Isolation of Synthetic Detergent Decomposing Microorganisms in Wastewater and Synthetic Detergent Decomposition Characterization of the Microorganisms

폐하수중 합성세제분해균의 분리(分離) 및 합성세제 (ABS) 분해특성(分解特性)

A bacterium which degrades efficiently synthetic detergents was isolated from the polluted waters, activated sludge of wastewater treatment plants or polluted soil. This bacterium showed considerably higher growth rate in the agar plate containing $2,000{\mu}g/ml$ of synthetic detergents than any other isolated strains, was identified as a Pseudomonas fluorescens or strains similar to it. The strain was named as a Pseudomonas fluorescens S1. Optimum pH and temperature for the growth of the Pseudomonas fluorescens S1 were pH 7.0 and $30^{\circ}C$, respectively. The strain was resistant to streptomycin and gentamycin, but sensitive to kanamycin. The strain was greatly resistant to zinc chloride, lead nitrate and copper sulfate, but unable to grow in the presence of relatively low concentrations of mercury chloride and silver nitrate. This strain utilized benzene, catechol, cyclohexane and xylene as a sole carbon source. The strain was well grown in the medium containing ABS 10,000${\mu}g$/ml. Degradation of ABS was 55% and 60% at 20${\mu}g$/ml and 100${\mu}g$/ml of ABS, respectively. Benzene ring was degraded 45% in 100${\mu}g$/ml of ABS. During the incubation of the strain in the medium containing ABS 100${\mu}g$/ml and COD 10,000${\mu}g$/ml for 4 days, degradation of ABS and COD were reduced to 40${\mu}g$/ml and 3,200${\mu}g$/ml, respectively. Total amino acid content of the Pseudomonas fluorescens S1 grown with 1,000${\mu}g$/ml of ABS was 115mg/g cell, whereas its content was decreased in the bacterium grown without synthetic detergent by 9.4%.

오염된 하천수, 토양 및 폐기물 침출수등의 미생물 분리원으로 부터 합성세제(ABS)를 유일 탄소원으로 이용할 수 있는 미생물들을 분리하여, 이중 합성세제(ABS) 분해능이 가장 우수한 한 종의 균을 분리하여 동정한 결과 P. fluorescens 또는 그 유연균으로 밝혀졌으며, 최적 생장온도는 $30^{\circ}C$였고 최적 생장 pH는 pH 7.0이었다. 분리균주의 탄화수소 자화능 및 중금속에 대한 내성을 조사한 결과 benzene, cyclohexane, xylene 및 catechol은 탄소원으로 이용할 수 있는 반면 phenol, toluene, salicylate, naphthalene은 탄소원으로 이용하지 못하였으며, 중금속중 zinc chloride, lead nitrate, copper sulfate에 대하여는 강한 내성을 나타내었으나 mercury chloride, silver nitrate에 대하여는 내성이 약했다. 분리균의 합성세제(ABS) 분해율을 조사한 결과 ABS 20${\mu}g$/ml의 농도에서 4일후 약 55%, 100${\mu}g$/ml 농도에서는 약 60% 각각 분해되었다. 합성세제 (ABS) 분해에 따른 benzene ring의 분해율을 조사한 결과 시간이 경과 할수록 합성세제(ABS) 분해에 비례하여 benzene ring도 분해되었다. ABS 농도 20${\mu}g$/ml 및 100${\mu}g$/ml에서 benzene ring은 각각 38% 및 45% 분해되었다. COD의 분해와 ABS 분해를 비교검토한 결과 COD는 배양 24시간까지 급격하게 분해 되었으나 그 이후부터 서서히 계속해서 분해되었으며 ABS는 처음부터 서서히 계속적으로 분해되었다. ABS를 첨가하지 않고 배양한 균과 ABS를 1,000${\mu}g$/ml 농도가 되게 첨가하여 배양한 균과의 균체내 아미노산조성을 비교한 결과 아미노산총량은 각각 104.9mg/g 및 115.0mg/g으로서 ABS를 첨가하여 배양한 분리균에서 9.4% 증가 되었으며, 균체내에 Glx(Glu + Gln) 및 proline이 각각 11.1%, 9.2%로 비교적 많이 함유하고 있었고, 특히 cysteine은 ABS를 첨가하지 않고 배양한 분리균에 비해 ABS를 첨가하여 배양한 균에서 약 2.4배 높게 나타났다. ABS를 첨가하지 않고 배양한 분리균은 산성 아미노산인 Asx(Asp + Asn)와 Glx(Glu + Gln)가 비교적 많이 생성된 반면, ABS를 첨가하여 배양한 분리균에서는 염기성 아미노산인 histidine, lysine 및 argnine이 비교적 많이 생성되었다.