• 제목/요약/키워드: Water microbiology

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Enterobacter cloaceae K41 plasmid의 중금속 저항성 (Characteristics of Heavy Metal Resistant Plasmid in Enterobacter cloaceae K41)

  • 김영희;이상준;정영기;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.566-571
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    • 2005
  • 담수 식물 수초의 근계에 부착하는 미생물 중 중금속에 높은 저항성을 가지는 균을 분리하고 이들 중 Enterobacter cloaceae K41를 대상으로 생육최적조건을 검토한 결과는 LB배지에 $1\%$ yeast extract, $1\%$ lactose, $1\%$ NaCl, pH7.0, 최적 온도는 $37^{\circ}C$, 24시간 진탕배양 이었으며 중금속 첨가 시에는 침전을 막기 위하여 Nutrient 배지로 대체하였다. 이 분리균주와 표준균주인 Enterobacter cloaceae KCTC2519를 대상으로 중금속인 구리와 카드뮴이온에 대한 최소생육저지농도(MIC)를 비교한 결과 분리균주인 E. cloacear K41은 구리는 150 ppm, 카드뮴은 50 ppm농도까지 생육이 확인되었으나 표준균주는 구리 50ppm에서 생육이 확인되었으나 카르뮴이나 두 혼합 중금속에서는 확인되지 않는 차이를 나타내었다. 두 균주를 대상으로 유전적 성상을 비교한 결과 분리균주에선 plasmid가 검출되었으나 표준균주에는 없었다. 그리고 분리균주에서 6.4Kb 절편의 plasmid를 분리하여 구리, 카드뮴의 중금속에 민감한 균주인 E, coli $DH5{\alpha}$에 형질전환 시켜 생육에 영향을 미치는 정도를 비교하였다. 그 결과 형질전환 균주의 두 중금속에 대 한 최소생육저지농도가 구리는 7배, 카드뮴은 6배로 증가한 것을 알 수 있었다. 또한 중금속 흡착률은 형질전환 균주가 E. ccli $DH5{\alpha}$보다 구리가 1.3배, 카드뮴은 1.5배 증가함을 알 수 있었다. 따라서 이 plasmid가 중금속 저항성을 증가시키는데 관여하는 것으로 보였다.

하수처리장의 포기조 최적 DO 농도 산정 및 공기송풍량 자동제어를 통한 에너지 절감 효과 도출 (A Study on Energy Saving Effect from Automatic Control of Air Flowrate and Estimation of Optimal DO Concentration in Oxic Reactor of Wastewater Treatment Plant)

  • 김민한;지승희;장정희
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.49-56
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    • 2014
  • 생물학적 하수처리공정에서 안정적인 방류수질 확보와 처리 비용을 적게 하는 것은 매우 중요하다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산 소농도를 유지함과 동시에 과폭기로 인한 전력 비용을 감소할 수 있는 최적 제어 방법을 제안하였다. 최적 제어를 위하여 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)을 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였으며, 이에 따라 공기송풍기가 자동제어될 수 있도록 구성하였다. 최적 제어 방법을 통하여 하수처리장 포기조의 공기 송풍량에 소요되는 전력비용을 절감할 수 있었다.

Agaricus blazei 균사체 배양기술을 통한 효율적인 $\beta$-glucan의 생산 (Effective Production of $\beta$-Glucan by the Liquid Cultivation of Agaricus blazei)

