KR100641834B1 - A novel microorganism capable of decomposing petroleum and a method for decomposing petroleum therewith - Google Patents

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KR100641834B1 KR1020050055133A KR20050055133A KR100641834B1 KR 100641834 B1 KR100641834 B1 KR 100641834B1 KR 1020050055133 A KR1020050055133 A KR 1020050055133A KR 20050055133 A KR20050055133 A KR 20050055133A KR 100641834 B1 KR100641834 B1 KR 100641834B1
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조대현
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Abstract

A novel microorganism capable of decomposing petroleum and a method for decomposing petroleum by using the same microorganism are provided to purify the environments polluted by petroleum without second pollution. The microorganism capable of decomposing petroleum Kribbia dieselivorans R33(KCTC 10801BP) is provided, wherein Kribbia dieselivorans R33(KCTC 10801BP) is isolated from the soil polluted by petroleum; and the petroleum is gasoline, kerosene, diesel oil, crude petroleum or lubricating oil. The soil polluted by petroleum is purified by treating it with Kribbia dieselivorans R33(KCTC 10801BP).

Description

석유계 유류 분해능을 가지는 신규한 미생물과 이를 이용한 석유계 유류의 분해방법{A Novel Microorganism Capable of Decomposing Petroleum and a Method for Decomposing Petroleum Therewith}A Novel Microorganism Capable of Decomposing Petroleum and a Method for Decomposing Petroleum Therewith}

도 1은 크리비아 디젤리보란스 R33의 진화적 위치를 보여주는 분자계통수를 나타내는 그림이다.1 is a Crivia diesel ribonance This diagram shows the molecular tree showing the evolutionary position of R33.

도 2는 석유계 유류의 분해 활성이 우수한 미생물 커뮤니티(MC-KY7)로부터 분리된 미생물들의 디젤유 분해능을 나타내는 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the diesel oil decomposition ability of microorganisms separated from the microbial community (MC-KY7) excellent in the decomposition activity of petroleum oil.

도 3은 크리비아 디젤리보란스 R33의 시간에 따른 디젤유 분해 양상을 나타내는 그래프이다.3 is the Crivia diesel ribonance This graph shows the decomposition of diesel oil over time of R33.

본 발명은 석유계 유류(油類)의 분해능을 가지는 신규한 미생물과 이를 이용한 석유계 유류의 분해방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유류에 오염된 토양에서 선별된 미생물 커뮤니티로부터 순수 분리된 신규 미생물로서 유류 분해능을 가 지는 새로운 속의 크리비아 디젤리보란스 R33(Kribbia dieselivorans R33), 이 신규한 미생물을 이용하여 석유계유류를 분해시키는 방법 및 이를 이용한 유류 오염의 정화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a novel microorganism having a resolution of petroleum oil and a method of decomposing petroleum oil using the same, and more particularly, to a novel microorganism purely separated from a microbial community selected from oil contaminated soil. Crivia Diesel Ribolance in New Genus with Oil Resolution Kribbia dieselivorans R33 (R33), a method for decomposing petroleum oils using this novel microorganism and a method for the purification of oil pollution using the same.

국내 산업의 급격한 발달로 인하여 에너지원 및 여러 화학제품의 원료로 사용되는 유류의 소비량이 기하급수적으로 증가함에 따라 유류 저장시설 및 운송 취급량이 증가하여 이로 인한 환경훼손이 우려되고 있다.Due to the rapid development of the domestic industry, the consumption of oil, which is used as an energy source and raw materials of various chemical products, increases exponentially, which increases the amount of oil storage facilities and transportation handling, causing concern about environmental damage.

현재 국내에는 16,000 여개의 주유소와 8,000 여개의 유류 저장 산업시설 등이 유류로 인한 토양 오염 유발 시설로 관리되고 있다. 외국의 사례에 비추어 볼 때 주유소의 경우 준공 후 5년 미만의 시설은 약 2%, 11 내지 25년이 된 시설은 대부분 기름 유출이 일어나는 것으로 알려져 있고 우리나라 유류 저장 시설의 설치 년 수가 대부분 10년 이상인 것으로 볼 때 설비 노후와 취급 부주의로 인하여 이들 중 많은 시설에서 막대한 양의 유류가 유출되어 주변의 토양과 지하수를 오염시켰을 것으로 추정된다.Currently, more than 16,000 gas stations and 8,000 oil storage industry facilities are managed as oil pollution-causing facilities in Korea. In the case of foreign countries, it is known that in the case of gas stations, about 2% of facilities less than 5 years after completion and oil leaks occur in facilities that are 11 to 25 years old, and most oil storage facilities in Korea have been installed for more than 10 years. It is estimated that due to equipment aging and inadequate handling, many of these facilities leaked huge amounts of oil, contaminating the surrounding soil and groundwater.

실제로 유류 저장 시설의 토양오염도를 측정한 결과 많은 시설들이 토양 환경보전법 상의 우려 기준을 초과하여 시정명령을 받은 바 있으며, 대표적인 유류 오염 사례에는 부산 문현지구, 안양 인덕원역 주변, 인천 문학산 지구, 서울시 녹사평역 부근 미군부대 등이 포함되어 있다.In fact, as a result of measuring the soil pollution level of oil storage facilities, many facilities have received corrective orders exceeding the standards of concern in the Soil Environment Conservation Act, and representative examples of oil pollution include Busan Munhyeon district, near Anyang Indeokwon station, Incheon Munhaksan district, and Noksapyeong station in Seoul. US troops are included.

유류에 의한 토양 오염 특성은 간접적이고, 만성적이며, 복원이 어렵다는 것이다. 즉 토양이 오염되면 식물을 포함한 토양 생물들과 지하수의 오염으로 연결 되고, 이는 인간에게 다시 큰 피해로 돌아오며 오랜 기간 누적되면서 만성적으로 영향을 주게 된다. 아울러 토양오염은 대부분의 환경오염 처럼 한번 오염되면 그 개선이 어려우면서도 대기나 수질에 비해 훨씬 더 긴 시간과 더 많은 경제적 투자를 필요로 한다는 특징을 가지고 있다.The soil contamination characteristics by oil are indirect, chronic and difficult to recover. In other words, when soil is contaminated, it leads to pollution of soil organisms including plants and groundwater, which returns to humans with great damage and has a long-term cumulative effect. In addition, soil pollution, like most environmental pollution, is difficult to improve, but requires much longer time and more economic investment than air or water quality.

