본 연구에서는 다양한 호기/혐기조건에서 유류오염물질인 및 MTBE의 생분해 특성을 비교하고, 특히 탈질 조건에서 질산염 영향을 조사하여 유류오염지역의 혐기적 자연정화방법의 적용 가능성을 평가하고자 한다. 단일기질 및 혼합기질 분해실험 결과, BTEX는 3가지 실험조건에서 차이는 있었으나 모두 분해가 일어났다. 그러나 benzene과 p-xylene은 호기성 조건에서 초기 공급된 용존 산소의 부족으로 인하여 분해가 지연되는 것으로 나타났다. 또한 혼합기질에서는 단일기질에 비해 BTEX 분해가 기질 경쟁관계로 인해 다소 지연되는 경향이 관찰되었다. MTBE는 탈질 조건에서만 생분해가 관찰되었으나, TBA 축적 없이 $CO_2$로 무기화되는 것으로 추정된다. 또한 BTEX 및 MTBE 분해에 대한 질산염 농도의 영향 실험 결과, 저농도(>50 mg/L)에서 BTEX 분해는 제한되었으며, 고농도 질산염(<200 mg/L) 조건하에서는 BTEX 분해가 억제되는 현상이 관찰되었다. 본 연구에서 도출된 결과는 유류오염지역의 경우 호기/혐기성 조건에서 자연 생분해를 유도할 수 있을 것으로 예상된다.
회분식 실험을 통해 매몰지 내 유기물의 농도가 분해 속도에 미치는 영향을 평가하였다. 기질은 돈 및 우육을 이용하였으며 기질의 농도는 2, 4, 6, 8 및 10 g VS/L로 선정하였다. 기질의 농도가 2 g VS/L 일 경우에 돈 및 우육의 메탄 발생율 각각 46.3 및 48.4 ml CH4/g VS.d 로 가장 높게 나타났으며 기질의 농도가 증가할수록 메탄 발생율은 감소하였다. 비선형 저해 방정식을 이용하여 평가된 저해 상수 값은 돈육의 경우, n 및 m은 각각 4.9 및 0.6으로 나타났으며 우육은 각각 1.1 및 0.4로 나타났다(n: 최대 메탄 발생율 저해 상수, m: 최종 메탄 수율 저해 상수). 기질의 농도가 증가할수록 메탄 발생율은 민감하게 반응하였으나 최종 메탄 수율은 상대적으로 둔감하게 반응하였다. 또한, 돈 및 우육의 n과 m 값 관계를 통해 기질 농도에 따른 저해 특성은 반경쟁적 저해 특성으로 판단된다.
Alcaligenes sp. SH-69에서 탄소원의 고갈 또는 새로운 탄소원의 첨가시 포도당을 단일탄소원으로 하여 생합성된 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) [poly(3HB-co-3HV)] 공중합체의 물질대사 변화 양상을 조사하였다. 회분배양 과정 중 탄소원이 고갈된 후에는 세포 내에 축척되었던 poly(3HB-co-3HV) 공중합체의 분해가 일어나 고분자 함량의 감소와 함께 무게평균 분자량도 감소하였다. 분해 과정 중에는 저분자량의 PHA에 비하여 상대적으로 고분자량의 PHA양이 크게 감소하여 평균 분자량 분포가 보다 낮은 방향으로 이동되는 양상을 보였다. 이에 반하여 1차 탄소원(기질)으로 사용된 포도당의 고갈 직후 2차 기질로서 포도당과 함께 3HV의 전구물질인 levulinic acid를 혼합기질로 첨가해 주었을 경우, 세포 건체량의 지속적인 증가와 아울러 3HV 함량이 높은 poly(3HB-co-3HV) 공중합체의 합성이 이루어졌다. 그러나 아세톤을 이용한 고분자의 분획 실험 결과, 2차 기질로부터의 poly(3HB-co-3HV) 공중합체의 생합성과 1차 기질로부터 생합성된 공중합체의 분해가 동시에 일어나며, 또한 각 기질로부터 생합성된 고분자가 단지 3HV의 함량이 다른 poly(3HB-co-3HV) 공중합체임에도 불구하고 혼합물 형태로 존재하고 있음을 확인하였다.
