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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 Assay

한국습지학회지 = Journal of wetlands research v.19 no.4 , 2017년, pp.443 - 450  
정선용 (전남대학교 공과대학 환경에너지공학과 ) ;  고준일 ( 전남대학교 공과대학 환경에너지공학과 ) ;  권범근 ( 조선이공대학교 생명환경화공과 )
초록

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.

Abstract

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.

주제어

#남세균생장억제미생물   #남세균   #클로로필 a  

본문요약 

문제 정의(1)
  • 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.

    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.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
남세균
남세균이 발생했을 때 문제점은 무엇인가?
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

, 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 제어
남세균의 발생을 제어하기 위한 물리, 화학적 방법의 단점은 각각 무엇인가?
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

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.

남세균 생장 억제미생물
논문의 연구를 통해 발견한 남세균 생장 억제미생물은 무엇인가?
M1 균주는 Rhizobium sp, M2 균주는 Aeromonas medis, M3 균주는 Aeromonas caviae, M4 균주는 Stenotrophmonas maltophilia와 각각 가장 유사한 상동성을 보였다

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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