주유소와 유류 저장 산업시설에서 가장 많이 취급되는 유류는 휘발유와 디젤유인 경유이다. 휘발유는 빠르게 휘발되는 성질 때문에 토양에 유출되어도 공기 중으로 쉽게 휘발되지만 경유는 쉽게 휘발되지 않기 때문에 오래 동안 잔류하면서 토양을 오염시킨다. 경유는 석유계 경유와 타르계 경유가 있는데, 석유계 경유는 원유를 증류할 때 등유에 이어 유출되는 성분으로 보통 디젤유 및 경유라고 말하는 것이다. 석유계 경유는 각종 탄화수소의 혼합물로서 끓는점은 200 내지 350 ℃의 범위이고 발화점은 50 ℃ 이상이며 비중은 0.830 내지 0.880이다. 탄화수소의 구성비는 지방족 탄화수소가 75 내지 80 %, 방향족 탄화수소가 20 내지 25 %이며, 지방족 탄화수소는 50 %가 포화 알칸이고 나머지는 알킬 측쇄 알칸과 시클로 알칸으로 구성되어 있다.The most common oils in gas stations and oil storage industry facilities are gasoline and diesel. Gasoline is easily volatilized into the air even if it is spilled into the soil because of its rapid volatilization, but light oil is not easily volatilized, and thus contaminates the soil while remaining long. There are petroleum-based diesel and tar-based diesel. Petroleum-based diesel is commonly referred to as diesel oil and diesel as a component that flows out from kerosene when distilling crude oil. Petroleum-based diesel oil is a mixture of various hydrocarbons, its boiling point is in the range of 200 to 350 ° C., its ignition point is at least 50 ° C. and its specific gravity is 0.830 to 0.880. The proportion of hydrocarbons is 75 to 80% of aliphatic hydrocarbons, 20 to 25% of aromatic hydrocarbons, 50% of aliphatic hydrocarbons are saturated alkanes, and the remainder is composed of alkyl side chain alkanes and cycloalkanes.

오염된 토양에 대한 복원기술로는 물리화학적 또는 생물학적인 다양한 방법이 개발되고 있으며, 이 방법들 가운데 생물학적인 방법은 물리화학적인 방법에 비해서 2차 오염을 최소화할 수 있는 방법이다. 생물학적 방법의 핵심은 미생물에 의한 유류 탄화수소의 분해이지만, 석유계 탄화수소는 소수성의 성질 및 독성으로 인해 생물 이용성(Bioavailability)이 떨어져 그 분해효율이 매우 낮은 것이 사실이다.Various techniques for restoration of contaminated soil have been developed, including physicochemical and biological methods. Among these methods, biological methods can minimize secondary pollution compared with physicochemical methods. The core of the biological method is the decomposition of oil hydrocarbons by microorganisms, but the fact that petroleum hydrocarbons have a low bioavailability due to the hydrophobic nature and toxicity, so the degradation efficiency is very low.

따라서 최근에는 석유계 유류로 오염된 토양의 처리를 위해 오염지에 질소와 인 같은 영양원을 주입하거나 공기 등을 주입하여 토착 미생물을 활성화하는 방법, 오염지에서 분리된 미생물의 재적용, 분해능이 우수한 균주의 적용 등이 시도되고 있다. Therefore, in recent years, in order to treat soil contaminated with petroleum oil, a method of activating indigenous microorganisms by injecting nutrients such as nitrogen and phosphorus into the contaminated place, or by injecting air, reapplying microorganisms separated from the contaminated place, and having excellent resolution Has been tried.

이에 본 연구자들은 석유계 유류 오염 토양의 복원을 위해 유류 오염 지역의 토양으로부터 토착 미생물 커뮤니티를 확보하고, 확보된 미생물 커뮤니티로부터 유류 분해능이 우수한 균주 R33을 선별하였다. 선별된 균주 R33을 분리하여 동정한 결과, 기존에 보고 되지 않은 새로운 속의 신규 미생물임을 확인하고 크리비아 디젤리보란스 R33 (Kribbia dieselivorans R33)이라 명명함으로써 본 발명을 완성하였다.Therefore, the researchers secured an indigenous microbial community from the soils of oil-contaminated areas to restore petroleum oil-contaminated soils, and selected strain R33 with excellent oil resolution from the obtained microbial community. As a result of the isolation and identification of the selected strain R33, the present invention was completed by confirming that it is a new microorganism of a new genus not previously reported, and naming it Kribbia dieselivorans R33 .

본 발명의 목적은 석유계 유류 오염 토양의 복원을 위해 유류 오염 지역의 토양으로부터 토착 미생물 커뮤니티(MC-KY7)를 확보하고 확보된 미생물 커뮤니티로부터 분리 동정된 석유계 유류 분해능, 특히 디젤유 분해능이 우수한 신규한 미생물, 크리비아 디젤리보란스 R33을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to secure the indigenous microbial community (MC-KY7) from the soil in the oil contaminated area for the restoration of petroleum oil contaminated soil and separated from the secured microbial community identified petroleum oil resolution, especially diesel oil resolution New microorganism, Crivia Diesel Ribolance To provide R33.

본 발명의 다른 목적은 상기 미생물이 가지는 유류 분해능을 오염 물질의 분해에 사용하여 유류로 오염된 토양, 나아가서는 폐수, 해수, 또는 하수를 안정적이고 환경친화적으로 정화하는 것이다.Another object of the present invention is to stably and environmentally cleanse the soil contaminated with oil, and also the wastewater, seawater, or sewage, by using the oil resolution of the microorganisms to decompose pollutants.

본 발명의 또다른 목적은 유류 오염 물질의 분해에 사용하기 위한 상기 균주 를 포함하는 유류 분해제를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an oil digester comprising said strain for use in the decomposition of oil contaminants.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 석유계 유류 분해능을 가지는 신규한 속, 크리비아(Kribbia) 속의 신규 미생물, 크리비아 디젤리보란스 R33(수탁번호: KCTC 10801BP)을 제공한다.In the present invention, a novel genus having a petroleum oil resolution, a new microorganism in the genus Kribbia , Crivia diesel riborance R33 (accession number: KCTC 10801BP) is provided.

본 발명에 있어서, 상기 균주는 석유계 유류 오염 지역의 토양으로부터 유류 분해 활성이 있는 토착 미생물 커뮤니티(MC-KY7)를 확보하고 확보된 미생물 커뮤니티로부터 유류 분해능을 발현하는 신규한 미생물을 탐색한 결과, 우수한 유류 분해 활성을 나타내는 균주로서 선별되었다. 최종적으로 선별된 균주를 분리 동정한 결과, 이제까지 보고되지 않은 신규한 미생물 속 및 종으로 확인되어 크리비아 디젤리보란스 R33으로 명명하였다.In the present invention, as a result of securing the indigenous microbial community (MC-KY7) having oil degradation activity from the soil of petroleum oil contaminated area and searching for a novel microorganism expressing oil degradation ability from the obtained microbial community, It was selected as a strain showing good oil degradation activity. As a result of the isolation and identification of the finally selected strain, it was identified as a novel microorganism genus and species that has not been reported so far. Named R33.

본 발명에 있어서 "유류"는 휘발유, 등유, 디젤유, 중유 또는 윤활유 등의 석유계 탄화수소를 의미하지만, 이에 제한되지는 않는다.In the present invention, "oil" means, but is not limited to, petroleum hydrocarbons such as gasoline, kerosene, diesel oil, heavy oil or lubricating oil.

구체적으로, 본 발명에 따른 유류 분해 활성을 가지는 미생물은 하기와 같은 과정에 의해 분리동정되었다: 석유계 유류로 오염되어 있는 광양제철소 인근의 갯벌 및 토양 시료로부터 유류 분해 활성이 우수한 토착 미생물 커뮤니티를 확보하였다. 이 토착 미생물 커뮤니티로부터 유류 분해 활성을 가지는 미생물을 탐색하기 위해 생리식염수에 현탁시킨 후, 디젤유가 첨가된 고체 영양배지에 도말ㆍ배양하였 다. 7일 후 영양배지 상에 생성되는 균주들 중에서 유류 분해 활성이 우수한 한 균주를 선별하여 R33으로 명명하였다.Specifically, microorganisms having oil degradation activity according to the present invention were separated and identified by the following process: securing an indigenous microbial community with excellent oil degradation activity from tidal flats and soil samples near Gwangyang Works contaminated with petroleum oil. It was. In order to search for microorganisms having oil degradation activity from this indigenous microbial community, they were suspended in physiological saline, and then smeared and cultured in solid nutrient medium containing diesel oil. After 7 days, one strain having excellent oil degradation activity among the strains generated on the nutrient medium was selected and named R33.

