Lee Sam-Pin;Troyano Esperanza;Lee Jin-Ho;Kim Hyun-Soo;Sinskey Anthony John
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제16권7호
/
pp.1163-1168
/
2006
The recombinant plasmid pLEX2FP complements the mutation in Zoogloea ramigera 115MM1, and the complemented mutant produces an exopolysaccharide that shows higher affinity for the calcofluor dye than the exopolysaccharide from Z. ramigera 115SLR, resulting in higher fluorescence intensity under UV light. A compositional and structural analysis of the exopolysaccharide from Z. ramigera 115MM1 showed that the different fluorescent properties were due to a lower content of acetyl groups when compared with Z. ramigera 115SLR exopolysaccharide. These results were in agreement with a sequence analysis of the gene carried in the plasmid pLEX2FP, which appeared to encode an O-acyltransferase highly homologous to the 3-O-acyltransferase of Streptomyces mycarofaciens. The gene encoding the acyltransferase from Z. ramigera 115SLR was expressed as a GST-fusion protein with 70,000 daltons in E. coli.
Zoogloea ramigera l15SLR로부터 zooglan다당류의 생산을 위한 최적조건에 관한 연구를 수행하였다 탄소원으로 2.5%의 glucose와 lactose를 이용하였을 때 각각 10.7, 10.5 g/L의 다당류를 생산하였으며 , galactose, white sugar, brown sugar의 경우는 각각 6.4, 6.7, 8.7 g/L의 다당류 생산 을 보였다. 2.5% glucose가 첨가된 제한배지에서 종균 배양액(TSB 배지)을 7ml 이상 접종함으로서 종균 1 ml를 접종 하석 생산된 다당류(2.37 gt) 보다 약 4배의 높은 다당류 생산(10.28 g/L)을 보였다. 종균 배양액을 5 ml이상 접종시에 배양 36시간 이후부터 다당류를 생산하였으며 48시간 배양시에 10g/L이상의 다당류 생산이 가능하였다. 탄소원으로서 또한, 종균 배양액의 흡광도가 1.0~l.7일 경우에 10g/L 이상의 다당류를 생산하였으며, 이 범위를 벗어나는 경우에는 다당류 생산이 저해되었다. 배양액에 rifampicin첨가는 12 g/L이상의 다당류 생산을 보였으며, 다당류 분자량은 1.367$\times$106(g/mol)로서 rifampicin을 가하지 경우 1.711$\times$106(g/mol)와 약간의 차이를 보였다.
Zoogloea ramigera produces an extracellular polysaccharide called zooglan, which adsorbs heavy metals. In the current study, Zoogloea ramigera was cultured in media containing various carbon sources. When different carbon sources were included in the cultivation medium, there was a change in the composition of zooglan that is mainly composed of glucose, galactose, and pyruvic acid. The various zooglan compositions were analyzed by HPLC, and changes in the heavy metal (lead (II) and cadmium) adsorption characteristics relative to a change in the composition were examined using an atomic absorption spectrophotometer. A high adsorption capacity was observed at a pH higher than 3.0. The adsorption of metal ions was the highest at $35^{\circ}C$, and a higher adsorption was obtained with a lower flow rate. Changes in the zooglan composition did result in changes in the heavy metal adsorption characteristics. Furthermore, it was also found that the pyruvic acid content was more important than the glucose or galactose content for heavy metal adsorption.
A gene coding for a pyruvyl transferase enzyme involved in exopolysaccharide biosynthesis of Zoogloea ramigera 115SLR was isolated and sequenced. A 4.5 kb of BamHI DNA fragment was isolated from chromosomal DNA using a probe derived from ketal pyruvyl transferase gene of Xanthomonas campestris. The nucleotide sequence of 2.66 kb Pst1/HindIII DNA fragment which was homology with a probe revealed the existence of two complete open reading frames (ORF2 and ORF3) and two partial open reading frames (ORFI and ORF4). The deduced amino acid sequence of ORF3 was homologous to the ketalase (GumL product) of X campestris with 49.5% of similarity and 21.6% of identity. ORF2 on the other hand showed the higher identity with the ketalase (ExoV product) of Rhizobium meliloti (36%) as well as the ketalase of X campestris (23%) than that of ORF3. A gene product of ORF2 was determined with a bacteriophage T7 RNA polymerase/promoter system in E. coli. The molecular weight of protein was 33,500 dalton.