Phytochelatins (PCs) are small-sized peptides synthesized by PC synthase (PCS) using glutathione (GSH) as a substrate, and they play an important role in the detoxification of toxic heavy metals in plants, fission yeast, and other living organisms. Recently, it has been suggested that PCS is also involved in degradation of some xenobiotics including monobromobimane. PCS cleaves the Gly residue from GSH-xenobiotics conjugates resulting in ${\gamma}$-Glu-Cys-xenobiotics, and this is to degraded further. Therefore, our research is focus on whether PCS is also involved in degradation of tolclofos-methyl, an important pesticide which has been used in ginseng cultivated areas. Heterologous expression of Arabidopsis PCS confers tolerance to tolclofos-methyl in yeast. Furthermore, PCS-deficient Cad1-3 Arabidopsis mutant showed high sensitivity to tolclofos-methyl compared with wild-type plants. These results imply that PCS is involved in degradation of tolclofos-methyl as other xenobiotics.
페놀수지인 resole을 유일 탄소원으로 분해할 수 있는 능력을 가진 3개의 미생물 컨소시염이 분리되었다. 이들 마생물 컨소시 염은 페놀수지 resole 제조공장 주변의 토양샘플로 부터 유래하였다.그들 컨소시엄 가운데 MS2로 명명된 미생물 컨소시엄은 배양 12일 이내에 초기에 배지내에 주어진 resole (100 mg/L) 의 70%까지 분해되었으나, 완전분해는 이루어지지 않았다 배양 기간동안 pH가 7.0에서 2.7로 감소되었으며 이러한 조건하에서 resole 분해는 억제되었다 UV /vis-spectrophotometer가 잔존 resole의 정량적 측정을 위하여 이용되었으며, 배양가간중에 채 취된 시료에서 resole의 농도는 UV-scans으로 261 nm에서 최대 흡광치룹 토대로 측정되었다.
Kim, Byung-Hyuk;Oh, Eun-Taex;Ahn, Yeong-Hee;Koh, Sung-Cheol
Journal of Microbiology
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제41권4호
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pp.349-352
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2003
Recent studies have shown that some of the PCB (polychlorinated biphenyl)-degraders are able to effectively degrade PCB in the presence of monoterpenes, which act as inducers for the degradation pathway. Rhodococcus sp. T104, an effective PCB degrader, has been shown to induce the degradation pathway by utilizing limonenes, cymenes, carvones, and pinenes as sole carbon sources which can be found in the natural environment. Moreover, the strain T104 proved to possess three separate oxidation pathways of limonene, biphenyl, and phenol. Of these three, the limonene can also induce the biphenyl degradation pathway. In this work, we report the presence of three distinct genes for aromatic oxygenase, which are putatively involved in the degradation of aromatic substrates including biphenyl, limonene, and phenol, through PCR amplification and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE). The genes were differentially expressed and well induced by limonene, cymene, and plant extract A compared to biphenyl and/or glucose. This indicates that substrate specificity must be taken into account when biodegradation of the target compounds are facilitated by the plant natural substrates.
The key to determining the lifetime of OLED device is how much brightness can be maintained. It can be said that there are internal and external causes for the degradation of OLED devices. The most important cause of internal degradation is bonding and degradation in the excited state due to the electrochemical instability of organic materials. The structure of OLED modeled in this paper consists of a cathode layer, electron injection layer (EIL), electron transport layer (ETL), light emission layer, hole transport layer (HTL), hole injection layer (HIL), and anode layer on a glass substrate from top to bottom. It was confirmed that the temperature generated in OLED was distributed around the maximum of 343.15 K centered on the emission layer. It can be seen that the heat distribution generated in the presented OLED structure has an asymmetrically high temperature distribution toward the cathode, which is believed to be because the sizes of the cathode and positive electrode are asymmetric. Therefore, when designing OLED, it is believed that designing the structures of the cathode and anode electrodes as symmetrically as possible can ensure uniform heat distribution, maintain uniform luminance of OLED, and extend the lifetime. The thermal distribution of OLED was analyzed using the finite element method according to Comsol 5.2.
