• 제목/요약/키워드: biodegradation pathway

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Stenotrophomonas maltophilia에 의한 방향족 화합물의 분해특성 (Characteristics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Degradation by Stenotrophomonas maltophilia)

  • 최창석;이태진;박진희;김영식;김진우
    • 유기물자원화
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    • 제11권4호
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    • pp.130-137
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    • 2003
  • 본 연구에서는 페놀에 적응된 미생물을 순수 분리하여 다고리 방향족 탄화수소(PAH)분해에 이용 하고자 하였으며, PAH분해하는 과정에서 나타나는 특성을 파악하고자 하였다. 분리된 미생물은 Stenotrophomonas maltophilia로 동정되었으며, 페놀의 분해경향은 낮은 농도에서 빠른 분해속도 상수값을 가지며, 미생물의 성장률은 0.1447mg cell/mg phenol로 나타났다. 나프탈렌과 페놀의 공존 시 페놀의 분해를 선호하고, 나프탈렌 및 페난스렌을 성장기질로 이용하는 특성을 가지고 있으나, 파이렌과 같이 4개 이상의 고리구조를 가진 PAH의 분해는 이루어지지 않았다. PAH 분해경로는 dioxygenation에 의한 두개의 hydroxy group이 C-1과 C-2에 첨가된 상태에서 ortho cleavage가 일어나고 순차적으로 Decarboxylation이 일어나는 것으로 판단되었다.

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Bacterial community structure of paddy fields as influenced by heavy metal contamination

  • Tipayno, Sherlyn;Samaddar, Sandipan;Chatterjee, Poulami;Halim, MD Abdul;Sa, Tongmin
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.245-245
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    • 2017
  • Heavy metal pollution of agricultural soils affects land productivity and has impact on the quality of surrounding ecosystem. Soil microbial community parameters are used as reliable indices for assessing quality of agricultural lands under metal stress. This study investigated bacterial community structure of polluted and undisturbed paddy soils to elucidate soil factors that are related to alteration of bacterial communities under conditions of metal pollution. No obvious differences in the richness or diversity of bacterial communities were observed between samples from polluted and control areas. The bacterial communities of three locations were distinct from one another, and each location possessed distinctive set of bacterial phylotypes. The abundances of several phyla and genera differed significantly between study locations. Variation of bacterial community was mostly related to soil general properties at phylum level while at finer taxonomic levels concentrations of arsenic and lead were significant factors. According to results of bacterial community functional prediction, the soil bacterial communities of metal polluted locations were characterized by more abundant DNA replication and repair, translation, transcription and nucleotide metabolism pathway enzymes while amino acid and lipid metabolism as well as xenobiotic biodegradation potential was reduced.Our results suggest that the soil microbial communities had adapted to the elevated metal concentrations in the polluted soils as evidenced by changes in relative abundances of particular groups of microorganisms at different taxonomic resolution levels, and by altered functional potential of the microbial communities.

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Phenol 분해균주의 분리 및 페놀함유 폐수의 생물학적 처리 (Isolation of a Phenol-degrading Bacterial Strain and Biological Treatment of Wastewater Containing Phenols)

  • 이현돈;이명은;김형갑;서현효
    • 생명과학회지
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    • 제23권10호
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    • pp.1273-1279
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    • 2013
  • 방향족화합물들로 오염되어있는 토양 및 산업폐수를 포함한 각종 시료로부터 phenol에 분해활성이 높은 56균주를 순수분리 하였으며, 이들 분리 균주 중 균체생육과 phenol 분해활성이 가장 높은 균주인 GN13을 선별하였다. 분리균주 GN13은 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 결과 Neisseria 속 세균과 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 Neisseria sp. GN13으로 명명하였다. 분리균주 Neisseria sp. GN13의 균체생육 및 phenol 분해를 위한 최적온도와 최적 pH는 각각 $32^{\circ}C$와 7.0였다. 유일 탄소원으로 phenol 1,000 mg/l를 포함하여 최적화된 배지를 사용한 jar-fermentor 배지에서 배양 30시간에 균체생육이 최대에 이르렀으며 배양 27시간째 거의 모든 phenol이 분해되었으며, catechol deoxygenase 활성측정에 의하여 Neisseria sp. GN13은 meta-와 ortho-pathway를 통하여 catechol 분해가 일어났다. Neisseria sp. GN13은 phenol 함유 인공폐수에서의 phenol 분해율은 배양 30시간 만에 97%의 phenol이 분해되는 것으로 나타났으며, 인공폐수에 대한 Neisseria sp. GN13과 활성슬러지 처리구에서의 TOC 제거효율은 각각 83%와 78%였다. 석유화학폐수에 대한 Neisseria sp. GN13의 COD 제거율은 활성슬러지만을 포함한 대조구보다 약 1.3배 높은 효율을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 분리균주 Neisseria sp. GN13은 phenol을 함유하고 있는 여러 폐수에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