상기에서 선별된 균주를 동정하기 위하여 순수 배양한 후, 그 형태; 탄소원 및 에너지원으로서 이용할 수 있는 기질의 활용 특성 및 탄수화물로부터 산을 생성하는 특성 등을 포함하는 생리·생화학적 특성; 지방산의 종류 등의 화학분류학적 특성; 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석 등을 실시하였다.After pure culture to identify the strains selected above, the form; Physiological and biochemical properties including utilization characteristics of a substrate that can be used as a carbon source and an energy source, and a property of generating an acid from carbohydrates; Chemical taxonomic characteristics such as the type of fatty acid; Sequence analysis of the 16S rRNA gene was performed.

균주 R33의 형태 및 생리학적 특성을 조사한 결과에 따르면, R33은 그람 양성의 호기성 세균이다. 상기 균주의 성장 조건으로는 트립티카제 소이 아가(TSA) 배지(Pancreatic Digest of casein 17.0 g, Enzymatic Digest of Soybean Meal 3 g, 염화나트륨 5.0 g, K2HPO4 2.5 g/L, [difco 30.0 g/L], 트립틱 콩 육즙 한천) 상에서 30 ℃, pH 7.0 내지 8.0이 바람직하며, 생리학적 특징으로는 옥시다제 음성, 카탈라제 양성이며, 나이트레이트(nitrate)를 나이트리트(nitrite)로 환원시키는 능력이 확인되었다. 또한 알칼리 포스파타제(alkaline phosphatase) 음성, 에스터라제(esterase, C4) 양성, 리파제(lipase, C14) 양성, 루이신 아릴아미다제 양성, 발린 아릴아미다제 음성, 시스테인 아릴아미다제 음성, 트립신 음성, 알파-키모트립신 음성, 엑시드 포스파타제(acid phosphatase) 음성, 나프톨-AS-BI-포스포하이드롤라제 양성, 알파-갈락토시다제 음성, 베타-갈락토시다제 양성, 알파-글루코시다제 양성, 베타-글루코시다제 양성, 알파-만노시다제 음성이다. 에스쿨린(esculin), 트윈 80을 분해하며, 요소, 하이포잔틴(hypoxanthine), 잔틴, 타이로 신, 녹말은 분해하지 못하였다. D-글루코스, D-셀로비오스, 말토스, 수크로스, D-트레할로스로부터는 산을 생성하지만, D-솔비톨, 미오 이노시톨(Myo-inositol), D-자일로스, D-리보스, D-프럭토스, D-만니톨, 멜레비오스(melibiose), L-아라비노스, D-멜레지토스(D-melezose), D-갈락토스, L-람노스, D-만노스, 유당, D-라피노스(D-raffinose)로부터는 산을 생성하지 않았다.According to the results of examining the morphology and physiological characteristics of strain R33, R33 is a gram positive aerobic bacteria. Growth conditions of the strain were tryticase soy agar (TSA) medium (Pancreatic Digest of casein 17.0 g, Enzymatic Digest of Soybean Meal 3 g, sodium chloride 5.0 g, K 2 HPO 4 2.5 g / L, [difco 30.0 g / L], tryptic soybean agar) is preferably at 30 ℃, pH 7.0 to 8.0, physiological characteristics are oxidase negative, catalase positive, the ability to reduce nitrate to nitrite Confirmed. Also, alkaline phosphatase negative, esterase (C4) positive, lipase (C14) positive, leucine arylamidase positive, valine arylamidase negative, cysteine arylamidase negative, trypsin negative, alpha Chymotrypsin negative, acid phosphatase negative, naphthol-AS-BI-phosphohydrolase positive, alpha-galactosidase negative, beta-galactosidase positive, alpha-glucosidase positive, beta -Glucosidase positive, alpha-mannosidase negative. It decomposes esculin, Tween 80, but not urea, hypoxanthine, xanthine, tyrosine, and starch. Acids are produced from D-glucose, D-cellobiose, maltose, sucrose and D-trehalose, but D-sorbitol, Myo- inositol, D-xylose, D-ribose, D-fructose , D-mannitol, melibiose, L-arabinose, D-melezose, D-galactose, L-rhamnose, D-mannose, lactose, D-raffinose ) Did not produce acid.

또한 R33의 당 종류에 따른 균체의 생육여부를 관찰하여 탄소원 및 에너지원으로서 당이용성 실험을 실시한 결과, D-글루코스, D-셀로비오스, D-트레할로스, 수크로스, 말토스, 초산, 벤조산, 피루브산을 탄소원 및 에너지원으로 이용할 수 있으나, D-프럭토스, D-갈락토스, D-만노스, D-자일로스, L-아라비노스, 구연산, 숙신산, L-사과산(L-malate), 살리신(salicin), 개미산, L-글루타메이트는 탄소원 및 에너지원으로 이용하지 못하였다. In addition, as a result of observing the growth of the cells according to the sugar type of R33 and conducting sugar availability experiments as a carbon source and energy source, D-glucose, D-cellobiose, D-trehalose, sucrose, maltose, acetic acid, benzoic acid, pyruvic acid May be used as a carbon source and an energy source, but D-fructose, D-galactose, D-mannose, D-xylose, L-arabinose, citric acid, succinic acid, L-malate, and salicycin , Formic acid, and L-glutamate were not available as carbon and energy sources.

균주 R33의 화학분류학적 특성 중의 하나인, R33에 존재하는 주요 지방산은 C16:0, iso-C16:0, 10-메틸-C16:0, C18:1℃9c, 10-메틸-C18:0(TBSA)의 형태이다. 이는 균주 R33과 상동성을 보여주는 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium), 테라박터 속 (Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus)의 주요 지방산인 iso-C15:0 과는 구별되며, 또한 불포화지방산인 C17:1, C18:1을 적은 양 가지고 있는 크노엘리아 속(Genus Knoellia)과도 구별된다(Groth et al., Int. J. Syst. Bacteriol., 49, 1717, 1999;Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52, 77, 2002; Maszenan et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 50, 593; Yoon et al., Int. J. Syst. Evol Microbiol., 50, 1821, 2000; Yoon et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 1975, 2004).One of the chemical taxonomy of strain R33, the major fatty acids present in R33 are C 16: 0 , iso-C 16: 0 , 10-methyl-C 16: 0 , C 18: 1 ° C. 9c, 10-methyl- C 18: 0 (TBSA). This is the main fatty acid of all community Nikko coarse genus (Genus Ornithinicoccus), intra-Castello is erasure in (Genus Intrasporangium), TB bakteo genus (Genus Terrabacter), in terra Rhodococcus (Genus Terracoccus) showing strain R33 homology with iso-C 15: 0, and the unsaturated fatty acid C 17: 1 , It is also distinguished from Genus Knoellia , which has a small amount of C 18: 1 (Groth et al ., Int. J. Syst. Bacteriol. , 49 , 1717, 1999; Int. J. Syst. Evol.Microbiol ., 52, 77, 2002; ... Maszenan et al, Int J. Syst Evol Microbiol 50, 593;.... Yoon et al, Int J. Syst Evol Microbiol, 50, 1821, 2000;.. Yoon et al ., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. , 54 , 1975, 2004).

