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Trichloroethylene으로 오염된 지하수 제거공정의 미생물 다양성 및 분리균주 Pseudomonas sp. DHC8의 특성
Microbial Diversity of the Trichloroethylene Contaminated Groundwater Treatment System and Characterization of Pseudomonas sp. DHC8 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.49 no.4, 2013년, pp.336 - 342  

남지현 (경성대학교 생물학과) ,  신지혜 (충북대학교 미생물학과) ,  권기욱 (한양대학교 건설환경플랜트공학과) ,  배우근 (한양대학교 건설환경플랜트공학과) ,  이동훈 (충북대학교 미생물학과)

초록
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산업에서 널리 사용되고 있는 Trichloroethylene (TCE)은 토양 및 지하수의 오염을 일으키며, 암 유발물질로 환경에서 반드시 제거해야 하는 물질이다. 본 연구에서는 미생물 고정화 담체를 이용한 TCE로 오염된 지하수 처리 시스템의 세균 군집구조를 조사하고, 우점종을 분리 및 동정하고 TCE 제거특성을 확인하였다. TCE로 오염된 지하수 처리공정의 세균군집을 16S rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석방법을 이용하여 조사한 결과, 주요 개체군BTEX 분해세균으로 알려진 Pseudomonas 속이었으며 Pseudomonas putida 그룹이 가장 우점하였다. Pseudomonas putida 그룹의 우점은 높은 toluene과 TCE의 농도에서 기인한 것으로 생각된다. TCE로 오염을 제거하기 위한 미생물 반응기에서 toluene과 TCE 분해 세균을 분리 배양하였으며 Pseudomonas sp. DHC8로 명명하였다. 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 유전자 염기서열분석 결과 DHC8 균주는 P. putida 그룹에 속하는 것으로 확인되었다. Pseudomonas sp. DHC8을 이용하여 TCE (0.83 mg/L)와 toluene (60.61 mg/L)에 대해 분해실험을 실시하였을 때 12.5시간 동안 TCE는 72.3%, toluene은 100.0% 제거되었다. 또한, TCE와 toluene의 제거속도는 각각 0.02 ${\mu}mol/g$-DCW/h와 2.89 ${\mu}mol/g$-DCW/h였다. 본 연구 결과는 TCE의 생물정화를 위한 반응기의 최대 효율을 유지하기 위한 노력에 도움이 될 것이다.

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Trichloroethylene (TCE) is a widely used substance in commercial and industrial applications, yet it must be removed from the contaminated soil and groundwater environment due to its toxic and carcinogenic nature. We investigated bacterial community structure, dominant bacterial strain, and removal ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 89 μmol/g-DCW/h였다. 본 연구 결과는 TCE의 생물정화를 위한 반응기의 최대 효율을 유지하기 위한 노력에 도움이 될 것이다.
  • 산업에서 널리 사용되고 있는 Trichloroethylene (TCE)은 토양 및 지하수의 오염을 일으키며, 암 유발물질로 환경에서 반드시 제거해야 하는 물질이다. 본 연구에서는 미생물 고정화 담체를 이용한 TCE로 오염된 지하수 처리 시스템의 세균 군집구조를 조사하고, 우점종을 분리 및 동정하고 TCE 제거특성을 확인하였다. TCE로 오염된 지하수 처리공정의 세균군집을 16S rRNA 유전자 라이브러리의 염기서열 분석방법을 이용하여 조사한 결과, 주요 개체군은 BTEX 분해세균으로 알려진 Pseudomonas 속이었으며 Pseudomonas putida 그룹이 가장 우점하였다.
  • 본 연구에서는 미생물 고정화담체를 이용한 TCE로 오염된 지하수 처리공정의 효율적인 운전을 위한 미생물학적 정보를 확보하고, 반응기에서 우점하는 세균을 분리·동정하였으며, 분리 세균의 toluene 및 TCE 분해특성을 평가함으로써 염소계 유기 화합물로 오염된 지하수의 처리공정 연구에 기여하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Trichloroethylene은 어떤 용도로 사용됩니까? Trichloroethylene (TCE)은 산업활동에서 용매와 세척제로 광범위하게 사용되며 토양과 지하수의 오염을 초래하는 것으로 알려져 있다(Squillace et al., 1999).
호기적 환경에서 톨루엔과 공동으로 대사하는 TCE 분해 미생물은 무엇이 있습니까? TCE 분해 미생물은 특정 성장기질을 이용할 때 산화효소(oxygenase)를 발현하며, 이들 효소에 의한 공동대사로 TCE를 제거한다. Toluene과 TCE를 모두 분해할 수 있는 미생물에는 toluene dioxygenase를 발현하는 Pseudomonas putida F1 (Morono et al., 2004), toluene-2-monooxygenase를 생산하는 Burkholderia vietnamiensis G4 (Yeager et al., 2001), toluene-3-monooxygenase와 toluene-4-monooxygenase를 각각 생산하는 Pseudomonas pickettii PKO1과 Pseudomonas mendocina KR1 등이 알려져 있다(Arp et al., 2001; Yeager et al.
TCE의 혐기적 분해방법은? TCE에 대한 생물학적 제거방법은 크게 혐기적 처리방법과 호기적 처리방법으로 구분할 수 있으며(Rittmann and McCarty, 2001), TCE의 혐기적 분해방법은 환원적 탈염소화를 거쳐 염소 이온이 수소로 대체되고 최종적으로 ethane이 생성되는 방법으로 이 과정에서 dichloroethylene, vinyl chloride (monochloroethene)가 축적될 수 있는 것으로 알려져 있다(McCarty, 1997; Chambon et al., 2013).
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참고문헌 (35)

