[논문]큰느타리(Pleurotus eryngii)의 방향족 합성염료 분해 특성

임경환; 백승아; 이태수

doi:10.14480/jm.2022.20.2.86

큰느타리(Pleurotus eryngii)의 방향족 합성염료 분해 특성
Synthetic aromatic dye degradation by white rot fungus, Pleurotus eryngii 원문보기

Journal of mushrooms = 한국버섯학회지, v.20 no.2, 2022년, pp.86 - 91

임경환 (인천대학교 생명과학부) , 백승아 (인천대학교 생명과학부) , 이태수 (인천대학교 생명과학부)

초록
AI-Helper

큰느타리(Pleurotus eryngii)는 azo계 염료인 CR, heterocyclic계 염료인 MB, triphenyl methane계 염료인 CV와 MG를 고체와 액체 배양 상태에서 모두 분해할 수 있었으며 고체 배양 조건에서는 CR을, 액체 배양 상태에서는 MG을 가장 효과적으로 분해했다. MB는 고체와 액체 배양 조건에서 모두 가정 적게 분해되었다. 4 종류의 염료 모두 균사의 생장을 저해했으나 MG의 영향이 가장 크게 나타났다. 활성을 측정한 두 종류의 리그닌 분해 효소 중 모두 laccase의 활성이 훨씬 높았으며 MnP 역시 활성은 낮았으나 laccsse와 비슷한 경향을 보였다. 따라서 큰느타리는 주로 laccase를 사용하여 방향족 합성염료를 분해하는 것으로 추정된다. CR, MB, CV는 laccase의 활성과 염료 분해 정도가 양의 상관관계를 보인 반면 MG의 경우 높은 효소 활성을 나타낸 후 염료의 분해가 진행되었다. 또한 MG가 모두 분해되었을 때의 laccase 활성(0.07 U/ml)이 다른 염료가 가장 많이 분해되었을 때의 활성(0.10 U/ml)보다 낮았는데 이는 큰느타리의 균사체가 MG를 분해하는 기작이 CR, MB 및 CR 등의 염료를 분해하는 기작과 차이를 보인다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 큰느타리의 방향족 합성염료 분해 능력에 대해 밝힘으로써 앞으로 국내산 버섯균주를 이용한 친환경적인 합성염료 처리 기술 개발에 도움을 줄 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Pleurotus eryngii, a white rot fungus, produces two extracellular lignin-degrading enzymes, laccase and manganese peroxidase (MnP). Owing to these enzymes, P. eryngii efficiently degrades synthetic chemicals such as azo, phthalocyanine, and triphenyl methane dyes. In this study, we investigated the degradation processes of four aromatic dyes, congo red (CR), methylene blue (MB), crystal violet (CV), and malachite green (MG), by P. eryngii under solid and liquid culture conditions. CR and MG were the most quickly degraded under solid and liquid culture conditions, respectively. However, compared to CR, CV, and MG, MB was not degraded well under both culture conditions. The activities of ligninolytic enzymes (laccase and MnP) were also investigated. Laccase was identified to be the major enzyme for dye degradation. A positive relationship between decolorization and enzyme activity was observed for CR, MB, and CV degradation. In contrast, decolorization of MG ensued after high enzyme activity. These results indicate that the degradation process differs between MG and the other aromatic dyes. Therefore, P. eryngii could be a potential tool for the bioremediation of synthetic aromatic dye effluent.

주제어

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. Decolorization of aromatic dyes on solid phase by Pleurotus eryngii. CR: congo red, MG: Methylene blue, CV: Crystal violet, MG: Malachite green. Results are means (n=4).
표 Table 1. Mycelial diameter on the solid medium including aromatic dyes by Pleurotus eryngii
그림 Fig. 2. Decolorization of aromatic dyes on liquid phase by Pleurotus eryngii. CR; Congo red, MG; Methylene blue, CV; Crystal violet, MG; Malachite green. Results are means (n=4).
그림 Fig. 3. Activities of ligninolytic enzymes in P. eryngii in decolorizing congo red (CR), methylene blue (MB), crystal violet (CV) and malachite green (MG). MnP: Manganese peroxidase. Results are means ± SD (n=4).

참고문헌 (29)

Baek SA, Choi J, Lee TS, Im KH. 2015. Biodegradation of triphenyl methane dyes by white rot fungus, Trametes versicolor. J Mushrooms 13(1): 63-67.

원문보기 상세보기
Bending GD, Friloux M, Walker A. 2002. Degradation of contrasting pesticides by white rot fungi and its relationship with ligninolytic potential. FEMS Microbiol Lett 212(1): 59-63.

상세보기
Bradford MM. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72(1-2):248-254.

상세보기
Cho KS, Ryu HW. 2015. Biodecolorization and biodegradation of dye by fungi: A review. KSBB J. 30(5):203-222.

원문보기 상세보기
Cohen R, Hadar Y, Yarden O. 2001. Transcript and activity levels of different Pleurotus ostreatus peroxidases are differentially affected by Mn2+. Environ Microbiol 3(5): 312-322.

상세보기
Cohen R, Persky L, Hadar Y. 2002. Biotechnological applications and potential of wood-degrading mushrooms of the genus Pleurotus. Appl Microbiol Biotech 58(5): 582-594.

상세보기
Donnelly KC, Chen JC, Huebner HJ, Brown KW, Autenrieth RL, Bonner JS. 1997. Utility of four strains of white-rot fungi for the detoxification of 2,4,6-trinitotoluene in liquid culture. Environ Toxicol Chem 16(6): 1105-1110.

