[학위논문]Poly(butylene succinate-co-butylene adipate) 분해 미생물의 분리 및 분해 활성 증진 인자 Isolation of microorganisms and factors for the improvement of the microbial degradation of poly(butylene succinate-co-butylene adipate)원문보기
우리나라 수도권 지역의 부엽토 및 매립토로부터 27℃에서 clear zone test 방법으로 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)를 분해하는 미생물 3주를 분리하였다. 분리 균주의 PBSA 분해 활성은 0.01%의 PBSA film을 유일 탄소원으로 하여 변형 Sturm test로 평가하였다. 각 균주의 분리온도인 27℃와 37℃에서 40일간 변형 Sturm test를 실시한 결과 각 분리 균주들은 각각 30%, 55% 및 43%의 PBSA를 분해하였다. 분리된 각각의 균주들은 16S rDNA 염기서열분석 결과 Burkholderia cepacia PBSA-7, Bacillus licheniformis PBSA-8 및 Burkholderia sp. PBSA-9로 동정되었다. 분리 균주들의 DNA를 대상으로 PBSA ...
우리나라 수도권 지역의 부엽토 및 매립토로부터 27℃에서 clear zone test 방법으로 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)를 분해하는 미생물 3주를 분리하였다. 분리 균주의 PBSA 분해 활성은 0.01%의 PBSA film을 유일 탄소원으로 하여 변형 Sturm test로 평가하였다. 각 균주의 분리온도인 27℃와 37℃에서 40일간 변형 Sturm test를 실시한 결과 각 분리 균주들은 각각 30%, 55% 및 43%의 PBSA를 분해하였다. 분리된 각각의 균주들은 16S rDNA 염기서열분석 결과 Burkholderia cepacia PBSA-7, Bacillus licheniformis PBSA-8 및 Burkholderia sp. PBSA-9로 동정되었다. 분리 균주들의 DNA를 대상으로 PBSA 분해효소를 암호화하는 유전자로 보고된 lip A의 sequence를 증폭하여 lipase 유전자(lip A) 절편을 확인한 결과 Burkholderia cepacia PBSA-7 및 Burkholderia sp. PBSA-9에서는 변형된 lipase box인 Gly-X1-Ser-X2-Gly를, Bacillus licheniformis PBSA-8에서도 이와 유사한 lipase box인Ala-X-Ser-X-Gly를 포함하고 있음을 확인하였다. 이들 PBSA 분해 효소 유전자와 이전에 밝혀진 lipase를 암호화하는 유전자들과의 상동성을 조사한 결과, Burkholderia cepacia PBSA-7 및 Burkholderia sp. PBSA-9는 lipase의 subfamily I-2, Bacillus licheniformis PBSA-8은 subfamily I-4에 가까운 것으로 나타났으며, 각각 82-92%, 64-65% 및 83-94%의 상동성을 보였다. PBSA 분해균의 PBSA 분해 활성은 27℃ 및 37℃와 같은 중온의 조건에서 높게 나타났으며 47℃ 이상의 고온에서는 PBSA의 분해 활성이 감소하였다. PBSA의 분해는 초기 접종량이 1010 cfu?㎖-1 일 때 가장 빠르게 나타났다. 배양 배지에 0.1 및 0.5% (w/w)의 gelatin, yeast extract 및 ammonium sulfate를 첨가할 경우 이들 균주의 PBSA 분해 활성이 증진되었으며, 특히 0.1% (w/w) gelatin을 첨가하였을 때 PBSA 분해의 상대 활성이 133%까지 향상되었다. 또한 각 분리 균주를 단일 배양하였을 때보다 두 균주들을 혼합 배양할 경우에 PBSA의 분해가 더 빠르게 이루어졌다. 이와 같이 온도, 균 접종량, 질소원의 첨가 및 혼합 배양을 통해 PBSA에 대한 분리 균주의 분해 활성을 좀 더 증진시킬 수 있음을 확인하였다.
우리나라 수도권 지역의 부엽토 및 매립토로부터 27℃에서 clear zone test 방법으로 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)를 분해하는 미생물 3주를 분리하였다. 분리 균주의 PBSA 분해 활성은 0.01%의 PBSA film을 유일 탄소원으로 하여 변형 Sturm test로 평가하였다. 각 균주의 분리온도인 27℃와 37℃에서 40일간 변형 Sturm test를 실시한 결과 각 분리 균주들은 각각 30%, 55% 및 43%의 PBSA를 분해하였다. 분리된 각각의 균주들은 16S rDNA 염기서열분석 결과 Burkholderia cepacia PBSA-7, Bacillus licheniformis PBSA-8 및 Burkholderia sp. PBSA-9로 동정되었다. 분리 균주들의 DNA를 대상으로 PBSA 분해효소를 암호화하는 유전자로 보고된 lip A의 sequence를 증폭하여 lipase 유전자(lip A) 절편을 확인한 결과 Burkholderia cepacia PBSA-7 및 Burkholderia sp. PBSA-9에서는 변형된 lipase box인 Gly-X1-Ser-X2-Gly를, Bacillus licheniformis PBSA-8에서도 이와 유사한 lipase box인Ala-X-Ser-X-Gly를 포함하고 있음을 확인하였다. 이들 PBSA 분해 효소 유전자와 이전에 밝혀진 lipase를 암호화하는 유전자들과의 상동성을 조사한 결과, Burkholderia cepacia PBSA-7 및 Burkholderia sp. PBSA-9는 lipase의 subfamily I-2, Bacillus licheniformis PBSA-8은 subfamily I-4에 가까운 것으로 나타났으며, 각각 82-92%, 64-65% 및 83-94%의 상동성을 보였다. PBSA 분해균의 PBSA 분해 활성은 27℃ 및 37℃와 같은 중온의 조건에서 높게 나타났으며 47℃ 이상의 고온에서는 PBSA의 분해 활성이 감소하였다. PBSA의 분해는 초기 접종량이 1010 cfu?㎖-1 일 때 가장 빠르게 나타났다. 배양 배지에 0.1 및 0.5% (w/w)의 gelatin, yeast extract 및 ammonium sulfate를 첨가할 경우 이들 균주의 PBSA 분해 활성이 증진되었으며, 특히 0.1% (w/w) gelatin을 첨가하였을 때 PBSA 분해의 상대 활성이 133%까지 향상되었다. 또한 각 분리 균주를 단일 배양하였을 때보다 두 균주들을 혼합 배양할 경우에 PBSA의 분해가 더 빠르게 이루어졌다. 이와 같이 온도, 균 접종량, 질소원의 첨가 및 혼합 배양을 통해 PBSA에 대한 분리 균주의 분해 활성을 좀 더 증진시킬 수 있음을 확인하였다.
