녹조 원인 남세균 Microcystis aeruginosa의 생장을 억제하는 세균균주의 분리 및 남세균 생장 억제능 검정 Isolation of Bacterial Strains Inhibiting the Growth of Microcystis aeruginosa and Cyanobacterium Growth Inhibition Assay원문보기
이 연구의 목적은 유해한 남세균인 Microcystis aeruginosa를 생물학적으로 제어하기 위해 남세균생장 억제미생물을 분리하고 그 효과를 조사하는 것이다. 이 연구에서 다양한 남세균생장 억제미생물이 분리되었고, 이중에서 M. aeruginosa의 생장을 효과적으로 억제하는 M1, M2, M3, M4로 명명된 4종의 균주를 분리하였다. 16S rRNA을 통해 동정된 M1~M4 균주는 모두 간균이고 그램 음성으로 나타났다. 분리된 단일종 뿐만 아니라, 혼합된 M1~M4 균주 4종의 공동배양이 M. aeruginosa를 효과적으로 처리하였다. 혼합 균주의 접종 2일 후에 약 50%의 클로로필 a가 감소되었고, 4일 후에 약 70%, 7일 후에 약 80%의 클로로필 a가 감소되었다. 이들 결과는 M1~M4 남세균생장 억제 균주가 유해한 M. aeruginosa를 제어하는데 기여할 것으로 생각된다.
이 연구의 목적은 유해한 남세균인 Microcystis aeruginosa를 생물학적으로 제어하기 위해 남세균생장 억제미생물을 분리하고 그 효과를 조사하는 것이다. 이 연구에서 다양한 남세균생장 억제미생물이 분리되었고, 이중에서 M. aeruginosa의 생장을 효과적으로 억제하는 M1, M2, M3, M4로 명명된 4종의 균주를 분리하였다. 16S rRNA을 통해 동정된 M1~M4 균주는 모두 간균이고 그램 음성으로 나타났다. 분리된 단일종 뿐만 아니라, 혼합된 M1~M4 균주 4종의 공동배양이 M. aeruginosa를 효과적으로 처리하였다. 혼합 균주의 접종 2일 후에 약 50%의 클로로필 a가 감소되었고, 4일 후에 약 70%, 7일 후에 약 80%의 클로로필 a가 감소되었다. 이들 결과는 M1~M4 남세균생장 억제 균주가 유해한 M. aeruginosa를 제어하는데 기여할 것으로 생각된다.
The objective of this study was to isolate algae growth inhibiting microorganism to biologically control Microcystis aeruginosa, which is a harmful cyanobacterium. Various bacterial strains were isolated in this study, and four bacterial strains of M1~M4 exhibited remarkable growth inhibiting activi...
The objective of this study was to isolate algae growth inhibiting microorganism to biologically control Microcystis aeruginosa, which is a harmful cyanobacterium. Various bacterial strains were isolated in this study, and four bacterial strains of M1~M4 exhibited remarkable growth inhibiting activity against M. aeruginosa. Based on the 16S rRNA analysis, the isolated M1~M4 strains were identified, and isolated four strains were rod-type and gram-negative. In particular, as well as respective single strain, co-culture of the isolated M1~M4 strains showed obvious algicidal activity against M. aeruginosa. When mixed four strains were inoculated, about 50% of the chlorophyll a was reduced after two days, about 70% after four days, and about 80% after seven days. From these results mentioned above, the four bacterial strains may contribute to the control of harmful M. aeruginosa.
The objective of this study was to isolate algae growth inhibiting microorganism to biologically control Microcystis aeruginosa, which is a harmful cyanobacterium. Various bacterial strains were isolated in this study, and four bacterial strains of M1~M4 exhibited remarkable growth inhibiting activity against M. aeruginosa. Based on the 16S rRNA analysis, the isolated M1~M4 strains were identified, and isolated four strains were rod-type and gram-negative. In particular, as well as respective single strain, co-culture of the isolated M1~M4 strains showed obvious algicidal activity against M. aeruginosa. When mixed four strains were inoculated, about 50% of the chlorophyll a was reduced after two days, about 70% after four days, and about 80% after seven days. From these results mentioned above, the four bacterial strains may contribute to the control of harmful M. aeruginosa.
이 연구의 목적은 국내 남세균 발생의 주요 원인종인 Microcystis aeruginosa(M. aeruginosa)를 생물학적으로 제어하기 위한 남세균 생장 억제 미생물을 분리하고, 이때 분리된 남세균 생장 억제 미생물이 M. aeruginosa를 효과적으로 제어할 수 있는지를 조사하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기위해 이 연구는 하수처리장과 정체수역의 호소로부터 남세균 생장 억제 미생물을 분리하고 분리된 균주를 동정하였다.
제안 방법
본 연구에서 하수처리장의 활성슬러지와 정체된 호소의 표층수에서 균주를 분리한 이유는 남세균의 대량번식이 주로 하수처리장의 미처리 방류수가 원인이 되고 있으며, 정체수역에서 생장속도가 급속히 증가하기 때문이다(Turton, 2015). 또한 실험실 규모 조건하에서, 미생물고정 세라믹 담체(Bacteria Ceramic Carrier, BCC)에 남세균생장 억제 미생물을 고정시켜서 남세균의 생장이 억제되는지를 평가하였다.
aeruginosa를 효과적으로 제어할 수 있는지를 조사하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기위해 이 연구는 하수처리장과 정체수역의 호소로부터 남세균 생장 억제 미생물을 분리하고 분리된 균주를 동정하였다. 본 연구에서 하수처리장의 활성슬러지와 정체된 호소의 표층수에서 균주를 분리한 이유는 남세균의 대량번식이 주로 하수처리장의 미처리 방류수가 원인이 되고 있으며, 정체수역에서 생장속도가 급속히 증가하기 때문이다(Turton, 2015).