본 논문에서는 순수균주인 ENV425와 유류오염토양에서 butane을 탄소원 및 에너지원으로 이용하여 분리한 혼합균주를 대상으로 MTBE와 기타 가솔린 산화제 분해특성을 조사했다. ENV425와 혼합균주의 butane monooxygenase (BMO)에 의해 butane 분해시 1-butanol이 주요 부산물로 축적되었다. 또한 monooxygenase의 방해자로 알려진 acetylene의 첨가시에는 butane의 분해 및 1-butane떠 축적이 일어나지 않아 butane monooxygenase에 의한 분해임을 알 수 있다. 본 연구결과에서, propane, pentane, butane을 포함한 alkane류는 MTBE 공대사에 우수한 성장기질이었고, BTEX 화합물 역시 MTBE 공대사에 가능성 있는 기질임이 관찰되었다. 또한 균주농도 역시 MTBE분해에 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 균주 농도 증가에 따라 MTBE 분해량은 증가하나 transformation capacity는 상대적으로 감소하는 경향을 보였다. 그리고 대표적인 가솔린 산화제인 MTBE 외에 ETBE, TAME도 부탄분해균에 의해 효과적으로 분해가 이루어짐이 관찰되었다.
팽이버섯 1주기를 수확한 폐배지 톱밥을 버섯재배 용으로 재활용 할 수 있는지를 알아보고자 팽이버섯을 재배한 침엽수재 의 톱밥을 현미경적 관찰을 통해 그 분해정도와 분해양태를 파악하였다. 아울러 팽이버섯 재배에 사용된 톱밥의 수종 식별도 실시하였다. 팽이버섯 재배용으로 사용된 톱밥의 수종은 대부분 소나무속 경송류로 식별되었고 극히 일부만 미송 (Douglas-fir)톱밥이 존재하였다. 팽이버섯 1주기를 수확한 폐배지 소나무 톱밥에는 균사에 노출된 부분과 방사조직에서 균사의 밀도가 높게 나타났다. 팽이버섯균의 공격을 받은 세 포벽은 박벽화현상과 침식현상을 보였으나, 이 같은 부후양태를 보인 세포벽은 극히 일부에 지나지 않았다. 이상의 현미경 관찰결과 팽이버섯을 1주기 수확한 소나무 톱밥은 버섯재배용으로 재활용하기에 충분한 세포벽 물질을 보유하고 있는 것으로 나타났다.
Kim Young;Istok Jonathan D.;Semprini Lewis;Oa Sung-Wook
한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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pp.54-56
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2006
Single-well-gas-sparging tests were developed and evaluated for assessing the feasibility of in-situ aerobic cometabolism of trichloroethylene (TCE), using propane as a growth substrate. To evaluate transport characteristics of dissolved solutes [sulfur hexafluoride (SF6) or bromide (non-reactive tracers), propane (a growth substrate), ethylene, propylene (nontoxic surrogates to probe for CAH transformation activity), and DO], push-pull transport tests were performed. Mass balance showed about 90% of the injected bromide and about 80% of the injected SF6 were recovered, and the recoveries of other solutes were comparable with bromide and slightly higher than SF6. A series of Gas-Sparging Biostimulation tests were performed by sparging propane/oxygen/argon/SF6 gas mixtures, and temporal ground water samples were obtained from the injection well under natural gradient 'drift' conditions. The decreased time for propane depletion and the longer time to deplete SF6 as a conservative tracer indicate the progress of biostimulation. Gas-Sparging Activity tests were performed. .Propane utilization, DO consumption, and ethylene and propylene cometabolism were well demonstrated. The stimulated propane-utilizers cometabolized ethylene and propylene to produce ethylene oxide and propylene oxide, as cometabolic by-products, respectively. Gas-Sparging Acetylene Blocking tests were performed by sparging gas mixtures including acetylene to demonstrate the involvement of monooxygenase enzymes. Gas substrate degradation was essentially completely Inhibited in the presence of acetylene, and no production of the corresponding oxides was also observed. The Gas-Sparging tests supports the evidences that the successive stimulation of propane-oxidizing microorganisms, cometabolic transformation of ethylene and propylene by the enzyme responsible for methane and propane degradation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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