한편, iso-C16:0, C17:1ω8c, C18:1ω9c, C17:0의 지방산을 가진 자니박터 속(Genus Janibacter)과도 차이점을 나타내고 있어 새로운 속으로서의 가능성을 나타내었다(Yoon et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 1975, 2004).On the other hand, it is also different from Genus Janibacter with fatty acids of iso-C 16: 0 , C 17: 1 ω8c, C 18: 1 ω9c, and C 17: 0 (Yoon). et al ., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. , 54 , 1975, 2004).

균주 R33의 16S rRNA 유전자의 염기 서열은 서열번호 1 과 같다.The nucleotide sequence of the 16S rRNA gene of strain R33 is shown in SEQ ID NO: 1.

균주 R33은 16S rRNA 염기서열에 의한 분자계통 분류학상, R33과 상동성을 보여주는 자니박터 속(Genus Janibacter), 크노엘리아 속(Genus Knoellia), 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 테라박터 속(Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium)의 기존 종들의 표준 균주들과 비교해 볼 때, 95.9 내지 93.8 %의 낮은 상동성을 보이며 97 % 이하는 새로운 종이라는 국제적인 기준(Wayne et al., Int. J. Syst. Bacteriol. 37, 463, 1987)에 근거했을 때 이제까지 발견되지 않은 새로운 종으로서 동정되었다. 분자계통학수에서도 자니박터 속(Genus Janibacter), 크노엘리아 속(Genus Knoellia), 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 테라박터 속(Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium)과는 유연관계가 낮아 기존에 존재하지 않는 새로운 속으로 동정되었다. 도 1은 크리비아 디젤리보란스 R33의 진화적 위치를 나타내는 분자계통수이다.Strain R33 is in Johnny bakteo showing molecular Systematic haksang, R33 and homology of the 16S rRNA base sequence (Genus Janibacter), greater Noel Ria in (Genus Knoellia), all community Nikko coarse genus (Genus Ornithinicoccus), TB bakteo in (Genus Terrabacter ), Genus Terracoccus , Genus Intrasporangium , compared to the standard strains of existing strains, showed a low homology of 95.9 to 93.8% and less than 97% of new species. Was identified as a new species not found so far based on international standards (Wayne et al. , Int. J. Syst. Bacteriol . 37 , 463, 1987). In the molecular system, Genus Janibacter , Genus Knoellia , Genus Ornithinicoccus , Genus Terrabacter , Genus Terracoccus , Intrasporane It has been identified as a new genus that does not exist because of its lack of flexible relation with Genus Intrasporangium . 1 is a molecular tree showing the evolutionary position of Crivia diesel riborance R33.

따라서, 본 발명에서는 분리된 균주를 크리비아 디젤리보란스 R33(Kribbia dieselivorans R33)으로 명명하고, 한국생명공학연구원 유전자은행에 2005년 5월 16일자로 수탁하였다(수탁번호: KCTC 10801BP). Therefore, in the present invention, the isolated strain was named Kribbia dieselivorans R33 and was deposited on May 16, 2005 with the Korea Biotechnology Research Institute Gene Bank (Accession Number: KCTC 10801BP).

본 발명에 따른 신규한 균주, 크리비아 디젤리보란스 R33이 가지는 유류 분해 활성은 다음과 같이 측정되었다: Bushnell-Haas(BH) 배지 (MgSO4 0.2 g, CaCl2 0.02 g, KH2PO4 1.0 g, K2HPO4 1.0 g, KNO3 1.0 g, FeCl2 0.05 g/L, [difco 3.27 g/L]) 50 ml에 디젤유 0.5 g (1 %)을 분해대상 기질로 첨가하고, 30 ℃에서 120 rpm으로 왕복 진탕하면서 10일 간 배양한 후, 배양액을 동량의 디클로로메탄(DCM)으로 추출하여 잔존 TPH(total petroleum hydrocarbon)를 기체 크로마토그래피(GC)를 이용하여 분석하였으며, 초기 디젤유 농도를 기준으로 분해능을 백분율로 나타내었다.The oil degradation activity of the new strain according to the present invention, Crivia diesel riborans R33, was measured as follows: Bushnell-Haas (BH) medium (0.2 g of MgSO 4 , 0.02 g of CaCl 2 , 1.0 g of KH 2 PO 4 ). , 1.0 g of K 2 HPO 4, 1.0 g of KNO 3 , 0.05 g / L of FeCl 2 , [difco 3.27 g / L]), and 0.5 g (1%) of diesel oil were added as a substrate for decomposition at 30 ° C. After 10 days of incubation with reciprocating shaking at 120 rpm, the culture solution was extracted with the same amount of dichloromethane (DCM), and the remaining total petroleum hydrocarbon (TPH) was analyzed by gas chromatography (GC). The resolution is expressed as a percentage as a reference.

본 발명에 있어서는 석유계 유류로 오염된 지역에서 채취한 시료 내 TPH의 함량을 분석하기 위해 GC를 사용하였으며, GC를 수행하기 위해 토양 시료 1g에 DCM 3 ml를 첨가하여 30분 동안 혼합한 후 황산나트륨 1 g을 넣어 수분을 제거하였다. 용매층을 45 ㎛ 크기의 시린지 필터로 여과 후 GC 분석을 수행하였다. GC 분석 조건은 주입 온도 250 ℃, 컬럼의 초기 온도는 40 ℃, 최종 온도는 320 ℃, 운반 기체로는 질소를 사용하였고, 운전시간 38분, 검출기는 FID(flame ionization detector)를 사용하여 유류 분해 활성을 측정하였다. In the present invention, GC was used to analyze the content of TPH in a sample collected from an area contaminated with petroleum oil, and 3 ml of DCM was added to 1 g of a soil sample to perform GC, followed by mixing for 30 minutes. 1 g was added to remove moisture. The solvent layer was filtered through a 45 μm syringe filter and GC analysis was performed. GC analysis conditions were injection temperature 250 ℃, initial temperature of the column 40 ℃, final temperature 320 ℃, nitrogen was used as the carrier gas, operating time 38 minutes, the detector using a FID (flame ionization detector) oil decomposition Activity was measured.

크리비아 디젤리보란스 R33의 유류 분해 활성은 유류 오염 지역의 토양으로 부터 얻어진 토착 미생물 커뮤니티(MC-KY7)로부터 순수 분리된 미생물들과 함께 디젤유 분해 활성을 측정한 결과, 80 % 정도의 매우 높은 분해 활성을 나타내었으나, 미생물이 접종되지 않은 대조구와 다른 분리 미생물들은 20 내지 40 % 정도의 비교적 낮은 분해율을 나타내는 결과로부터 새로운 균주 크리비아 디젤리보란스 R33은 우수한 유류 분해능을 가지고 있음을 확인하였다.The oil-degrading activity of Crivia Diesel Riborance R33 was very high (80%) as a result of measuring diesel oil-degrading activity with microorganisms purely isolated from the indigenous microbial community (MC-KY7) obtained from soils in oil-contaminated areas. Although it showed degrading activity, the control group and other isolated microorganisms which were not inoculated with microorganisms showed a relatively low degradation rate of 20 to 40%, indicating that the new strain Crivia diesel riborans R33 had excellent oil resolution.