상세보기
Fu Y, Viraraghavan T. 2001. Fungal decolorization of dye waste waters: A review. Bioresour Technol 79(3): 251-262.

상세보기
Gao D, Du L, Yang J, Wu W, Liang H. 2010. A critical review of the application of white rot fungus to environmental pollution control. Biotechnol 30(1): 70-77.
Goudopoulou A, Krimitzas A, Typas MA. 2010. Differential gene expression of ligninolytic enzymes in Pleurotus ostreatus grown on olive oil mill wastewater. Appl Microbiol Biotechnol 88:541-551.

상세보기
Grelska A, Noszczynska M. 2020. White rot fungi can be a promising tool for removal of bisphenol A, bisphenol S, and nonylphenol from wastewater. Environ Sci Pollut Res Int 27(32): 39958-39976.

상세보기
Hadibarata T, Adnan LA, Yusoff ARM, Yuniarto A, Rubiyatno, Zubir MMFA, Khudhair AB, Naser MA. 2013. Microbial decolorization of an azo dye reactive black 5 using white-rot fungus Pleurotus eryngii F032. Water Air Soil Pollut 224(6): 1-9.
Heinfling A, Martinez MJ, Martinez AT, Bergbauer M, Szewzyk U. 1998. Transformation of industrial dyes by manganese peroxidases from Bjerkandera adusta and Pleurotus eryngii in a manganese-independent reaction. Appl Environ Microbiol 64(8): 2788-2793.

상세보기
Hong CY, Kim HY, Lee SY, Kim SH, Lee SM, Choi IG. 2013. Involvement of extracellular and intracellular enzymes of Ceriporia sp. ZLY-2010 for biodegradation of polychlorinated biphenyls (PCBs). J Environ Sci Health A 48(10): 1280-1291.

상세보기
Im KH, Baek SA, Choi J, Lee TS. 2015. Degradation of synthetic dye (Congo Red and Methylene Blue) by Trametes versicolor. Korean J Nat Conserv 8(1): 18-23.

상세보기
Im KH, Baek SA, Choi J, Lee TS. 2019. Biodegradation of aromatic dyes and bisphenol A by Trametes hirsuta (Wulfen) Pilat. J Mushrooms 17(4): 247-254.
Jarosz-Wilkolazka A, Kochmanska-Rdest J, Malarcz?yk E, Wardas W, Leonowicz A. 2002. Fungi and their ability to decolourize azo and anthraquinonic dyes. Enzyme Microb Technol 30(4): 566-572.

상세보기
Jin XC, Liu GQ, Xu ZH, Tao WY. 2007. Decolorization of a dye industry effluent by Aspergillus fumigatus XC6. Appl Microbiol Biotechnol 74(1): 239-243.

상세보기
Lee JJ. 2021. Isotherm, kinetic, thermodynamic and competitive for adsorption of brilliant green and quinoline yellow dyes by activated carbon. Korean Chem Eng Res 59(4): 565-573.

원문보기 상세보기
Lee SM, Koo BW, Choi JW, Choi DH, An BS, Jeung EB, Choi IG. 2005. Degradation of bisphenol A by white rot fungi, Stereum hirsutum and Heterobasidium insulare, and reduction of its estrogenic activity. Biol Pharm Bull 28(2): 201-207.

상세보기
Leonowicz A, Cho N, Luterek J, Wilkolazka A, Wojtas-Wasilewska M, Matuszewska, A, Hofrichter M, Wesenberg D, Rogalski J. 2001. Fungal laccase: properties and activity on lignin. J Basic Microbiol 41(3-4): 185-227.

상세보기
Mathur N, Bhatnagar P, Sharma P. 2012. Review of the mutagenicity of textile dye products. Univers J Environ Res Technol 2(2): 1-18.
Rahman MM, Rahman MF, Nasirujjaman K. 2017. A study on genotoxicity of textile dyeing industry effluents from Rajshahi, Bangladesh, by the Allium cepa test. Chem Ecol 33(5): 434-446.

상세보기
Ruiz-Aguilar GM, Fernandez-Sanchez JM, Rodriguez-Vazquez R, Poggi-Varaldo H. 2002. Degradation by white-rot fungi of high concentrations of PCB extracted from a contaminated soil. Adv Environ Res 6(4): 559-568.

상세보기
Stajic M, Vukojevic J, Duletic-Lausevic S. 2009. Biology of Pleurotus eryngii and role in biotechnological processes: A review. Crit Rev Biotechnol 29(1): 55-66.

상세보기
Sung S, Lee M, Cho YS. 2021. Removal of anionic dyes and heavy metal ions using silica nanospheres or porous silica micro-particles modified with various coupling agents. Korean Chem Eng Res 59(4): 596-610.

원문보기 상세보기
Yesilada O, Birhanli E, Geckil, H. 2018. Bioremediation and decolorization of textile dyes by white rot fungi and laccase enzymes. In Mycoremediation and environmental sustainability, Springer. Switzerland. pp. 121-153.
Yildirim N, Yildirim NC, Yildiz A. 2010. Evaluation of three strains of Pleurotus eryngii isolated from geographically different regions of Turkey for their ability to decolorize methylene blue and crystal violet. Fresenius Environ Bull 19(3): 447-451.
Wu J, Xia A, Chen C, Feng L, Su X, Wang X. 2019. Adsorption thermodynamics and dynamics of three typical dyes onto bio-adsorbent spent substrate of Pleurotus eryngii. Int J Environ Res Public Health 16(5): 679.

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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