노닐페놀 분해 미생물 컨소시엄에서 분리된 세균의 노닐페놀 분해 특성

Abstract

최근, 환경 중으로 방출되는 난분해성의 생체 유해물질들이 사회적인 문제로 대두되고 있다. 특히, 난분해성이며 미량으로도 수생생물의 내분비계 교란물질로 작용하는 nonylphenol (NP)는 하천폐수나 토양에서 광범위하게 발견된다. NP은 내분비계 장애물질로 지난 50년 이상 동안 산업체와 가정에서 비이온 계면활성제와 세정제로써 전 세계적으로 이용된 alkylphenol polyethoxylates의 분해산물이다. 산업폐수나 도시하수처리공정에서 연안이나 혹은 도시하천으로 직접 유입되며, 자연환경 중에서 분해가 잘 되지 않는 난분해성 물질로 소수성 화합물의 특징으로 인해 수중에서 쉽게 분해되지 않아 환경오염을 가중시키고, 특히 수중생물들에 대한 내분비계 교란물질로서 작용하고 있다. 독성유기화합물에 대한 친환경적인 분해에 대한 필요성 증가에 따라, 수생환경으로부터 NP 분해 미생물을 분리 하기위해 실시하였다. NP 분해 미생물은 NP가 함유된 증균 배지를 이용하여 분리하였으며, 일련의 연구과정에 최종적으로 높은 NP 분해능이 있는 미생물 컨소시엄 SW-03이 분리 되었다. SW-03는 25℃에서 40일 이내에 100 ppm의 NP를 99% 이상 분해하는 것으로 조사 되었다. 또한, NP 분해 단일 세균을 분리하기 위하여 컨소시엄 균주인 SW-03으로부터 NP 분해능이 뛰어난 단일균주를 분리하였다. 분리한 단일 균주(SW-03-A, -B, -C, -D, -E, -F1, -F2, -G, -H, -I)의 형태학적 특성을 분석하기 위하여 그람 염색을 실시하였다. NP의 분해능을 동력학적으로 분석(kinetic analysis)한 결과, 대부분의 단일 균주들이 SW-03 보다 높은 NP 분해능을 나타내었으며 이 중 SW-03-F1, -F2, -G, -I의 단일 균주의 분해력이 컨소시엄 균주인 SW-03 및 다른 균들과 비교해 월등히 높았으며 이 중 병원성 균으로 동정된 F2를 제외한 나머지 F1, G, 및 I 세 균주 조합에 따른 NP 분해도 측정 하였다. 분해활성이 높은 4가지 균주는 전자 현미경 사진(SEM)을 찍어 추가적인 형태학적 특성을 파악하였고 16S rDNA 염기서열 분석을 이용하여 균 동정을 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 추후, NP의 환경 친화적인 분해 기술개발에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.