4-Chlorobiphenyl 분해 세균에서 cbp 유전자군의 상이성 (Divergence of the cbp Genes in 4-Chlorobiphenyl Catabolizing Bacteria)

  • 윤덕중;한재진;김치경;김영수
    • 미생물학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.53-59
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    • 1992
  • 자연계로부터 4-chlorobiphenyl (4CB) 을 분해하는 P08, P20, 027 그리고 P1242 균주를 불리하였다. 이들 분해 균주들의 4CB 분해 과정을 UV-spectrophotometry 방법으로 분석한 결과, 4-CB 로 부터 2-hydroxy-6-oxo-6-(4'-chlorophenyl)hexa-2, 4-dienoic acid 와 4-chlorobenzoate(4CBA) 가 생성되었다. 따라서 분해균주들은 공통적으로 meta-cleavage pathway에 의하여 4CB 를 분해하는 것으로 확인되었다. 그러나 DJ-12, P08 그리고 P27 균주는 4CBA 를 계속 분해하여 4-hydroxybenzoate 를 생성하였으나, P20 과 P1242 균주들은 4CBA 를 더이상 분해하지 못 하였다. 각 분해 균주에서 cbp 유전자군의 상동성을 분석하기 위하여 P. pseudoalcaligenes KF707 의 bphABC 유전자군을 DNA probe 로 이용하여 Southern hybridization 을 실시한 결과, DJ-12, P08 그리고 P27 균주들은 XhoI 에 의한 2.2kb 와 1.8 kb, 그리고 EcoRI 에 의한 11 kb 의 genomic DNA 의 절편에서 hybridization 이 일어났다. 따라서 본 연구에서 분리한 4CB 분해 균주들의 cbp 유전자군은 분해경로 및 bph 유전자군과의 상동성에 의거하여 부 group 으로 구분되었다.

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미생물 순응 호환성에 기반한 대체탄소원 개발 및 실용화 사례 (Development and Full-scale Application of the Alternative Carbon Source Based on the Substrate Compatibility)

  • 정인철;조현길;이두호;강동효;임근택;이성학;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.491-498
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    • 2005
  • B시 J하수처리장은 질소성분의 제거를 위해 메탄올을 외부탄소원으로 이용하고 있다. 메탄올은 외부탄소원으로 널리 쓰이고 있으나 고가의 약품비용과 취급상 위험도가 높아 약품비 절감을 위해 저렴한 대체 탄소원의 개발이 요구되었다. 정밀화학 부산물(보습코팅제 부산물)은 한외여과막을 이용 셀룰로오스와 같은 고분자 물질을 제거하여 유기성분 중 RBDCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) 비율을 $98{\sim}99%$(COD기준)로 상승시켰다. 이 정밀화학 부산물의 주유기성분은 메탄올(methanol), 프로필렌글리콜(prophylenglycol), 메톡시프로판올(methoxypropanol)로 모두 알콜기를 가지고 있어 메탄올과 탄소원 호환성을 가진다. 때문에 대체탄소원으로 빠르게 순응되며, 수급차질 등의 비상 시 갑작스런 메탄을 사용에도 순응에 따른 지체기간 없이 공정을 운용할 수 있다. 현장적용평가에서 정밀화학 부산물을 대체외부탄소원으로 사용한 실험군은 메탄올을 투입하는 대조군과 비교하여 동등의 처리 성능 및 수질 안정성을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 J하수처리장 고도처리 공정 3개 계열 중 2개 계열의 외부탄소원을 전량 정밀화학 부산물로 대체하였으며, 탄소원 교체 계열의 경우 55.4%의 외부탄소원비용 절감 효과가 예상된다.