  1. Arp, D.J., Yeager, C.M., and Hyman, M.R. 2001. Molecular and cellular fundamentals of aerobic cometabolism of trichloroethylene. Biodegradation 12, 81-103. 

  2. Bordel, S., Diaz, L.F., Munoz, R., and Villaverde, S. 2007. New insights on toluene biodegradation by Pseudomonas putida F1: influence of pollutant concentration and excreted metabolites. Appl. Microbiol. Biotechnol. 74, 857-866. 

  3. Chambon, J.C., Bjerg, P.L., Scheutz, C., Baelum, J., Jakobsen, R., and Binning, P.J. 2013. Review of reactive kinetic models describing reductive dechlorination of chlorinated ethenes in soil and groundwater. Biotechnol. Bioeng. 110, 1-23. 

  4. Chen, Y., Lin, T., Huang, C., Lin, J., and Hsieh, F. 2007. Degradation of phenol and TCE using suspended and chitosan-bead immobilized Pseudomonas putida. J. Hazard. Mater. 148, 660-670. 

  5. Choi, M.H., Kim, J., and Lee, S.S. 2008. The characteristics of tetrachloroethylene (PCE) degradation by Pseudomonas putida BJ10. Kor. J. Microbiol. 44, 311-316. 

  6. Chun, J., Huq, A., and Colwell, R.R. 1999. Analysis of 16S-23S rRNA intergenic spacer regions of Vibrio cholerae and Vibrio mimicus. Appl. Environ. Microbiol. 65, 2202-2208. 

  7. Elango, V., Kurtz, H.D., and Freedman, D.L. 2011. Aerobic cometabolism of trichloroethene and cis-dichloroethene with benzene and chlorinated benzenes as growth substrates. Chemosphere 84, 247-253. 

  8. Felsenstein, J. 1985. Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap. Evolution 39, 783-791. 

  9. Gennaro, V., Ceppi, M., Crosignani, P., and Montanaro, F. 2008. Reanalysis of updated mortality among vinyl and polyvinyl chloride workers: confirmation of historical evidence and new findings. BMC Public Health 8, 21. 

  10. Heald, S. and Jenkins, R.O. 1994. Trichloroethylene removal and oxidation toxicity mediated by toluene dioxygenase of Pseudomonas putida. Appl. Environ. Microbiol. 60, 4634-4637. 

  11. Jahng, D. and Wood, T.K. 1994. Trichloroethylene and chloroform degradation by a recombinant pseudomonad expressing soluble methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b. Appl. Environ. Microbiol. 60, 2473-2482. 

  12. Jukes, T.H. and Cantor, C.R. 1969. Evolution of protein molecules, pp. 21-132. In Munro, H.N. (ed.), Mammalian Protein Metabolism. Academic Press, New York, N.Y., USA. 

  13. Kalyuzhnaya, M.G., Bowerman, S., Lara, J.C., Lidstrom, M.E., and Chistoserdova, L. 2006. Methylotenera mobilis gen. nov., sp. nov., an obligately methylamine-utilizing bacterium within the family Methylophilaceae. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 56, 2819-2823. 

  14. Kalyuzhnaya, M.G., Beck, D.A.C., Vorobev, N., Smalley, D.D., Lidstrom, M.E., and Chistoserdova, L. 2012. Novel methylotrophic isolates from lake sediment, description of Methylotenera versatilis sp. nov. and emended description of the genus Methylotenera. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 62, 106-111. 

  15. Kielhorn, J., Melber, C., Wahnschaffe, U., Aitio, A., and Mangelsdorf, I. 2000.Vinyl chloride: still a cause for concern. Environ. Health Perspect. 108, 579-588. 