대상 데이터
, USA)를 사용하여 염기서열을 분석하였다. 16S rRNA 서열분석 결과를 이용하여 염기서열상 가장 가까운 위치에 있는 균주들과 비교하기 위해 National Center for Biotechnology Information (NCBI)의 Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) database를 사용하였다.
Microcystis의 생장을 억제하는 세균을 분리하기 위하여 2012년 광주하수처리장의 활성슬러지와 전남대학교 교내에 위치한 용지호수의 표층수를 채취하였다. M.
남세균인 M. aeruginosa (KMMCC-1520)는 한국해양미세남세균은행(Korea Marine Microalgae Culture Center, KMMCC)로부터 분양을 받았다. 배지는 Jaworski`s Medium(Stocks per 200 ml Ca (NO3)2･4H2O 4.
이론/모형
위에서 분리된 남세균 생장 억제미생물들은 16S rRNA gene sequencing에 의해 동정하였다. 16S rRNA는 genomic extraction과 이에 상응하는 PCR에 따르는 한 쌍의 27F (5 μM) (5'-GAGTTGGATCCTGGCTCAG-3')와 1492R (5 μM) (5'- AAGGAGGGGATCCAGCC-3') primer를 사용하여 증폭하였다.
성능/효과
3 남세균 생장 억제미생물의 미생물학적 특성 상기에서 분리된 남세균 생장 억제미생물의 형태학적인 특성을 조사하기 위해 남세균인 Microcystis aeruginosa를 사멸하는 M1~M4 균주에 대한 각각 그람염색을 한 후, 광학현미경을 이용하여 관찰하였다. [Table 4]에 제시된 바와 같이, Strain M1, M2, M3, M4 모두 그람 음성이면서 간균으로 관찰되었다.
이 연구에서 분리된 남세균 생장 억제미생물인 M1 균주는 Rhizobium sp, M2 균주는 Aeromonas medis, M3 균주는 Aeromonas caviae, M4 균주는 Stenotrophmonas maltophilia와 각각 가장 유사한 상동성을 보였다. 분리된 각각의 단일종 뿐만 아니라 M1~M4 혼합 균주 배양액이 M. aeruginosa의 생장을 억제하였다. 혼합 균주의 접종 2일 후에 약 50%의 클로로필 a가 감소되었고, 4일 후에 약 70%, 5일 후에 약 80%의 클로로필 a가 감소되었다.
aeruginosa의 생장을 억제하였다. 혼합 균주의 접종 2일 후에 약 50%의 클로로필 a가 감소되었고, 4일 후에 약 70%, 5일 후에 약 80%의 클로로필 a가 감소되었다. 이런 결과를 통해 M1~M4 혼합균주가 유해한 M.
후속연구
이런 결과는 남세균이 생장 억제미생물에 의해 사멸된 결과라고 생각된다. 추후 연구를 통해 분리된 혼합균주에 의한 생장 억제효과가 보다 중장기간에 걸쳐 남세균 발생을 억제할 수 있는지에 관한 후속연구가 수행될 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
남세균이 발생했을 때 문제점은 무엇인가?
, 2009). 이들 남세균은 microcystin이나 anatoxin이라는 독소를 생성하여(Corbel et al., 2014; Jančula and Maršălek, 2011) 다른 동물플랑크톤이나 어류, 새와 가축에 피해를 끼치며, 수계 내 산소고갈, 악취 발생과 같은 수질 저하로 이어져 수자원 확보에도 부정적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Shao et al., 2013; Fan et al., 2013; Ji et al., 2009). 또한 이들 유해 남세균은 정수과정에서 응집침전과 여과장애 등을 초래하여 정수 비용을 증가시키는 등 경제적 손실을 유발한다(Kang et al., 2005).
남세균의 발생을 제어하기 위한 물리, 화학적 방법의 단점은 각각 무엇인가?
이미 오랫동안 유해 남세균의 발생을 제어하기 위한 다양한 물리·화학적 제어방법이 사용되어 왔다. 하지만 물리적 제어방법은 초기 설치비용과 운영비용이 높은 반면, 화학적 제어방법은 다량의 약품 사용과 지속적인 약품 살포로 인해 처리 비용이 상승할 뿐만 아니라 생태적 교란이 발생되는 문제점이 제기되어 왔다(Shao et al., 2013; Fan et al.
논문의 연구를 통해 발견한 남세균 생장 억제미생물은 무엇인가?
이 연구는 Microcystis aeruginosa를 분해하는 남세균 생장 억제미생물을 분리하였고 이를 고정 담체인 BCC에 부착하여 생장 억제효과를 조사하였다. 이 연구에서 분리된 남세균 생장 억제미생물인 M1 균주는 Rhizobium sp, M2 균주는 Aeromonas medis, M3 균주는 Aeromonas caviae, M4 균주는 Stenotrophmonas maltophilia와 각각 가장 유사한 상동성을 보였다. 분리된 각각의 단일종 뿐만 아니라 M1~M4 혼합 균주 배양액이 M.
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