다환 방향족 탄화수소(PAH; polycyclic aromatic hydrocarbon)는 발암성, 돌연변이 유발성, 유전독성을 지니기 때문에 인체위해성이 큰 물질로 알려져 있다. 기존 PAH 분해 미생물 탐색 방법중 독성이 강한 유기용매에 PAH를 용해시켜 미생물에 직접 분무하는 분무법, 미생물과 직접 혼합하는 한천중층법은 미생물 생장에 영향을 줄 뿐만 아니라, 특히 많이 쓰이는 분무법의 경우 분무되는 PAH의 양을 조절하기가 어렵고 멸균상태를 유지하기가 힘들다는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 이와 같은 단점을 보완한 방법으로 승화법(Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Use of sublimation to prepare solid microbial media with water-insoluble substrates. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442)을 도입하여 적용하였다. 그 결과 상용휘발유 및 태안유류유출지 시료로부터 분리한 350분리균주 중에서 7균주가 단일 PAH 또는 복수의 PAH 분해에 관여했다. 특히 Corynebacterium sp. SK20, Rhodococcus sp. TA24, Streptomyces sp. TA27은 시험한 pyene, phenanthrene, naphthalene에, Gordonia sp. H37는 pyrene, naphthalene에, Arthrobacter sp. S49는, naphthalene, phenanthrene에 활성이 있었다.
다환 방향족 탄화수소(PAH; polycyclic aromatic hydrocarbon)는 발암성, 돌연변이 유발성, 유전독성을 지니기 때문에 인체위해성이 큰 물질로 알려져 있다. 기존 PAH 분해 미생물 탐색 방법중 독성이 강한 유기용매에 PAH를 용해시켜 미생물에 직접 분무하는 분무법, 미생물과 직접 혼합하는 한천중층법은 미생물 생장에 영향을 줄 뿐만 아니라, 특히 많이 쓰이는 분무법의 경우 분무되는 PAH의 양을 조절하기가 어렵고 멸균상태를 유지하기가 힘들다는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 이와 같은 단점을 보완한 방법으로 승화법(Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Use of sublimation to prepare solid microbial media with water-insoluble substrates. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442)을 도입하여 적용하였다. 그 결과 상용휘발유 및 태안유류유출지 시료로부터 분리한 350분리균주 중에서 7균주가 단일 PAH 또는 복수의 PAH 분해에 관여했다. 특히 Corynebacterium sp. SK20, Rhodococcus sp. TA24, Streptomyces sp. TA27은 시험한 pyene, phenanthrene, naphthalene에, Gordonia sp. H37는 pyrene, naphthalene에, Arthrobacter sp. S49는, naphthalene, phenanthrene에 활성이 있었다.
Recent studies have described various microorganisms that can degrade PAH, however, there are currently limited methods available to screen for PAH-degrading microorganisms. To screen for PAH-degrading microorganisms, a sublimation method (Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Appl. Environ. Mi...
Recent studies have described various microorganisms that can degrade PAH, however, there are currently limited methods available to screen for PAH-degrading microorganisms. To screen for PAH-degrading microorganisms, a sublimation method (Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442) was modified to produce a simple screening system. In our results, there were several bacterial species capable of pyrene degradation including genera, Coryenbacterium, Gordonia, Rhodococcus, and Streptomyces, which have been screened from 350 bacterial isolates of commercial gasoline and oil-spilled sediment by the sublimation method. The main advantage of this method is that it (i) safely deposits an even, thin and visible layer of PAH onto the agar surface without the use of solvents and (ii) the quantity of PAH sublimed onto the agar can be easily controlled. Overall, this sublimation method may be an effective and simple technique to screen for PAH-degrading microorganisms.
Recent studies have described various microorganisms that can degrade PAH, however, there are currently limited methods available to screen for PAH-degrading microorganisms. To screen for PAH-degrading microorganisms, a sublimation method (Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442) was modified to produce a simple screening system. In our results, there were several bacterial species capable of pyrene degradation including genera, Coryenbacterium, Gordonia, Rhodococcus, and Streptomyces, which have been screened from 350 bacterial isolates of commercial gasoline and oil-spilled sediment by the sublimation method. The main advantage of this method is that it (i) safely deposits an even, thin and visible layer of PAH onto the agar surface without the use of solvents and (ii) the quantity of PAH sublimed onto the agar can be easily controlled. Overall, this sublimation method may be an effective and simple technique to screen for PAH-degrading microorganisms.
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문제 정의
본 논문에서는 유기용매를 사용하지 않고 안전하고 조작이 쉬우며 최소 배지에 PAH를 고르게 분포시킬 수 있어 보다 개선된 방법으로 PAH 분해 미생물을 탐색할 수 있는 승화법을 소개하였다. 이는 PAH에 따라 승화조건이 다르기 때문에 각각의 PAH를 같은 장치에서 유사한 조건으로 승화시킬 수 있다면 좀 더 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
가설 설정
(A) After incubation at 28oC for 5 days, clearing zones (arrows) were formed around colonies that degraded PAH. (B) The presence of clearing zones was more evident after more incubation.
제안 방법
본 연구에서 일체형 승화 장치를 제안하였으며, 재현성있는 장치가 가능함을 입증하였다. PAH 분해 활성 관찰은 28℃에서 5일 동안 진행하였고 투명환을 나타내는 균주들을 최종 선별하였다(Fig. 2).
