우분 퇴비화에서의 Fluorescent In Situ Hybridization법에 의한 세균군집의 천이

Succession of Bacterial Populations in Cattle Manure Compost as Determined by Fluorescent In Situ Hybridization

우분에 사과박을 혼합해 만든 퇴비화에서의 세균군집 특히, 질화세균의 천이를 rRNA targeted oligonucleotide probes을 사용하는 FISH(fluorescent in situ hybridization)법으로 규명하였다. 암모니아산화 세균수는 $3,3{\sim}13.4{\times}10^6cells/g$ dw의 범위에서 변화하였으며 퇴비화 26일 후에 그 최고치를 나타냈다. 반면에 아질산 산화세균은 $6.0{\sim}17.2{\times}10^6cells/g$ dw의 범위에서 변화하면서 퇴비화 7일 후에 그 최고치를 보였다. 암모니아산화세균수가 아질산산화세균수 보다 크게 나타나는 경향과 최고치를 나타내는 시점이 이들 세균군의 진정세균에 대한 비율을 측정했을 때에도 동일하였다. 암모니아산화 세균수가 아질산산화세균수보다 늦게 늦게 그 최고치를 나타내는 것은 휘발성의 암모니아가스가 퇴비화과정 초기에 고갈되었기 때문일 가능성이 크다. 아울러 본 연구결과는 FISH법이 생장이 더딘 질화세균의 검출에 유용한 도구임을 시사해 준다.

To elucidate succession of bacterial populations, especially nitrifying bacteria during the composting of cattle manure with apple pomace, fluorescent in situ hybridization(FISH) using rRNA targeted oligonucleotide probes were applied. The density of ammonia-oxidizing bacteria was ranged from $3,3{\times}10^6cells/g$ dw to $13,4{\times}10^6cells/g$ dw with the peak value after 26 composting days whereas that of nitrite-oxidizing bacteria varied between $6.0{\times}10^6cells/g$ dw and $17.2{\times}10^6cells/g$ dw with the peak value after 7 composting days. And the tendency that the numbers of nitrite-oxidizing bacteria were higher than those of ammonia-oxidizing bacteria, and the peak-time of their densities were the same as that of data determined by the ratio of ammonia-oxidizing bacteria and nitrite-oxidizing bacteria to eubacteria. The peak of ammonia-oxidizing bacteria followed the peak of nitrite-oxidizing bacteria, at the late phase of composting process could be probably caused by the depletion of volatile ammonia of composting materials. Besides these results indicate that FISH method is a useful tool for detection of slow growing nitrifying bacteria.