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발광유전자 재조합 균주 활성 촉진 조건이 석유계 탄화수소 오염지하수 모니터링에 미치는 영향
Effect of Bioluminescence Stimulating Agent of the Genetically Engineered Strain KG1206 on the Monitoring of the Petroleum Hydrocarbon Contaminated Groundwater Samples 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.30 no.1, 2008년, pp.79 - 84  

고경석 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부) ,  공인철 (영남대학교 건설환경공학부 환경공학)

초록
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본 연구에서는 유전자 재조합 발광균주, Pseudomonas putida mt-2 KG1206,의 발광 촉진조건석유계 탄화수소 오염 지하수에 적용 가능성에 대해 조사하였다. 일반적으로 순수 유도제 오염원에 대한 발광 강도는 m-methyl benzyl alchohol > m-toluate > toluene > m-xylene > benzoate > p-xylene > o-xylene의 순으로 나타났다. 일반적으로 지하수에 오염된 유도제 오염원의 농도에 따라 발광 정도가 관찰되었다. 그러나 일부 지하수 시료의 경우에는 낮은 농도에 높은 발광과 같은 현상을 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 환경시료의 수질 복잡성에 따른 영향일 것이다. 선행연구에서 발광촉진제로 알려진 SL (sodium lactate)와 KNO$_3$에 의한 발광영향을 비교하였다. 모두 발광을 촉진하였지만, KNO$_3$가 조금 더 촉진력이 강한 것으로 조사되었다. 질소화합물(20 g KNO$_3$/L) 첨가군 시료의 발광균주는 첨가하지 않은 대조군에 비해 뚜렷하게 발광이 높게 나타났다. 따라서 일반적으로 낮은 유도제 오염원 함유 시료에 대해서는 발광촉진 조건이 지하수 오염원 검출 및 모니터링을 용이하게 할 수 있을 것이다. 또한 비슷한 특성을 가진 다양한 발광균주를 더욱 효율적으로 오염지역의 기초평가에 이용할 수 있는 조건이 될 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the application of bioluminescence stimulating agents on a genetically engineered microorganism, Pseudomonas putida mt-2 KG1206, to monitor toluene analogs using in groundwater samples from petroleum hydrocarbon contaminated sites. The maximum bioluminescent response with pure c...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 13) 환경 시료 중 특히 저농도의 유도제 오염원을 함유하고 있는 경우에는 발광 활성 촉진 조건을 적용하여 발광 측정을 용이하게 함으로써 모니터링을 더욱 효율적 수행할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 지하수 시료에 대한 조사를 하기 이전에 선행 연구를 바탕으로 순수 유도제 화합물에 노출된 균주의 발광 활성 촉진조건을 조사하였다. 유도제 오염원은 적절한 세기의 발광을 유도하는 톨루엔과 m-xylene을 사용하였으며, 균주의 발광 활성을 촉진하는 것으로 알려진 SL과 KNO3를 첨가 후 발광을 대조군과 비교하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
생물공정을 이용한 모니터링은 어떻게 정의할 수 있는가? 다양한 환경 오염물질 중에서 석유계 탄화수소(petroleum hydrocarbons; PHCs)는 발생량 및 위해성 측면에서 생태계 및 인간 건강에 위해성을 유발하는 중요 오염원이다. 1,2) 오염원에 노출된 환경 관리를 위한 방법 중의 하나인 생물공정을 이용한 모니터링(biomonitoring)은 환경 내 오염물질의 존재 여부 및 오염 정도, 환경에서의 변화와 물리, 화학적 그리고 생물학적 인자에 의한 영향을 결정하기 위해 생물체를 이용하는 방법으로 정의할 수 있다.3) 이용 가능한 미생물공정으로는 균주 자체 활동도, 특정한 효소 활성, 유전자 발현, 재조합 유전자 발현 등이 있다.
석유계 탄화수소란 어떤 오염원인가? 다양한 환경 오염물질 중에서 석유계 탄화수소(petroleum hydrocarbons; PHCs)는 발생량 및 위해성 측면에서 생태계 및 인간 건강에 위해성을 유발하는 중요 오염원이다. 1,2) 오염원에 노출된 환경 관리를 위한 방법 중의 하나인 생물공정을 이용한 모니터링(biomonitoring)은 환경 내 오염물질의 존재 여부 및 오염 정도, 환경에서의 변화와 물리, 화학적 그리고 생물학적 인자에 의한 영향을 결정하기 위해 생물체를 이용하는 방법으로 정의할 수 있다.
유전자 재조합 발광 균주의 활성을 촉진하는 조건을 조사하여 환경 지하수 시료에 적용한 결과 어떤 결론을 도출할 수 있었는가? 1) 유전자 재조합 균주의 활성 촉진은 SL과 KNO3에 의해 촉진되었으며, 뚜렷한 차이는 없지만 질소화합물에 의한 약간 높은 발광 활성을 나타내었다. 2) 대체적으로 낮은 유도제 오염원 농도에서는 낮은 발광이, 높은 유도제 오염원 농도에서는 높은 발광이 관찰되었지만, 지하수 환경시료에 오염된 다양한 화합물과 수질의 특성이 발광생산에 영향을 미치는 현상을 관찰할 수 있었다. 3) 지하수에 노출된 균주는 질소화합물을 첨가함으로 인해 대조군에 비해 발광 촉진 현상(촉진제 첨가하지 않은 대조군의 2∼19배)이 뚜렷하게 관찰되었다.
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참고문헌 (17)

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  17. Miura, K., Inouye, S., and Nakazawa, A., "The rpoS gene regulates OP2, an operon for the lower pathway of xylene catabolism on the TOL plasmid, and the stress response in Pseudomonas putida mt-2," Mol. Gen. Genet., 259, 72-78(1998) 

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