이론/모형
기존 PAH 분해 미생물 탐색 방법중 독성이 강한 유기용매에 PAH를 용해시켜 미생물에 직접 분무하는 분무법, 미생물과 직접 혼합하는 한천중층법은 미생물 생장에 영향을 줄 뿐만 아니라, 특히 많이 쓰이는 분무법의 경우 분무되는 PAH의 양을 조절하기가 어렵고 멸균 상태를 유지하기가 힘들다는 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 이와 같은 단점을 보완한 방법으로 승화법(Alley, Jeremy F. and Lewis R. Brown. 2000. Use of sublimation to prepare solid microbial media with water-insoluble substrates. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442)을 도입하여 적용하였다. 그 결과 상용휘발유 및 태안유류유출지 시료로부터 분리한 350분리균주 중에서 7균주가 단일 PAH 또는 복수의 PAH 분해에 관여했다.
성능/효과
66, 439-442)을 도입하여 적용하였다. 그 결과 상용휘발유 및 태안유류유출지 시료로부터 분리한 350분리균주 중에서 7균주가 단일 PAH 또는 복수의 PAH 분해에 관여했다. 특히 Corynebacterium sp.
1). 본 연구에서 일체형 승화 장치를 제안하였으며, 재현성있는 장치가 가능함을 입증하였다. PAH 분해 활성 관찰은 28℃에서 5일 동안 진행하였고 투명환을 나타내는 균주들을 최종 선별하였다(Fig.
, USA)을 각각 80℃, 100℃, 150℃의 녹는점에서 1분 30초, 6분, 7분 동안 열을 가하여 승화시킴으로써 균주가 배양된 최소배지에 흡착시켰다. 사용한 균주는 상용 휘발유와 태안 유류오염 지역 퇴적물로부터 Marine agar (Difco 2216) 배지를 사용하여 주입 평판법(Pour-plate method)으로 분리된 것들 중, 350균주를 승화법에 적용하여 최종 7균주로부터 투명환을 관찰할 수 있었다(Table 1). 특히 Corynebacterium sp.
후속연구
본 논문에서는 유기용매를 사용하지 않고 안전하고 조작이 쉬우며 최소 배지에 PAH를 고르게 분포시킬 수 있어 보다 개선된 방법으로 PAH 분해 미생물을 탐색할 수 있는 승화법을 소개하였다. 이는 PAH에 따라 승화조건이 다르기 때문에 각각의 PAH를 같은 장치에서 유사한 조건으로 승화시킬 수 있다면 좀 더 유용하게 사용될 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PAH를 분해할 수 있는 미생물을 탐색하기 위한 방법 중, 승화법은 어떤 방법인가?
승화법은 불용성의 PAH를 열에 의해 승화시켜 시료가 도말된 고체평판배지 표면에 흡착시키고 일정시간 배양 후 투명환을 형성하는 균주를 PAH 분해 미생물을 선별하는 방법으로서, 기존의 분무법과 한천중층법에 비해 유기용매를 사용하지 않아 안전하고 조작이 쉬우며 탐색 배지에 PAH를 고르게 분포시킬 수 있어 보다 개선된 방법으로 PAH 분해 미생물을 탐색할 수 있다.
다환 방향족 탄화수소는 어떤 물질인가?
다환 방향족 탄화수소(PAH; polycyclic aromatic hydrocarbon)는 발암성, 돌연변이 유발성, 유전독성을 지니기 때문에 인체위해성이 큰 물질로 알려져 있다. 기존 PAH 분해 미생물 탐색 방법중 독성이 강한 유기용매에 PAH를 용해시켜 미생물에 직접 분무하는 분무법, 미생물과 직접 혼합하는 한천중층법은 미생물 생장에 영향을 줄 뿐만 아니라, 특히 많이 쓰이는 분무법의 경우 분무되는 PAH의 양을 조절하기가 어렵고 멸균상태를 유지하기가 힘들다는 단점이 있다.
1982년에 PAH를 분해할 수 있는 미생물 탐색을 위해, 활용된 방법은?
PAH를 분해할 수 있는 미생물을 탐색하기 위한 방법으로 1982년 분무법이 활용되었고(7), 이후 2010년 1월 현재 213회 인용되어 그 사용빈도가 높아졌지만(3, 5), PAH를 유기용매에 용해시켜 직접 미생물에 분무하기 때문에 미생물 생장에 영향을 준다. 또한 정확한 분석에 있어서 분무법의 경우 사용되는 PAH의 양을 조절할 수 없다는 단점이 있다.
참고문헌 (10)
Alley, J.F. and L.R. Brown. 2000. Use of sublimation to prepare solid microbial media with water-insoluble substrates. Appl. Environ. Microbiol. 66, 439-442.
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Grosser, R.J., M. Friedrich, D.M. Ward, and W.P. Inskeep. 2000. Effect of model sorptive phases on phenanthrene biodegradation: different enrichment conditions influence bioavailability and selection of phenanthrene-degrading isolates. Appl. Environ. Microbiol. 66, 2695-2702.
Hilyard, E.J., J.M. Jones-Meehan, B.J. Spargo, and R.T. Hill. 2008. Enrichment, isolation, and phylogenetic identification of polycyclic aromatic hydrocarbon-degrading bacteria from Elizabeth River sediments. Appl. Environ. Microbiol. 74, 1176-1182.
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