  16. Kim, Y., Arp, D.J., and Semprini, L. 2002. Kinetic and inhibition studies for the aerobic cometabolism of 1,1,1-trichloroethane, 1,1-dichloroethylene, and 1,1-dichloroethane by a butane-grown mixed culture. Biotechnol. Bioeng. 80, 498-508. 

  17. Kim, S., Bae, W., Hwang, J., and Park, J. 2010. Aerobic TCE degradation by encapsulated toluene-oxidizing bacteria, Pseudomonas putida and Bacillus spp. Water Sci. Technol. 62, 1991-1997. 

  18. Kim, Y., Kim, J., Ha, C., Kim, N., Hong, K., Kwon, S.Y., Ahn, Y.H., Ha, J., and Park, H. 2005. Field tests for assessing the bioremediation feasibility of a trichloroethylene-contaminated aquifer. J. KoSSGE. 10, 38-45. 

  19. Lane, D.J. 1991. 16S/23S rRNA sequencing, pp. 115-175. In Stackebrandt, E. and Goodfellow, M. (ed.), Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics. John Wiley & Sons, Chichester, England. 

  20. Lee, S., Lee, J., and Jahng, D. 1998. Degradation of BTEX and trichloroethylene by Pseudomonas putida F1 and Burkholderia cepacia G4. Kor. J. Biotechnol. Bioeng. 13, 561-568. 

  21. Liu, J., Amemiya, T., Chang, Q., Qian, Y., and Itoh, K. 2012. Toluene dioxygenase expression correlates with trichloroethylene degradation capacity in Pseudomonas putida F1 cultures. Biodegradation 23, 683-691. 

  22. McCarty, P.L. 1997. Microbiology-breathing with chlorinated solvents. Science 276, 1521-1522. 

  23. Morono, Y., Unno, H., Tanji, Y., and Hori, K. 2004. Addition of aromatic substrates restores trichloroethylene degradation activity in Pseudomonas putida F1. Appl. Environ. Microbiol. 70, 2830-2835. 

  24. Mulet, M., Garcia-Valdes, E., and Lalucat, J. 2013. Phylogenetic affiliation of Pseudomonas putida biovar A and B strains. Res. Microbiol. 164, 351-359. 

  25. Powell, C.L., Nogaro, G., and Agrawal, A. 2011. Aerobic cometabolic degradation of trichloroethene by methane and ammonia oxidizing microorganisms naturally associated with Carex comosa roots. Biodegradation 22, 527-538. 

  26. Rittmann, B.E. and McCarty, P.L. 2001. Environmental Biotechnology: Principles and Applications, McGraw-Hill. 

  27. Rochelle, P.A., Fry, J.C., Parkes, R.J., and Weightman, A.J. 1992. DNA extraction for 16S rRNA gene analysis to determine genetic diversity in deep sediment communities. FEMS Microbiol. Lett. 79, 59-65. 

  28. Saitou, N. and Nei, M. 1987. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Biol. Evol. 4, 406-425. 

  29. Squillace, P.J., Moran, M.J., Lapham, W.W., Price, C.V., Clawges, R.M., and Zogorski, J.S. 1999. Volatile organic compounds in untreated ambient groundwater of the United States, 1985-1995. Environ. Sci. Technol. 33, 4176-4187. 

  30. Uchiyama, H., Yagi, O., Oguri, K., and Kokufuta, E. 1994. Immobilization of trichloroethylene-degrading bacterium, Methylocystis sp. strain M in different matrices. J. Ferment. Bioeng. 77, 173-177. 

  31. Wackett, L.P. and Gibson, D.T. 1988. Degradation of trichloroethylene by toluene dioxygenase in whole-cell studies with Pseudomonas putida F1. Appl. Environ. Microbiol. 54, 1703-1708. 

  32. World Health Organization. 1984. Guidelines for drinking water quality WHO. Geneva. 

  33. Yeager, C.M., Arthur, K.M., Bottomley, P.J., and Arp, D.J. 2004. Trichloroethylene degradation by toluene-oxidizing bacteria grown on non-aromatic substrates. Biodegradation 15, 19-28. 

  34. Yeager, C.M., Bottomley, P.J., and Arp, D.J. 2001. Cytotoxicity associated with trichloroethylene oxidation in Burkholderia cepacia G4. Appl. Environ. Microbiol. 67, 2107-2115. 

  35. Zylstra, G.J. and Gibson, D.T. 1989. Toluene degradation by Pseudomonas putida F1. J. Biological. Chem. 264, 1940-1946. 

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