본 발명에 따른 크리비아 디젤리보란스 R33은 석유계 유류로 인한 토양 오염을 정화하기 위한 생물학적 방법에서 유류 분해제로서 사용될 수 있으며, 이 경우 본 발명에 따른 크리비아 디젤리보란스 R33은 액상 또는 분말 형태로 제조될 수 있다. 또한 유류에 의한 오염 정화의 처리 효율을 높이기 위하여 본 발명의 크리비아 디제릴보란스 R33은 종래의 미생물 고정화 방법에 의해 고정화된 형태로 제조되어 사용될 수 있다.Crivia diesel riborance R33 according to the present invention can be used as an oil decomposer in a biological method for purifying soil contamination by petroleum oil, in which case the crivia diesel riborance R33 according to the present invention is in liquid or powder form. It can be prepared as. In addition, in order to increase the treatment efficiency of the pollution purification by oil, the creevia digerylboranth R33 of the present invention may be manufactured and used in a fixed form by a conventional microorganism immobilization method.

본 발명에 따른 크리비아 디젤리보란스 R33의 기질은 휘발유, 등유, 디젤유, 중유 또는 윤활유 등의 석유계 유류이며, 바람직하기로는 디젤유이다.The substrate of Crivia diesel riborance R33 according to the present invention is petroleum oil such as gasoline, kerosene, diesel oil, heavy oil or lubricating oil, preferably diesel oil.

이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.By the following examples will be described in detail the present invention.

하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 내용이 실시예에 한정되는 것은 아니다.The following examples are intended to illustrate the invention, but are not intended to limit the scope of the invention.

실시예 1 유류 분해능을 가지는 균주의 분리Example 1 Isolation of Strains Having Oil Resolution

유류 분해 활성을 가지는 미생물을 분리하기 위하여, 석유계 유류로 오염되어 있는 광양제철소 인근에서 갯벌 및 토양 시료를 채취하였다.In order to isolate microorganisms having oil degradation activity, tidal flats and soil samples were collected near the Gwangyang Works contaminated with petroleum oil.

분리용 배지로 사용된 Bushnell-Haas(BH) 배지(MgSO4 0.2 g, CaCl2 0.02 g, KH2PO4 1.0 g, K2HPO4 1.0 g, KNO3 1.0 g, FeCl2 0.05 g/L, [difco 3.27g/L]) 50 ml에 디젤유 0.5 g (1 %)을 분해대상 기질로 첨가하고, 토양시료를 0.5 g (1 %) 첨가한 뒤 30 ℃에서 120 rpm으로 왕복 진탕하면서 10일 간 배양하였다.Bushnell-Haas (BH) medium (0.2 g of MgSO 4 , 0.02 g of CaCl 2 , 1.0 g of KH 2 PO 4, 1.0 g of K 2 HPO 4, 1.0 g of KNO 3 , 0.05 g / L of FeCl 2 , used as a separation medium, [difco 3.27g / L]) 50g of diesel oil 0.5g (1%) was added as a substrate for decomposition, 0.5g (1%) of soil sample was added and reciprocated shaking at 30 ° C at 120 rpm for 10 days Liver cultures.

이 배양액을 동량의 디클로로메탄(DCM)으로 추출하여 잔존 TPH(total petroleum hydrocarbon)를 기체 크로마토그래피(GC)를 이용하여 분석하였으며, 초기 디젤유 농도를 기준으로 분해능을 백분율로 나타내어 1차적인 유류 분해능 측정을 통해 80 % 이상의 유류 분해능이 확인된 토착 미생물 커뮤니티(MC-KY7)를 확보하였다.The culture solution was extracted with the same amount of dichloromethane (DCM), and the remaining total petroleum hydrocarbon (TPH) was analyzed by gas chromatography (GC), and the primary oil resolution was expressed as a percentage based on the initial diesel oil concentration. The measurement secured an indigenous microbial community (MC-KY7) with over 80% oil resolution.

얻어진 토착 미생물 커뮤니티 (MC-KY7)로부터 유류 분해 활성을 가지는 미생물을 탐색하기 위해 10 ml의 생리식염수(0.85 % NaCl)에 현탁시킨 다음, 디젤유가 첨가된 R2A(효모 추출물 0.5 g, 프로티오스 펩톤(Proteose Peptone No.3) 0.5 g, 카사미노산(Casamino Acids) 0.5 g, 덱스트로스 0.5 g, 가용성 전분 0.5 g, 피루브산 나트륨 0.3 g, K2HPO4 0.3 g, 황산마그네슘 0.05 g, 아가 15.0 g/L) 고체 영양배지에 도말·배양하였다. 7일 후 영양배지 상에 생성되는 균주들을 선별하고, 선별된 균주들의 잔존 TPH를 기체 크로마토그래피를 이용하여 분석했다. 초기 디젤유 농도를 기준으로 분해능을 백분율로 나타내어 디젤유 분해능을 확인한 후 디젤유 분해 활성이 우수한 한 균주를 선별하여 R33으로 명명하였다. Suspended in 10 ml of saline solution (0.85% NaCl) to search for microorganisms with oil degradation activity from the obtained native microbial community (MC-KY7), and then R2A (0.5 g yeast extract, prothios peptone) with diesel oil added (Proteose Peptone No.3) 0.5 g, Casamino Acids 0.5 g, Dextrose 0.5 g, Soluble Starch 0.5 g, Sodium Pyruvate 0.3 g, K 2 HPO 4 0.3 g, Magnesium Sulfate 0.05 g, Agar 15.0 g / L) Stained and cultured in solid nutrient medium. After 7 days, the strains generated on the nutrient medium were selected, and the remaining TPH of the selected strains was analyzed using gas chromatography. Based on the initial diesel oil concentration, the resolution was expressed as a percentage to confirm the diesel oil resolution, and one strain having excellent diesel oil degradation activity was selected and named as R33.

유류 오염 지역의 토양에서 선별된 토착 미생물 커뮤니티(MC-KY7)로부터 순 수 분리된 미생물들과 함께 디젤유 분해 활성을 측정하여 균주 R33의 유류 분해 활성을 측정한 결과, 80 % 정도의 매우 높은 분해 활성을 나타냈으나 미생물이 접종되지 않은 대조구와 다른 분리 미생물들은 20 내지 40 % 정도의 비교적 낮은 분해율을 나타내었다.As a result of measuring the oil degradation activity of the strain R33 by measuring the oil degradation activity with microorganisms purely isolated from the indigenous microbial community (MC-KY7) selected from the soil of oil contaminated area, very high degradation of about 80% Control and other isolated microorganisms that showed activity but were not inoculated with microorganisms had relatively low degradation rates of 20-40%.

실시예 2 분리한 유류 분해능을 가지는 균주의 동정Example 2 Identification of Strains with Separated Oil Resolution

실시예 1에서 분리하여 선별한 균주를 영양 배지(TSA 배지, Difco사 제품)에서 30 ℃에서 2 내지 3일 동안 배양한 다음 형태 및 생리·생화학적 특성, 화학분류학적 특성 및 분자생물학적 특성을 조사하였다.The strains isolated and selected in Example 1 were incubated in nutrient medium (TSA medium, manufactured by Difco) for 2 to 3 days at 30 ° C., and then examined for morphology, physiological and biochemical properties, chemical classification and molecular biological properties. It was.