  • 이승현;임환미;김태영;조남석;박준성;유연우;김무성
    • 미생물학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.54-59
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    • 2004
  • 아가리쿠스(Agaricus blazei)버섯의 균사체 배양조건을 최적화하여 유효성분인 $\beta$-glucan의 생성을 극대화시키고자 하였다. 아가리쿠스 균사체 배양시 탄소원과 질소원의 농도 및 종류별 배지를 검토한 결과 배지조성은 glucose 5% (w/v), yeast extract 0.5% (w/v), malt extract 0.5% (w/v), $KH_2PO_4$ 0.1% (w/v), $MgSO_4{\cdot}7H_2O$ 0.05% (w/v)가 최적이었다. 30L 발효조에서의 배양 조건은 pH 5.0, $28^{\circ}C$, 1 vvm, 300 rpm에서 균사체의 생육과 $\beta$-glucan의 생성이 가장 효과적이었다. 위 조건 중에서 세포 외 $\beta$-glucan의 생성을 증가시 키기 위해 초기 glucose의 첨가량을 4%로 낮추어 glucose에 의한 균사체 성장 저해작용을 최소화하는 한편, 배양 70시간 시점에 glucose 3%, yeast extract 0.1%, malt extract 0.1%의 추가 배지를 첨가하여 배양함으로써 batch 배양에 의한 2.8 g/L에 비해 2배 정도 증가한 5.2 g/L의 세포 외 $\beta$-glucan을 얻을 수 있었다. 또한 균사체 내의 세포벽 $\beta$-glucan을 효과적으로 추출하기 위해 세포벽분해효소인 lytic enzyme과 단백분해효소인 bromelain의 연속적인 효소반응으로 추출량이 3.5 g/L로 증가하여 균사체의 단순 열수추출에 비해 약 4배의 추출 수율이 향상되었다.

백부자 에탄올 추출물의 Streptococcus mutans에 대한 성장, 산생성, 부착 및 비수용성 글루칸 합성억제에 미치는 영향 (Effects of Aconitum Koreanum Extract on the Growth, Acid Production, Adhesion and Insoluble Glucan Synthesis of Streptococcus Mutans)

  • 강선영;안소연;이민우;권심교;이동혁;전병훈;김강주;유용욱
    • 동의생리병리학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.27-32
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    • 2015
  • Streptococcus mutans triggers dental caries establishment by two major factors. One is synthesis of organic acids which demineralize dental enamel and the other is synthesis of glucans which mediate the attachment of bacteria to the tooth surface. In the present study, we evaluated the effect of the ethanol extracts of Aconitum koreanum (A. koreanum ) on the growth and acid production of S. mutans. Ethanol extracts of the A. koreanum showed concentration dependent inhibitory activity against the growth and acid production of S. mutans, and produced significant inhibition at the concentration of 0.016 mg/ml compared to the control groups (p<0.05). The extracts inhibited S. mutans adherence to hydroxyapatite treated with saliva, and cell adherence was repressed by 50%, 54% at the concentration of 0.063, 0.125 mg/ml. On the study of activation of glucosyltransferase which synthesizes water insoluble glucan form sucrose, the ethanol extract of A. koreanum showed remarkable inhibition over the concentration of 0.016, 0.031, 0.063 and 0.125 mg/ml (p<0.05). Especially on the concentration of 0.063, 0.125 mg/ml, the extracts suppressed the glucan synthesis by 100%. We analyzed the component of the extracts of A. koreanum. The results showed that the extract of A. koreanum had strong phenolic compound, glycosides and organic acids. These results suggest that A. koreanum may inhibit the caries-inducing properties of S. mutans, and which may be related with strong phenolic compound, glycosides and organic acids.

Prevalence of Schistosomes and Soil-Transmitted Helminths among Schoolchildren in Lake Victoria Basin, Tanzania

  • Siza, Julius E.;Kaatano, Godfrey M.;Chai, Jong-Yil;Eom, Keeseon S.;Rim, Han-Jong;Yong, Tai-Soon;Min, Duk-Young;Chang, Su Young;Ko, Yunsuk;Changalucha, John M.
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제53권5호
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    • pp.515-524
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    • 2015
  • The objectives of this study was to conduct a survey on schistosomiasis and soil-transmitted helminth (STH) infections in order to come up with feasible control strategies in Lake Victoria basin, Tanzania. Depending on the size of the school, 150-200 schoolchildren were recruited for the study. Duplicate Kato-Katz stool smears were prepared from each child and microscopically examined for Schistosoma mansoni and STHs. Urine specimens were examined for Schistosoma haematobium eggs using the filtration technique. After the survey, mass drug administration was done using praziquantel and albendazole for schistosomiasis and STHs infections, respectively. A total of 5,952 schoolchildren from 36 schools were recruited for the study and had their stool and urine specimens examined. Out of 5,952 schoolchildren, 898 (15.1%) were positive for S. mansoni, 754 (12.6%) for hookworms, 188 (3.2%) for Ascaris lumblicoides, and 5 (0.008%) for Trichuris trichiura. Out of 5,826 schoolchildren who provided urine samples, 519 (8.9%) were positive for S. haematobium eggs. The results revealed that intestinal schistosomiasis, urogenital schistosomiasis, and STH infections are highly prevalent throughought the lake basin. The high prevalence of intestinal and urogenital schistosomisiasis in the study area was a function of the distance from Lake Victoria, the former being more prevalent at localities close to the lake, whilst the latter is more so away from it. Control of schistosomiasis and STHs in the study area requires an integrated strategy that involves provision of health education to communities, regular treatments, and provision of adequate safe water supply and sanitation facilities.

