통영, 인천, 군산 및 홍성의 해수 미생물에서 각종 어업용구의 재료로 사용될 수 있는 Mater-Bi$^{(R)}$, PHBV, PBSA 및 PCL의 분해거동을 조사하였다. Acinetobacter lwoffu/junii와 Shewanella algae/putrefaciens는 모든 해수속에 서식하고 있었으며 Eikenella corrodens 역시 비록 YITEK 결과의 신뢰도가 조금 낮은 수준으로 동정되었지만 모든 해수에서 검출되었다. 해수에서는 Mater-Bi$^{(R)}$가 PHBV, PBSA및 PCL보다 더 빠르게 분해되어 토양 환경에서의 분해와는 다른 거동을 나타내었다. 인천의 해수가 이들 플라스틱에 대하여 가장 높은 분해활성을 보였으며 이는 인천의 해수가 가장 많은 수의 total viable count를 포함하고 있는데 일부 기인하는 것으로 사료된다.
통영, 인천, 군산 및 홍성의 해수 미생물에서 각종 어업용구의 재료로 사용될 수 있는 Mater-Bi$^{(R)}$, PHBV, PBSA 및 PCL의 분해거동을 조사하였다. Acinetobacter lwoffu/junii와 Shewanella algae/putrefaciens는 모든 해수속에 서식하고 있었으며 Eikenella corrodens 역시 비록 YITEK 결과의 신뢰도가 조금 낮은 수준으로 동정되었지만 모든 해수에서 검출되었다. 해수에서는 Mater-Bi$^{(R)}$가 PHBV, PBSA및 PCL보다 더 빠르게 분해되어 토양 환경에서의 분해와는 다른 거동을 나타내었다. 인천의 해수가 이들 플라스틱에 대하여 가장 높은 분해활성을 보였으며 이는 인천의 해수가 가장 많은 수의 total viable count를 포함하고 있는데 일부 기인하는 것으로 사료된다.
Degradation behavior in the seawater of Tongyeong, Incheon, Kunsan and Hongsung was explored for Mater-Bi$^{(R)}$, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxy valerate) (PHBV), poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA) and polycaprolactone (PCL) which can eventually be used for various ...
Degradation behavior in the seawater of Tongyeong, Incheon, Kunsan and Hongsung was explored for Mater-Bi$^{(R)}$, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxy valerate) (PHBV), poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA) and polycaprolactone (PCL) which can eventually be used for various fishery tools. Acinetobacter lwoffu/junii and Shewanella algae/putrefaciens inhabited all the seawater samples. Eikenella corrodens was also detected in all the seawater samples, although identified with poor confidence by VITEK system. Mater-Bi$^{(R)}$ was degraded faster than PHBV, PBSA and PCL in the seawater in contradiction to the degradation behavior in soil environment. The seawater retrieved from Incheon exhibited the most elevated activity for the plastic degradation, which may be partly ascribed to the largest number of total viable counts.
Degradation behavior in the seawater of Tongyeong, Incheon, Kunsan and Hongsung was explored for Mater-Bi$^{(R)}$, poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxy valerate) (PHBV), poly(butylene succinate-co-butylene adipate) (PBSA) and polycaprolactone (PCL) which can eventually be used for various fishery tools. Acinetobacter lwoffu/junii and Shewanella algae/putrefaciens inhabited all the seawater samples. Eikenella corrodens was also detected in all the seawater samples, although identified with poor confidence by VITEK system. Mater-Bi$^{(R)}$ was degraded faster than PHBV, PBSA and PCL in the seawater in contradiction to the degradation behavior in soil environment. The seawater retrieved from Incheon exhibited the most elevated activity for the plastic degradation, which may be partly ascribed to the largest number of total viable counts.
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문제 정의
한편 종속영양세균 군집 의 종조성 은 Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas stutzeri, Acinetobacter Iwoffii, Sphlngomonas paiicimobi/is. Burkholderia mallei, Pasteurella haemolytica, Pasteurella multocida, Comamonas acidovorans, Actinobacillus ureae 및 ChryseohcH:teriimi indologenes로 조사되 었고 Pseudomonas flisescens와 Acinetobacter Iwoffii를 우점종으로 보고하였다.
본 연구에서는 MARPOL 조약에 따라 환경 친화성 플라스틱이 난분해성 범용 플라스틱을 대체하여 사용될 때 해양환경 내에서 축적될 수 있는 가능성에 대비하여 우리나라 해수에서 Mater-Bi®, PHBV, PBSA 및 PCL의분해거동을 조사하였다.
