퇴비화 과정에 관여하는 생체 고분자 분해 미생물 및 황산 환원균의 분리

Isolation of High-molecular-weight-compound degrading microorganisms and sulfate reducing Bacteria involved in Composting Process

퇴비화 과정의 미생물학적 연구를 위해 퇴비화 재료인 유기성 폐기물에 많이 존재하는 고분자 물질의 분해에 관여하는 미생물들과 이들이 분비하는 효소들을 손쉽게 선별, 정량하는 방법을 개발하였고 아울러 혐기적 상태에서의 퇴비화 가능성을 탐색하는 연구의 일환으로 혐기적 분해의 최종적 역할을 하는 황산 환원 균의 퇴비화 과정에서의 분포를 알아보았다. 고분자 물질의 분해 측정법 개발에 사용된 기질은 각각 다당류 및 단백질 중에서 ${\beta}-glucan$, xylan, dextran, CMC(carboxymethylcellulose), casein, collagen 등을 재료로 사용하였고 이들을 가교제를 써서 불용화시키고 색소를 결합시켜 색소기질을 제조하였다. 제조된 기질을 이용하여 실제의 퇴비에서 고분자 분해 세균을 분리할 수 있었으며 기존의 효소 정량법에 비해 민감하게 효소 활성을 정량할 수 있었다. xylan과 ${\beta}-glucan$ 색소기질의 경우 고체 배지 상에서 고분자 분해 미생물을 선별할 때 기존의 Congo red 법과는 달리 미생물 집락에 손상을 입히지 않고도 손쉽게 사용할 수 있었다. 실험에 쓰인 오니에 포함되어 있는 황산 환원 세균은 lactic acid, propionic acid, butyric acid, formic acid 등의 유기산에 대해 높은 활성을 보여 주었고, acetic acid, valeric acid도 이용할 수 있었다.

For a microbiological study of composting process, screening and assay method for biopolymer degrading enzymes and microorganisms were developed and for the study of the possibility of composting in anaerobic state, distribution of sulfate reducing bacteria which plays a final role in anaerobic degradation was investigated. Substrates used for the development of assay methods for biopolymer degradation are ${\beta}-glucan$, xylan, dextran, CMC(carboxy methly cellulose), casein, and collagen. These substrates were made insoluble by a cross-linking agent and linked with dye to make chromogenic substrates. ${\beta}-glucan$ and xylan substrates could substitute congo-red method for screening of polymer degrading microorganisms without damaging the colonies. Sulfate reducing bacteria contained in the sample sludge showed preference to lactic acid, propionic acid, butyric acid and formic acid and could use acetic acid and valeric acid.