본 연구에 서는 Zoogloea ramigera에 의한 zooglan 생산에서 탄소원의 영향에 대한 연구를 수행하였다. 탄소원의 농도를 기존의 연구에셔 사용된 $25g/\ell$ 보다 높은 $45g/\ell$ 를 사용한 경우에도 zooglan을 효과 적으로 생산함으로써 유청을 희석시키지 않고 그대로 zooglan 생산에 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다. 탄소원이 lactose인 발효배양의 경우 zooglan 생 산량 및 정도가 가장 켰고, glucose, galactose, suc crose 순이었다. 정제된 zooglan용액(5g/P)의 점도 는 lactose 기질로 생산된 zooglan의 경우 가장 큰 값을 보였고 glucose, galactose 기질의 경우가 가약간 작았으며 sucrose 기질의 경우는 상당히 낮은 값을 보였다. Lactose로의 배양시 발효액 에 상탕량 의 glucose와 galactose가 존재하였지만 이 균주는 세포외로 ${\beta}$-galactosidase를 분비하기보다는 세포내 에 존재한 ${\beta}$-galactosidase에 의해 lactose를 분해 하고 다음 대사과정으로 들어가지 못한 과영의 단당 들이 세포 밖으로 배출된 것으로 판단된다.
생물고분자 생산을 위하여 오니에서 slime을 생산하는 Zoogloea ramigera 115를 선택하였다. 추출한 생물고분자는 카드뮴, 아연 같은 금속에 대해서 높은 흡착성능을 나타냈다. 특히 발효조 broth는 높은 흡착성능을 나타냄으로써 부가적인 분리공정없이 생물흡착제로서 사용 가능할 것이다. 생물고분자는 calcium alginate bead 형태로 고정화되어 유가금속 회수를 위하여 충전층 반응기에 사용되었다. 생물흡착제는 구리, 카드뮴, 망간, 아연에 대하여 80% 또는 그이상의 높은 제거율을 나타냈으며 흡착-탈착-재흡착 실험에서 높은 안정성을 나타냈다. 고정화된 생물고분자 시스템은 이온교환수지와 같은 다른 중금속 제거 시스템과 경쟁력 및 잠재적인 산업상 응용 가능성을 보였다.
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.
다양한 환경으로부터 음식물류폐수에 응집특성을 보이는 미생물 6종을 분리하였다. 동정한 결과, 이들은 각각 Bacillus pumilus, Enterobacter sp., Pantotea agglomerans, Bacillus licheniformis, 그리고 두 종류의 Bacillus sp. 균주들로 밝혀졌다. 분리된 미생물중 Enterobacter sp.(YK102), Bacillus sp.(YK103), Pantotea agglomerans (YK104) 등, 3균주의 경우, 대조군으로 사용된 분양균주 Zoogloea ramigera와 비교하여 카올린에 대한 응집율이 모두 8배 이상 높은 것으로 나타났다. 음식물류폐수에 대한 응집실험에서는 Enterobacter sp.(YK102) 균주가 가장 높은 응집능을 보였으며, 대조군으로 사용된 Pseudomonas fluorescens보다 약 2.5배 높은 것으로 나타났다.
혐기-무산소조건으로 구성된 회분식 반응조에서 질산염을 이용하여 인(P)도 동시에 제거될 수 있는 가능성을 알아보기 위해서 인의 제거 양상을 혐기-호기조건의 반응조와 비교하여 조사하였고, 질산염과 인을 동시에 제거하는 미생물분포를 분석하였다. 그 결과 비교적 낮은 농도의 유기물이 적용되었을 때(평균 CODcr=130mg/ι)두 반응조 모두 인이 효과적으로 제거되었으며 반응조내의 최종 인의 농도를 1 mg P/L. 이하로 유지하였다. 특히, 질산염을 전자수용체로 이용한 혐기-무산소조건의 반응조는 기존의 영양소제거 시스템과 비교하여 5-7 mg (P+N)/ι의 영양소를 추가적으로 제거하여 유기물의 효과적 인 이용이 가능한 것으로 판명되었다. 혐기-무산조 조건의 방응조내 미생물 분포를 조사 한 결과 질소원을 제거하는 미생물군(denitrifying bacteria)과 인을 제거하는 미생물군(polyphosphate accumulating bacteria)이 함께 존재하고 있음이 밝혀졌고, 이들 중 $\beta$-proteobacteria에 속하는 Zoogloea ramigera와 Rhodocyclus에 포함되는Alcaligenes defragrans 등은 탈질능력 이 있으면서 anoxic상태에서 인을 동시에 축적할 수 있는 탈질-탈인균주(denitrifying phosphate accumulating organisms; dPAO)로 조사되었다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.