From leaf mold and reclamation site soil of the Capital area of Korea, 3 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)-degrading strains were isolated through the clear zone test method. The PBSA-degrading activities of the strains were assessed by means of the modified Sturm test using 0.01% ...
From leaf mold and reclamation site soil of the Capital area of Korea, 3 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)-degrading strains were isolated through the clear zone test method. The PBSA-degrading activities of the strains were assessed by means of the modified Sturm test using 0.01% of PBSA film as a sole carbon source. After the modified Sturm tests for 40 days at the respective isolation temperatures, 27℃ and 37℃, the 3 strains degraded 30%, 55% and 43% of PBSA, respectively. The isolated strains were identified to be Burkholderia cepacia PBSA-7, Bacillus licheniformis PBSA-8 and Burkholderia sp. PBSA-9 through the 16S rDNA gene sequence analysis. The cDNA fragment of lipA gene known to be encoding the PBSA degrading enzyme was amplified and sequenced. Burkholderia cepacia PBSA-7 and Burkholderia sp. PBSA-9 comprised the modified lipase box, Gly-X1-Ser-X2-Gly. Bacillus licheniformis PBSA-8 included the similar lipase box, Ala-X-Ser-X-Gly. Comparison of the similarity between these genes for the PBSA degrading enzyme and the genes encoding lipase reported previously indicated that Burkholderia cepacia PBSA-7 and Burkholderia sp. PBSA-9 were close to subfamily I-2 of lipase, while Bacillus licheniformis PBSA-8 was close to subfamily I-4 with 82-92%, 64-65% and 83-94% of similarity, respectively. The degradation activity of the PBSA degrading strains appeared to be high at moderate temperatures such as 27℃and 37℃ but it decreased sharply at a temperature over 47℃. Initial inoculum size of 1010 cfu?㎖-1 degraded PBSA most rapidly. Addition of 0.1 and 0.5% (w/w) of gelatin, yeast extract and ammonium sulfate raised the PBSA degrading activity, and especially addition of 0.1%(w/w) of gelatin enhanced the PBSA degrading activity by more than 33%. The PBSA degradation proceeded faster in the culture with mixed strains rather than in the culture with single strain.
From leaf mold and reclamation site soil of the Capital area of Korea, 3 poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA)-degrading strains were isolated through the clear zone test method. The PBSA-degrading activities of the strains were assessed by means of the modified Sturm test using 0.01% of PBSA film as a sole carbon source. After the modified Sturm tests for 40 days at the respective isolation temperatures, 27℃ and 37℃, the 3 strains degraded 30%, 55% and 43% of PBSA, respectively. The isolated strains were identified to be Burkholderia cepacia PBSA-7, Bacillus licheniformis PBSA-8 and Burkholderia sp. PBSA-9 through the 16S rDNA gene sequence analysis. The cDNA fragment of lipA gene known to be encoding the PBSA degrading enzyme was amplified and sequenced. Burkholderia cepacia PBSA-7 and Burkholderia sp. PBSA-9 comprised the modified lipase box, Gly-X1-Ser-X2-Gly. Bacillus licheniformis PBSA-8 included the similar lipase box, Ala-X-Ser-X-Gly. Comparison of the similarity between these genes for the PBSA degrading enzyme and the genes encoding lipase reported previously indicated that Burkholderia cepacia PBSA-7 and Burkholderia sp. PBSA-9 were close to subfamily I-2 of lipase, while Bacillus licheniformis PBSA-8 was close to subfamily I-4 with 82-92%, 64-65% and 83-94% of similarity, respectively. The degradation activity of the PBSA degrading strains appeared to be high at moderate temperatures such as 27℃and 37℃ but it decreased sharply at a temperature over 47℃. Initial inoculum size of 1010 cfu?㎖-1 degraded PBSA most rapidly. Addition of 0.1 and 0.5% (w/w) of gelatin, yeast extract and ammonium sulfate raised the PBSA degrading activity, and especially addition of 0.1%(w/w) of gelatin enhanced the PBSA degrading activity by more than 33%. The PBSA degradation proceeded faster in the culture with mixed strains rather than in the culture with single strain.
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