(1) 형태 및 생리·생화학적 특성 (1) Morphology and Physiological and Biochemical Characteristics

균주 R33의 형태 및 생리학적 특성은 윤 등(Yoon et al., Int. J. Syst. Bacteriol., 47, 904, 1997)의 방법과 API ZYM 키트(바이오메리오사 제품)를 사용하여 결정하였다. 탄수화물로부터 산의 생성은 휴 및 레이프손의 방법(Hugh & Leifson, Int. J. Syst. Bacteriol., 48, 907, 1998)을 이용하였다.Strain Morphological and physiological properties of R33 were determined using the method of Yoon et al., Int. J. Syst. Bacteriol. , 47 , 904, 1997 and the API ZYM kit (Biomerio). The production of acid from carbohydrates was done using Hugh & Leifson, Int. J. Syst. Bacteriol. , 48 , 907, 1998.

균주 R33의 형태 및 성장 조건을 조사한 결과, R33은 그람 양성의 호기성 세균이며 30 ℃의 온도와 pH 7.0 내지 8.0의 조건 하에서 잘 생장하였다. 선별된 균주인 R33의 일반적인 생리·생화학적 특성 및 탄소원(에너지원) 이용 특성을 다음의 표 1에 기재하였다.As a result of examining the morphology and growth conditions of strain R33, R33 is a gram positive aerobic bacterium and grew well under the temperature of 30 ° C. and pH 7.0-8.0. General physiological and biochemical characteristics and selected carbon source (energy source) utilization characteristics of the selected strain R33 are shown in Table 1 below.

선별된 균주의 생리·생화학적 특성 및 탄소원 이용 Physiological and Biochemical Characteristics and Selected Carbon Sources of Selected Strains 특 성  Characteristics 선별된 균주(R33)Selected Strains (R33) 효소활성(API ZYM)Enzyme Activity (API ZYM) 옥시다제 Oxidase 음성voice 카탈라제 Catalase 양성positivity 알칼리 포스파타제 Alkaline phosphatase 음성voice 에스터라제(C4) Esterase (C4) 양성positivity 리파제(C14) Lipase (C14) 음성voice 루이신 아릴아미다제 Leucine arylamidase 양성positivity 발린 아릴아미다제 Valine arylamidase 음성voice 시스테인 아릴아미다제 Cysteine arylamidase 음성voice 트립신 Trypsin 음성voice 알파-키모트립신 Alpha-chymotrypsin 음성voice 엑시드 포스파타제 Exid phosphatase 음성voice 나프톨-AS-BI-포스포하이드롤라제 Naphthol-AS-BI-phosphohydrolase 양성positivity 알파-갈락토시다제 Alpha-galactosidase 음성voice 베타-갈락토시다제 Beta-galactosidase 양성positivity 알파-글루코시다제 Alpha-glucosidase 양성positivity 베타-글루코시다제 Beta-glucosidase 양성positivity 알파-만노시다제 Alpha-mannosidase 음성voice 질산 환원능 Nitrate reducing ability 양성positivity 양성 효소활성 있음; 음성 효소활성 없음Positive enzymatic activity; No negative enzyme activity 가수분해Hydrolysis 에스쿨린 Esculin ++ 카제인  Casein ++ 녹말  starch -- 트윈 80 Twin 80 ++ 요소  Element -- 하이퍼산틴 Hypersantin -- 산틴 Santin -- 타이로신 Tyrosine ++ + 분해 가능; - 분해 불가능 + Degradable; -Cannot be disassembled 탄소원이용Carbon source D-글루코스 D-glucose ++ D-프럭토스 D-fructose -- D-갈락토스  D-galactose -- D-셀로비오스 D-cellobiose ++ D-만노스 D-Mannose -- D-트레할로스 D-trehalose -- D-자일로스 D-Xylose -- L-아라비노스 L-Arabinose -- 수로스 Suros ++ 말토스 Maltose ++ 초산 Acetic acid ++ 구연산 Citric acid -- 숙신산 Succinic acid -- 벤조산 Benzoic acid ++ L-사과산 L-apple acid -- 피루브산 Pyruvic acid ++ 살리신 Salinity -- L-글루타메이트 L-glutamate -- + 탄소원 이용 가능; - 탄소원 이용 불가능+ Carbon source available; -No carbon source available

표 1에 나타낸 바와 같이, 균주 R33은 옥시다제 음성, 카탈라제 양성이며, 나이트레이트(nitrate)를 나이트리트(nitrite)로 환원시키는 능력을 가지고 있었다. 에스쿨린(esculin), 트윈 80을 분해하며, 요소, 하이포잔틴(hypoxanthine), 잔틴(xanthine), 타이로신, 녹말은 분해하지 못하였다. D-글루코스, D-셀로비오스, 말토스, 수크로스, D-트레할로스(D-trehalose)로부터는 산을 생성하지만, D-솔비톨, 미오 이노시톨(Myo-inositol), D-자일로스, D-리보스, D-프럭토스, D-만니톨(D-mannitol), 멜리비오스(melibiose), L-아라비노스, D-멜레지토스(D-melezose), D-갈락토스, L-람노스, D-만노스, 유당, D-라피노스로부터는 산을 생성하지 않았다.As shown in Table 1, strain R33 was oxidase negative, catalase positive, and had the ability to reduce nitrate to nitrite. It decomposes esculin, Tween 80, but not urea, hypoxanthine, xanthine, tyrosine, and starch. Acids are produced from D-glucose, D-cellobiose, maltose, sucrose, D-trehalose, but D-sorbitol, Myo- inositol, D-xylose, D-ribose , D-fructose, D-mannitol, melibiose, L-arabinose, D-melezose, D-galactose, L-rhamnose, D-mannose, No acid was produced from lactose, D-rapinose.

또한 균주 R33의 당 종류에 따른 균체의 생육여부를 관찰하여 탄소원 및 에너지원으로서 당이용성 실험을 수행한 결과, D-글루코스, D-셀로비오스, D-트레할로스(D-trehalose), 수크로스, 말토스, 초산, 벤조산, 피루브산을 탄소원 및 에너지원으로 이용할 수 있으나, D-프럭토스, D-갈락토스, D-만노스, D-자일로스, L-아라비노스, 구연산, 숙신산, L-사과산(L-malate), 살리신, 개미산, L-글루타메이트는 탄소원 및 에너지원으로 이용하지 못하였다.In addition, by examining the growth of the bacteria according to the sugar type of strain R33, as a carbon source and an energy source, sugar availability experiments were conducted. As a result, D-glucose, D-cellobiose, D-trehalose, sucrose, horse Toss, acetic acid, benzoic acid, pyruvic acid can be used as carbon and energy sources, but D-fructose, D-galactose, D-mannose, D-xylose, L-arabinose, citric acid, succinic acid, L-peracid (L- malate, salicycin, formic acid, and L-glutamate were not available as carbon and energy sources.