제주용암 해수 환경에서 분리한 Marinobacter salarius HL2708#2의 유전체 해독 (Complete genome sequence of Marinobacter salarius HL2708#2 isolated from a lava sea water environment on Jeju Island)

  • 오현명;김대현;한성정;송종호;김국현;장동일
    • 미생물학회지
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    • 제55권1호
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    • pp.69-73
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    • 2019
  • 향장원료 개선을 위한 미생물 탐색 실험을 통하여 Marinobacter salarius HL2708#2을 제주도의 용암 해수 환경에서 분리하였다. 균주 HL278#2의 완전한 게놈 서열을 분석하였으며, 원형 염색체는 4,304,603 bp이고 57.21% G+C이고 플라스미드는 244,163 bp이고 53.14% G+C였다. 4,180개의 단백질 코딩서열이 과 49개의 tRNA와 18개의 rRNA 유전자와 함께 확인되었다. 균주 HL2708# 2의 게놈은 알콜, 말토덱스트린/전분 및 단당류 대사 유전자를 보유하고 있었다. 호염성 및 중금속 저항성을 담당하는 유전자와 방향족 및 알칸 계열 탄화수소를 대사하는 유전자를 가지고 있는 것으로 분석되었다. Marinobacter salarius가 질산염 및 아질산염 환원능력이 없다고 알려져 있는 것과 달리, HL2708#2 균주는 질산염/아질산염 환원 효소, 질산염/질산염 운반체 및 질산염 모노 옥시게나제를 가지고 있는 것으로 보아 세포 체외의 니트로알켄을 활용할 수 있는 능력을 가진 것으로 사료된다.

인공습지시스템에서 수리학적 조건과 수질정화특성 (Purification Characteristics and Hydraulic Conditions in an Artificial Wetland System)

  • 박병흔;김재옥;이광식;주기재;이상준;남귀숙
    • 생태와환경
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    • 제35권4호통권100호
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    • pp.285-294
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    • 2002
  • 본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.

Streptococcus salivarius 119의 인공치태 억제효과에 대한 연구 (THE INHIBITORY EFFECT OF STREPTOCOCCUS SALIVARIUS 119 ON THE FORMATION OF ARTIFICIAL PLAQUE)