본 연구에서는 이들 환경친화성 플라스틱이 해양 환경에서 다량 사용되는 것을 대비하여 우리나라 해양환경에서 이들 환경친화성 플라스틱의 분해거동을 조사하였다. 플라스틱 표면에 형성되는 biofilm에 의한 bio fouling loading 정 도와 플라스틱 의 분해 활성 은 해수의 온도와 염분의 농도, 용존산소의 농도, pH 및 산화환원 전위차 (ORP) 등에 의존하며 특히 해수 온도에 대한 의존성이 가장 높으므로 (Sudhakar ef a/.
제안 방법
1 mL씩 분주 . 도말하고 20℃ 에서 5±2일간 배양한 후 평판계수법 (Aliena et al. 2005) 에 따라 total viable count (TVC)를 계수하였다 TVC를 측정한 seawater nutrient agar배지에서 콜로니를 선별하여 순수분리하고 VITEK Microbe Identification System (BioMerieux)을 이용하여 우점종 세균을 동정하였다.
반응배지 100 mL에 환경친화성 플라스틱 필름 시료를 0.01% 투입하고 해수 미생물을 포함한 해수 농축액 1 mL를 접종하여 변형 Sturm test (ASTM D5209-91) 장치에서 20℃, 45 일간 플라스틱의 분해활성을 측정하였다.
통영 인천, 군산 및 홍성의 해수 미 생물에서 각종 어업용구의 재료로 사용될 수 있는 Mater-Bi®, PHBV, PBSA 및 PCL의 분해 거동을 조사하였다. Acinetobacter Iwoffii/juniiS}- Shewanella algae!putrefaciense 모든 해 수속에 서식 하고 있었으며 Eikenella corrodens 역시 비 록 VITEK 결과의 신뢰도가 조금 낮은 수준으로 동정 되었지만 모든 해수에서 검출되었다.
플라스틱 표면에 형성되는 biofilm에 의한 bio fouling loading 정 도와 플라스틱 의 분해 활성 은 해수의 온도와 염분의 농도, 용존산소의 농도, pH 및 산화환원 전위차 (ORP) 등에 의존하며 특히 해수 온도에 대한 의존성이 가장 높으므로 (Sudhakar ef a/. 2007b) 수온이 높아 미생물의 활성이 가장 높은 우리나라 하절기 해수를 채취하여 Mater-Bi®, PHBV, PBSA 및 PCL의 분해 거동을 조사하였다
대상 데이터
Biodegradation of Mater-Bi, PHBV. PBSA and PCL in the seawater samples retrieved from 4 different locations (A) Tongyeong (B) Incheon (C) Gunsan (D) Hongsung.
PHBV는 중량평균분자량이 450, 000 gmol-J, PBSAe 130, 000gmol」PCLe 325,000gmoL인 것을 사용하였다. 복합재료 Mater-Bi®는 Novamont사로 부터 pellet 상의 제품을 공급받아 사용하였다.
복합재료 Mater-Bi®는 Novamont사로 부터 pellet 상의 제품을 공급받아 사용하였다.
성능/효과
Acinetobacter lwoffii/junii와 Shewanella algae/putrefa-denser 모든 해수에 서식하고 있었으며 Eikenella corrodes 안녁 시 비록 VITEK 결과의 신뢰도가 조금 낮은 수준으로 동정되었지만 모든 해수에서 검출되었다.
Shewanella algae!putrefaciense 모든 해 수속에 서식 하고 있었으며 Eikenella corrodens 역시 비 록 VITEK 결과의 신뢰도가 조금 낮은 수준으로 동정 되었지만 모든 해수에서 검출되었다. 해수에서는 M* ater-Bi 가 PHBV, PBSA 및 PCL보다 더 빠르게 분해 되어 토양환경에서의 분해와는 다른 거동을 나타내었다.
1은 네 지역에서 채수한 해수로부터 검출된 세균의 TVC를 측정한 결과이다. 군산의 해수에서 가장 적은 수의 세균이 검출되었으며 통영과 인천의 해수 속에는 상호 유사한 수의 세균이 존재하였다.