(2) 화학분류학적 특성 및 16S rRNA유전자의 염기서열 분석(2) Chemical Classification and Sequence Analysis of 16S rRNA Genes

지방산 종류 등의 균주의 화학분류학적 특성과 16S rRNA 유전자의 염기 서열 결정 및 분석은 윤 등(Yoon et al. Int. J. Syst. Bacteriol., 47, 933, 1997)의 방법을 사용하였다. 균주 R33에 존재하는 주요 지방산은 C16:0, iso-C16:0, 10-메틸-C16:0, C18:1ω9c, 10-메틸-C18:0(TBSA)의 형태로서 상세한 정보는 표 2에 나타난 바와 같고, 이는 R33과 상동성을 보여주는 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium), 테라박터 속(Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus)의 주요 지방산인 iso-C15:0 과는 구별되며, 또한 불포화지방산인 C17:1, C18:1을 적은 양 가지고 있는 크노엘리아 속(Genus Knoellia)과도 구별된다(Groth et al., Int. J. Syst. Bacteriol., 49, 1717, 1999;Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52, 77, 2002; Maszenan et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 50, 593; Yoon et al., Int. J. Syst. Evol Microbiol., 50, 1821, 2000; Yoon et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 1975, 2004).The chemistry and the sequencing and analysis of 16S rRNA genes, including the fatty acid species, were performed by Yoon et al . (Yoon et al . Int. J. Syst. Bacteriol. , 47 , 933, 1997). The major fatty acids present in strain R33 are detailed in the form of C 16: 0 , iso-C 16: 0 , 10-methyl-C 16: 0 , C 18: 1 ω9c, 10-methyl-C 18: 0 (TBSA) information are as shown in Table 2, which R33 and in all community Nikko coarse showing homology (genus Ornithinicoccus), intra-Castello is erasure in (genus Intrasporangium), TB bakteo genus (genus Terrabacter), in terra Rhodococcus (genus Terracoccus ) Is the major fatty acid of iso-C 15: 0 and C 17: 1 , It is also distinguished from Genus Knoellia , which has a small amount of C 18: 1 (Groth et al ., Int. J. Syst. Bacteriol. , 49 , 1717, 1999; Int. J. Syst. Evol.Microbiol ., 52, 77, 2002; ... Maszenan et al, Int J. Syst Evol Microbiol 50, 593;.... Yoon et al, Int J. Syst Evol Microbiol, 50, 1821, 2000;.. Yoon et al ., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. , 54 , 1975, 2004).

또한 iso-C16:0, C17:1ω8c, C18:1ω9c, C17:0 의 지방산을 가진 자니박터 속(Genus Janibacter)과도 뚜렷한 차이점을 나타내고 있어 새로운 속으로서의 가능성을 보여주고 있다(Yoon et al., Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 1975, 2004).It also shows a clear difference from Genus Janibacter , which contains fatty acids of iso-C 16: 0 , C 17: 1 ω8c, C 18: 1 ω9c, and C 17: 0 , showing the potential as a new genus. Yoon et al ., Int. J. Syst. Evol. Microbiol. , 54 , 1975, 2004).

균주 R33의 지방산 조성Fatty Acid Composition of Strain R33 지방산 종류Fatty acid types 조성 (%)Furtherance (%) C14:0 C 14: 0 2.10 2.10 C15:0 C 15: 0 0.81 0.81 C16:0 C 16: 0 11.3011.30 C17:0 C 17: 0 4.12 4.12 C18:0 C 18: 0 11.0111.01 iso-C14:0 iso-C 14: 0 0.60 0.60 iso-C15:0 iso-C 15: 0 0.80 0.80 iso-C16:0 iso-C 16: 0 15.6315.63 iso-C17:0 iso-C 17: 0 0.65 0.65 iso-C18:0 iso-C 18: 0 2.41 2.41 C17:1ω8cC 17: 1 ω8c 1.49 1.49 C18:1ω7cC 18: 1 ω7c 1.09 1.09 C18:1ω9cC 18: 1 ω9c 15.2915.29 10-메틸 C16:0 10-methyl C 16: 0 8.08 8.08 10-메틸 C17:0 10-methyl C 17: 0 2.68 2.68 10-메틸 C18:0 10-methyl C 18: 0 17.8917.89 C16:1ω7c 및/또는 iso-C15:0 2-OHC 16: 1 ω7c and / or iso-C 15: 0 2-OH 4.05 4.05

균주 R33은 16S rRNA 염기서열에 의한 분자계통 분류학상, R33과 상동성을 보여주는 자니박터 속(Genus Janibacter), 크노엘리아 속(Genus Knoellia), 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 테라박터 속(Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium)의 기존 종들의 표준 균주들과 비교해 볼 때, 95.9 내지 93.8 %의 낮은 상동성을 보였다.Strain R33 is in Johnny bakteo showing molecular Systematic haksang, R33 and homology of the 16S rRNA base sequence (Genus Janibacter), greater Noel Ria in (Genus Knoellia), all community Nikko coarse genus (Genus Ornithinicoccus), TB bakteo in (Genus Terrabacter ), Genus Terracoccus , Genus Intrasporangium showed a low homology of 95.9 to 93.8% compared to the standard strains of existing species.

따라서, 97 % 이하의 상동성은 새로운 종이라는 국제적인 기준(Wayne et al., Int. J. Syst. Bacteriol. 37, 463, 1987)에 근거했을 때 기존에 존재하지 않는 새로운 종으로서 동정되었고, 분자계통학수에서도 자니박터 속(Genus Janibacter), 크노엘리아 속(Genus Knoellia), 올니티니코커스 속(Genus Ornithinicoccus), 테라박터 속(Genus Terrabacter), 테라코커스 속(Genus Terracoccus), 인트라스포란지움 속(Genus Intrasporangium)과는 유연관계가 낮아 기존에 존재하지 않는 새로운 속으로 동정되었다 (도 1). R33의 16S rRNA 유전자 염기 서열을 분석하여 서열 1에 나타내었으며, 미국 젠뱅크(GenBank)에 수탁 번호 DQ062659로 등록하였다.Thus, up to 97% homology was identified as a new species that did not exist based on the international standard of new species (Wayne et al. , Int. J. Syst. Bacteriol . 37 , 463, 1987). Genus Janibacter , Genus Knoellia , Genus Ornithinicoccus , Genus Terrabacter , Genus Terracoccus , Intrasporangium (Genus Intrasporangium ) has a low flexibility relationship with the genus was identified as a new genus that does not exist (Fig. 1). The 16S rRNA gene nucleotide sequence of R33 was analyzed and shown in SEQ ID NO: 1, and was registered with GenBank, Accession No. DQ062659.

상기한 바와 같이 형태, 생리·생화학적 특성, 화학분류학적 특성 및 16S rRNA 염기서열 분석에 근거할 때, 분리된 균주는 기존에 발표되지 않은 새로운 속의 새로운 종으로서 동정되어 크리비아 디젤리보란스 R33(Kribbia dieselivorans R33)으로 명명하였으며, 한국생명공학연구원 유전자은행에 2005년 5월 16일자로 수탁하였다(수탁번호: KCTC 10801BP). Based on the morphology, physiological and biochemical properties, chemical classification and 16S rRNA sequencing as described above, the isolated strain was identified as a new species of a new genus that has not been published previously. Kribbia dieselivorans R33) and was deposited with the Korea Biotechnology Research Institute Gene Bank on May 16, 2005 (accession number: KCTC 10801BP).

