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연속배양에서 Microcystis aeruginosa의 질소 인 흡수와 생장 특성
Nitrogen and Phosphorus Uptake and Growth Kinetics of Microcystis aeruginosa Cultured under Chemostats 원문보기

한국육수학회지 = Korean journal of limnology, v.39 no.1 = no.115, 2006년, pp.119 - 130  

이옥희 (인제대학교 낙동강환경연구센터) ,  조경제 (인제대학교 환경공학부)

초록
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연속배양의 평형 정상상태 조건에서 담수조류 Microcystis aeruginosa의 최대생장률 (${\mu}_m$)과 세포내 영양염의농도(Q)의 관계, 질소 결핍 상태에서 액체배지에서 영양염 농도(S)와 홉수율(V)의 관계를 각각 조사하였다. 질소제한조건에서 M. aeruginosa의 세포 당 $Q_{0N}$은 0.04 pmol $cell^{-1}$. ${\mu}_m$은 1.1 $day^{-1}$였고, 제한조건에서 최저값 $Q_{0N}$과 충분조건에서 $Q_N$을 탄소기준하여 각각 6.1 ${\mu}mol$ mg $C^{-1}$ 및 9.5${\sim}$12.4 ${\mu}mol$ mg $C^{-1}$였다. 다른 미세조류와 비교f'1면 세포의 질소 함량이 매우 높았고 질소 결핍시에도 그 함량이 높게 유지되어 질소 요구도가 높은 종이었다 질소 제한조건에서 영양염 홉수 측정 결과에서 반포화계수($K_s$)와 최대흡수율 ($V_m$)은 각각 36 ${\sim}$ 61 ${\mu}M$ 및 0.28 ${\sim}$ 0.35 ${\mu}mol\;cell\;{\cdot}\;hr^{-1}$ 범위였다. M. aeruginosa의 $K_5$값은 매우 높았고 $V_m$도 높은 편이었다. $K_s$와 흡수력 $V_m$은 미세조류의 영양상태 즉 영양염의 세포내 함량(Q)이나 제한영양염의 결핍의 강도의 영향을 받고 미세조류 생장균과도 관련이 있다. M. aeruginosa는 다른 미세조류에 비하여 세포내 질소 함량과 생장률이 높기 매문에 질소와 인에 대한 횹수율이 높을 것이다. 그러나 질소 흡수력의 반포화계수 $K_s$값이 높고 $V_m/K_s$비율은 낮아 수게에서 질소가 저농도 일 때에는 다른 미세조류와 비교하면 경쟁력이 떨어지고 질소에 대한 기질 친화력은 약한 것으로 나타났다. 낙동강 하류지역에서 M. aeruginosa가 대발생하는 시기에 수중 영양염의 농도 변동은 M. aeruginosa의 영양생리 kinetics 특성과 잘 부합하는 것으로 나타났다.

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As unialgal cultures to examine the growth kinetics of an algal species, Microcystis aeruginosa was grown in chemostats with nitrogen and phosphorus limitation. The nutrient concentrations of $NH_4\;^+\;and\;PO_4\;^{3-}$ to limit the growth of M, aeruginosa were approximately 200 ${\...

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문제 정의

  • 낙동강 하류지역에서 M. aeruginosa가 대발생하는 시기에 수질, 특히 질소와 인의 농도 및 변동은 M. aeruginosa의 영양생리 kinetics 특성과 부합하는 것으로 나타나 이를 중심으로 살펴보았다. 낙동강 하류(구포교)와 서낙동강(김해교)에서 1991년부터 1998년까지 Microcystis의 발생 변동을 보면 Fig.
  • 연속배양법은 특정 제한영양염을 낮은 농도로 공급하여 정상상태에 도달할 수가 있고 회분식배양과는 달리 자연상태의 영양염과 유사한 조건을 만들 수 있는 잇점이 있기 때문이다. 연구는 국내 호수와 하천에서 흔히 수화를 일으키는Microcystis aeruginosa를 재료로 하여 연속배양의 정상상태 조건에서 생장과 영양염(질소와 인)의 관계를 분석함으로서 그 생장 특성을 규명하고자 하였다. 한편, 낙동강에서 미세조류와 무기영양염의 변동을 계절 별로 상호관련성을 분석하였다.
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