동정하였다. 그러나 무기염액체배지 속에 활성오니 미생물 및 F. oryzihabitans% 접종한 후 30℃에서 28일간 플라스틱의 중량 감소를 측정하였을 때 PHB 가 가장 빠르게 분해되어 44~69%의 중량 감소가 일어난 반면 Mater-Bi'E는 29% 수준의 중량 감소를 보여 해수 속에서의 분해와는 다른 순서의 분해 속도를 나타내었다.
. 동정하였으며 27℃에서 30일간 Sturm test를 실시한 결과 PHB와 PHBV가 각각 36.4% 및 37.2% 분해되었다.
해수에서는 M* ater-Bi 가 PHBV, PBSA 및 PCL보다 더 빠르게 분해 되어 토양환경에서의 분해와는 다른 거동을 나타내었다. 인천의 해수가 이들 플라스틱에 대하여 가장 높은 분해 활성을 보였으며 이는 인천의 해수가 가장 많은 수의 total viable count를 포함하고 있는데 일부 기 인하는 것으로 사료된다.
후속연구
Mater-Bi®, PHBV, PBSA 및 PCLe 자연환경 속에서 스스로 분해되는 대표적인 환경친화성 플라스틱으로 MARPOL 조약이 발효됨에 따라 기존 난분해성 플라스틱을 대체하여 어업용구와 각종 일회용 용품의 재료로 사용될 전망이다.
참고문헌 (17)
Akmal D. MN Azizan M/lA MilA Majid. 2003. Biodegradation of microbial polyesters under the tropical climate environment. Polym. Degrad. Stabil. 80:513-518
ASTM D5209-91. 1991. Standard test method for determining the aerobic biodergadation of plaslic materials in the pre- sence of municipal sewage sludge. Annual Book of ASTM Standard. Vol. 08.03. American Society for TeSling Ma- terials. Philadelphia. USA
Doi Y. Y Kanesawara. N Tanahashi and Y Kumagai. 1992. Biodegradation of microbial polyesters in the marine environment. Polym Degrad. Stabil. 36:173-7
Kim MN. 1998. Selective isolation of poly(3-hydroxybutyrate) degrading bacleria. Kor. J. Environ. Biol. 16:341-347
Kim MN. 2004. Soil microorganism degrading polycaprola- ctone. Kor. J. Environ. Biol. 22:.400-404
Kim MN. 2007. Annual distribution of hetertrophic bacterial community in the marine ranching ground of Tongyeong coastal waters. Kor. J. Environ. Biol. 25:273-278
Kim MN. SH Lee. WG Kim and HY Weon. 2007. Screening of Microorgani는 with High Poly(butylene succinate-co-butylene adipate)-Degrading Aetivity. Kor. J. Environ. Biol. 25:267-272
Lee AR and MN Kim. 2000. Biodegradation characteristics of poly(3-hydroxybutyrate).Sky-Green $^{\circledR}$ and Mater-Bi $^{\circledR}$ by soil bacteria. Kor. J. Microbiol. 36:299-305
Nikolic MS. D Poleti and J Djonlagic. 2003. Synthesis and characterization of biodegradable poly(butylene succinate-co- butylene fumarate). Polym. Degrad. Stabil. 74:263-270
Pini F. C Grossi. S Nerco. L Michaud. AL Giudice. V Bruni. F Baldi and R Fani. 2007. Molecular and physiological charaterization of psychrotrophic hydrocarbon degrading bacteria isolated from Terra Nova Bay. Eur. J. Soil Biol. 43:368-379
Sudhakar M. C Priyaarshini. M Doble. P Sriyutha Murthy and R Venkatesan. 2007a. Marine bacteria mediated degradation of nylon 66 and 6. Int. Biodeterior. Biodegrad. 60:144-151
Sudhakar M. A Trishul. M Doble. K Suresh Kumar. S Syed Jahan.D Inbakandan. RR Viduthalai. VR Umadevi. P Sri- yutha Murthy and R Venkatesan. 2007b. Biofouling and biodegradation of polyolefins in ocean waters, Polym. Degrad. Stabil. 92: 1743-1752
Sudhnkar M. M Doble. P Sriyutha Murthy nnd R Venkatesan. 2008. Marine microbe-mediated biodegradation of lowand high-density polyethylenes. Int. Biodeterior. Biodegrad. 61:203-213
Tserki V. P. Malzinos. E Pavalidou. D Vachliotic and C Pana- yiotou. 2006. Biodegradable aliphatic polyester. Part I. Properties and biodegradation of poly(butylene succinate-co- bytylene adipate). Polym. Degrad. Stabil. 91:367-376
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