  • 이민하;양규호;오종석
    • 대한소아치과학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-23
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    • 2000
  • 경조직 우식으로 발생하는 치아우식증은 다인성 질환으로서 치태내 세균중에서도 Streptococcus mutans가 주 원인균이며, 치면에 부착, 증식 및 산생성 과정을 거쳐 치아우식을 유발한다. Streptococcus salivarius는 사람의 구강에 정상적으로 존재하는 세균이다. 본 연구에서는 소아의 구강으로부터 분리된 Streptococcus salivarius 119의 특성과 Streptococcus mutans 및 Streptococcus oralis에 대한 영향을 연구하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Streptococcus matans를 일회용 큐벧에서 배양시 550nm에서의 흡광도가 0.327이었으나, Streptococcus mutans와 Streptococcus salivarius 119의 혼합 배양시에는 0.119로 감소되었다. 2. 비커 와이어 검사에서 Streptococcus mutans 배양시 형성된 인공치태 무게는 84.7mg이었으나, Streptococcus mutans와 Streptococcus salivarius 119 혼합 배양시에는 12.3mg으로 감소되었다. 3. BHI broth에서 배양된 Streptococcus salivarius 119 배양 상청액을 가한 비커 와이어 검사에서 형성된 인공치태 무게는 100.5mg인데 반해, 5% 자당이 함유된 BHI broth에서 배양된 Streptococcus salivarius 119 배양 상청액을 가한 비커 와이어 검사에서 20.4 mg이었다. 4. Streptococcus oralis와 Streptococcus salivarius 119 단독 배양시에는 각각 ml당 $4.8\times10^7,\;7.5\times10^8$이었으나, 혼합 배양시에는 Streptococcus oralis는 $4.2\times10^7$, Streptococcus salivarius 119는 $5.8\times10^7$로 감소하였다. 5. Streptococcus salivarius 119 배양 상청액을 thin layer chromatography를 실시한 결과, Streptococcus salivarius 119가 형성한 polymer는 글루캔이었다. 6. Streptococcus salivarius 119가 만드는 글루캔을 처리하여 thin layer chromatography를 실시한 결과, $1\rightarrow6$ 결합이 주된 결합인 수용성 글루캔이었다. 이상의 결과를 종합하면 구강에서 분리된 Streptococcus salivarius 119에 의한 Streptococcus mutans의 인공치태 형성 억제작용은 수용성 글루캔 형성에 의한 것으로 사료되었다.

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경상북도 한우축사에서의 계절별 세균 및 Escherichia coli O157 분포 변화 (Seasonal Distribution of Bacterial Populations and Escherichia coli O157 at Hanwoo Cattle Feedlots in Gyeongsangbuk-do)

  • 강용호;강문숙
    • 미생물학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.222-227
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    • 2009
  • 한우농장의 효율적인 청정관리를 위하여 경상북도 20개 시 군에 있는 한우축사에서 환경세균의 계절별 분포를 2년(2006년과 2007년)에 걸쳐서 정량적으로 조사하였다. 축사 바깥에 있는 공기 중의 연평균 낙하세균 밀도는 $3{\pm}1$ CFU/$cm^2\cdot15$ min (n=63)이었으나, 축사 안에 있는 공기중의 평균 낙하세균 밀도는 봄에는 $8{\pm}1$ CFU/$cm^2\cdot15$ min (n=63), 여름에는 $16{\pm}2$ CFU/$cm^2\cdot15$ min (n=69), 가을에는 $7{\pm}2$ CFU/$cm^2\cdot15$ min (n=69), 겨울에는 $6{\pm}1$ CFU/$cm^2\cdot15$ min (n=70)이었다. 가장 높은 수치인 여름철 자료를 제외하면 다른 계절에는 축사 안 공기의 평균 낙하세균 밀도가 $7{\pm}1$ CFU/$cm^2\cdot15$ min이었으며 분산분석 결과 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P=0.37). 한우음용수에서의 평균 세균 밀도는 봄에는 $4,710{\pm}780$ CFU/ml (n=65), 여름에는 $10,430{\pm}1170$ CFU/ml (n=65), 가을에는 $4,820{\pm}700$ CFU/ml (n=64), 겨울에는 $2,510{\pm}530$ CFU/ml (n=64)이었다. 가장 높은 수치인 여름철 자료를 제외하면 다른 계절에는 축사 한우음용수의 평균 세균 밀도는 $4,000{\pm}400$ CFU/ml이었으며 분산분석 결과 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p-value=0.027). 축사 토양에서 나타나는 E. coli O157 빈도는 2007년도 시료채취 수를 기준으로 할 때 봄에는 5% (n=65), 여름에는 72% (n=65), 가을에는 67% (n=66), 겨울에는 29% (n=66)이었다. 따라서 여름철과 가을철에 많이 분포한 E. coli O157이 추운 겨울철을 지나면서 봄철에는 대부분 소멸하는 것으로 나타났다.

습지 토양 내 체외효소 활성도를 조절하는 인자에 대한 고찰 (A review of factors that regulate extracellular enzyme activity in wetland soils)

  • 김하련
    • 미생물학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.97-107
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    • 2015
  • 육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.