $10^{\circ}C$) 적용 시, 경유 1,000 mg/L을 48시간 동안 각각 63.9%, 18.5%, 17.0% 제거하였다. 마지막으로 균 농도 1.0 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$ 조건일 경우, KDi19는 저농도 경유 50 mg/L와 100 mg/L를 24시간 동안 각각 49.0 mg/L(97.9%)와 96.2 mg/L(96.2%)를 제거하였다.

유독성 4-Chlorobiphenyl의 생분해를 위한 탈염소화 유전자의 클로닝 (Cloning of Dechlorination Genes Specifying Biodegradation of Toxic 4-Chlorobiphenyl)

  • 김치경;채종찬;한재진
    • 미생물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.126-131
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    • 1994
  • 4-Chlorobiphebyl(4CB)를 분해한 Pseudomonas sp. DJ-12가 가지고 있는 pcbABCD 유전자를 Escherichia coli에 클로닝한 결과, 재조합 균주인 E. coli CU1과 CU101은 모두 Pseudomonas sp. DJ-12에서와 같이 4CB를 분해하여 2,3-dihydrozybiphenyl(2,3-DHBP)을 생성하는 탈염소화 기능을 보여주었다. 특히 pcbAB를 포함하는 재조합 플라스미드인 pCU101을 가지고 있는 E. coli CU101은 Pserudomonas sp. DJ-12에서와 같이 4CB로부터 4-chlorobenzoic acid를 생성하지 않고 2, 3-DHBP만을 생성하는 탈염소화 기능을 보여주었다. 그러므로 Pseudomonas sp. DJ-12의 염색체 DNA로부터 클로닝한 약 2.2kb의 pcbAB 유전자는 4CB로부터 2,3-DHBP만을 생성하는 탈염소화기능을 가지고 있음이 밝혀졌다.

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Improved Degradation of 4-Chlorobiphencyl, 2,3-Dihydroxybiphenyl, and Catecholic Compounds by Recombinant Bacterial Strains

  • Kim, Ji-Young;Kim, Youngsoo;Lee, Kyoung;Kim, Chi-Kyung
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제6권1호
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    • pp.56-60
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    • 2001
  • The pcbC gene encoding (4-chloro-)2,3-dihydroxybiphenyl dioxygenase was cloned from the genomic DNA of Pseudomonas sp. P20 using pKT230 to construct pKK1. A recombinant strain, E. coli KK1, was selected by transforming the pKK1 into E. coli XL1-Blue. Another recombinant strain, Pseudomonas sp. DJP-120, was obtained by transferring the pKK1 of E. coli KK1 into Pseudomonas sp. DJ-12 by conjugation. Both recombinant strains showed a 23.7 to 26.5 fold increase in the degradation activity to 2,3-dihydroxybiphenyl compared with that of the natural isolate, Pseudomonas sp. DJ-12. The DJP-120 strain showed 24.5, 3.5, and 4.8 fold higher degradation activities to 4-chlorobiphenyl, catechol, and 3-methylcatechol than DJ-12 strain, respectively. The pKK1 plasmid of both strains and their ability to degrade 2,3-dihydroxybiphenyl were stable even after about 1,200 generations.

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Genome Analysis of Naphthalene-Degrading Pseudomonas sp. AS1 Harboring the Megaplasmid pAS1

  • Kim, Jisun;Park, Woojun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권2호
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    • pp.330-337
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    • 2018
  • Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), including naphthalene, are widely distributed in nature. Naphthalene has been regarded as a model PAH compound for investigating the mechanisms of bacterial PAH biodegradation. Pseudomonas sp. AS1 isolated from an arseniccontaminated site is capable of growing on various aromatic compounds such as naphthalene, salicylate, and catechol, but not on gentisate. The genome of strain AS1 consists of a 6,126,864 bp circular chromosome and the 81,841 bp circular plasmid pAS1. Pseudomonas sp. AS1 has multiple dioxygenases and related enzymes involved in the degradation of aromatic compounds, which might contribute to the metabolic versatility of this isolate. The pAS1 plasmid exhibits extremely high similarity in size and sequences to the well-known naphthalene-degrading plasmid pDTG1 in Pseudomonas putida strain NCIB 9816-4. Two gene clusters involved in the naphthalene degradation pathway were identified on pAS1. The expression of several nah genes on the plasmid was upregulated by more than 2-fold when naphthalene was used as a sole carbon source. Strains have been isolated at different times and places with different characteristics, but similar genes involved in the degradation of aromatic compounds have been identified on their plasmids, which suggests that the transmissibility of the plasmids might play an important role in the adaptation of the microorganisms to mineralize the compounds.

Evaluation of Intrinsic Bioremediation of Methyl Tert-butyl Ether (MTBE) Contaminated Groundwater

  • Chen, Colin S.;Tien, Chien-Jun;Zhan, Kai-Van
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권5호
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    • pp.9-17
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    • 2014
  • This paper reported the use of real-time polymerase chain reaction (PCR), denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE), and the culture-based method in the intrinsic bioremediation study at a petroleum contaminated site. The study showed that phenol hydroxylase gene was detected in groundwater contaminated with benzene, toluene, ethylbenzene, xylene isomers (BTEX) and methyl tert-butyl ether (MTBE). This indicated that intrinsic bioremediation occurred at the site. DGGE analyses revealed that the petroleum-hydrocarbon plume caused the variation in microbial communities. MTBE degraders including Pseudomonas sp. NKNU01, Bacillus sp. NKNU01, Klebsiella sp. NKNU01, Enterobacter sp. NKNU01, and Enterobacter sp. NKNU02 were isolated from the contaminated groundwater using the cultured-based method. Among these five strains, Enterobacter sp. NKNU02 is the most effective stain at degrading MTBE without the addition of pentane. The MTBE biodegradation experiment indicated that the isolated bacteria were affected by propane. Biodegradation of MTBE was decreased but not totally inhibited in the mixtures of BTEX. Enterobacter sp. NKNU02 degraded about 60% of MTBE in the bioreactor study. Tert-butyl alcohol (TBA), acetic acid, 2-propanol, and propenoic acid were detected using gas chromatography/mass spectrometry during MTBE degraded by the rest cells of Enterobacter sp. NKNU02. The effectiveness of bioremediation of MTBE was assessed for potential field-scale application.