실시예 3 크리비아 디젤리보란스Example 3 Crivia Diesel Ribolance R33의 유류 분해능 시험Oil resolution test of R33

(1) 크리비아 디젤리보란스 R33의 디젤유 분해능 비교 시험(1) Comparison test of diesel oil resolution of Crivia Diesel Ribolance R33

상기 실시예 1과 실시예 2에서 분리·동정한 크리비아 디젤리보란스 R33의 유류분해능 활성을 조사하기 위해서, 실시예 1에 따른 분리용 배지에 디젤유 0.5 g (1 %)을 분해 대상 기질로 첨가하였다. 30 ℃에서 120 rpm으로 왕복진탕하면서 10일간 배양한 후, 배양액을 동량의 DCM으로 추출하여 잔존 TPH를 GC를 이용하여 분석하였으며, 초기 디젤유 농도를 기준으로 분해능을 백분율로 나타내었다.Crivia Diesel Ribolance Separated and Identified in Examples 1 and 2 In order to investigate the oil-degrading activity of R33, 0.5 g (1%) of diesel oil was added to the separation medium according to Example 1 as a substrate for decomposition. After incubation for 10 days with reciprocating shaking at 30 ° C. at 120 rpm, the culture solution was extracted with the same amount of DCM, and the remaining TPH was analyzed using GC. The resolution was expressed as a percentage based on the initial diesel oil concentration.

석유계 유류로 오염된 지역으로부터 채취한 시료 내 TPH의 함량을 분석하기 위해 GC를 사용하였다. GC를 수행하기 위해 토양 시료 1 g에 DCM 3 ml를 첨가하여 30분 간 섞어 준 뒤, 황산나트륨 1 g을 넣어 수분을 제거한다. 용매층을 45 ㎛ 크기의 시린지 필터로 여과 후 GC 분석을 수행하였다.GC was used to analyze the content of TPH in samples taken from areas contaminated with petroleum oil. To perform GC, add 3 ml of DCM to 1 g of soil sample, mix for 30 minutes, and add 1 g of sodium sulfate to remove moisture. The solvent layer was filtered through a 45 μm syringe filter and GC analysis was performed.

GC 분석 조건GC analysis conditions

주입 온도 : 250 ℃Injection temperature: 250 ℃

컬럼의 초기 온도 : 40 ℃Initial temperature of the column: 40 ℃

최종 온도 : 320 ℃Final temperature: 320 ℃

캐리어 가스 : 질소Carrier Gas: Nitrogen

운전 시간 : 38 분Driving time: 38 minutes

검출기 : FID(flame ionization detector)Detector: FID (flame ionization detector)

수득된 미생물 커뮤니티로부터 순수 분리된 미생물들(N54, N22, R33, R42, R44)을 대상으로 디젤유 분해 활성을 측정하고 그 결과를 도 2에 나타내었다.Diesel oil degradation activity was measured for the microorganisms (N54, N22, R33, R42, R44) purely separated from the obtained microbial community, and the results are shown in FIG. 2.

도 2에 나타낸 바와 같이 균주 R33은 미생물 커뮤니티 MC-KY7 보다는 낮은 분해 활성을 보였지만 80 % 정도의 매우 높은 분해 활성을 나타내었고, 미생물이 접종되지 않은 대조구와 다른 분리 미생물들은 20 내지 40 % 정도의 비교적 낮은 분해율을 나타내었다.As shown in Figure 2, strain R33 showed lower degradation activity than the microbial community MC-KY7, but showed a very high degradation activity of about 80%, control and non-inoculated control microorganisms and other isolated microorganisms of about 20 to 40% Low degradation rate was shown.

(2) 크리비아 디젤리보란스 R33의 시간에 따른 디젤유 분해능(2) Diesel oil resolution over time of Crivia Diesel Riborance R33

디젤유 분해능이 가장 우수한 크리비아 디젤리보란스 R33 만을 취하여 시간에 따른 디젤유 분해양상을 조사하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.Taking only the Crivia diesel riborance R33 having the best diesel oil resolution, the diesel oil decomposition pattern was investigated over time, and the results are shown in FIG. 3.

도 3에 나타낸 바와 같이, first order rate coefficient (k)로 분석했을 때 분해 속도는 0.234 (r2=0.953)로 매우 높았으며, 균주 R33에서는 접종 후 6 일이면 디젤유의 80 % 정도가 분해되었고, 그 이후로는 더 이상의 분해가 진행되지 않았다. 반면, 대조구는 10 일 후 30% 정도의 디젤유가 휘발 등에 의해 자연히 감소하는 것으로 나타났다.As shown in FIG. 3, when analyzed by the first order rate coefficient ( k ), the decomposition rate was very high as 0.234 (r 2 = 0.953) .In strain R33, about 80% of diesel oil was decomposed at 6 days after inoculation. Since then no further decomposition has taken place. On the other hand, in the control group, about 30% of diesel oil naturally decreased due to volatilization after 10 days.

상기한 바와 같은 결과로부터 크리비아 디젤리보란스 R33은 유류 분해능이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.Crivia Diesel Ribolance from the results as described above R33 was confirmed that the oil resolution is excellent.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 석유계 유류의 분해 활성을 가지는 신규한 미생물, 크리비아 디젤리보란스 R33 (Kribbia dieselivorans R33)을 제공한다.As described above, the present invention is a novel microorganism having a decomposition activity of petroleum oil, Crivia diesel riborance R33 ( Kribbia dieselivorans R33).

본 발명의 크리비아 디젤리보란스 R33은 다양한 산업활동 과정 중에 자연 환경에 유출되어 환경오염을 유발하고 나아가 인체 및 생태계에 유해한 영향을 끼치는 물질인 석유계 탄화수소와 기타 유류를 효과적으로 분해할 수 있다.Crivia Diesel Ribolance of the invention R33 can effectively break down petroleum-based hydrocarbons and other oils, substances that are released into the natural environment during various industrial activities, causing environmental pollution and further harmful effects on humans and ecosystems.

따라서 본 발명에 따른 크리비아 디젤리보란스 R33을 석유계 탄화수소로 오염된 토양 등의 다양한 환경에 적용시 종래의 물리화학적 토양 정화방법과 달리 미생물을 이용한 생분해 과정을 통하여 2차 오염 없이 안정적이고 친환경적으로 환경을 정화할 수 있다.Therefore, when applying Crivia diesel riborance R33 according to the present invention to various environments such as soils contaminated with petroleum hydrocarbons, unlike the conventional physicochemical soil purification method, the biodegradation process using microorganisms is stable and eco-friendly without secondary pollution. Can clean the environment.

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Claims (7)

디젤유 분해능을 가지는 크리비아 디젤리보란스 R33 (KCTC 10801BP).Crivia Diesel Ribolance with Diesel Oil Resolution R33 (KCTC 10801BP). 제 1항에 따른 미생물을 이용하여 석유계 유류 성분을 분해하는 방법.A method for decomposing petroleum oil components using the microorganism according to claim 1. 제 2항에 있어서, 상기 석유계 유류 성분이 디젤유인 것인 방법.3. The method of claim 2 wherein the petroleum oil component is diesel oil. 제 1항에 따른 미생물을 포함하는 석유계 유류 분해제.A petroleum oil decomposition agent comprising the microorganism according to claim 1. 제 4항에 있어서, 상기 석유계 유류 분해제가 토양의 유류 오염을 처리하는데 사용되는 것인 유류 분해제.5. The oily disintegrant of claim 4, wherein said petroleum oil disintegrant is used to treat oil contamination of soil. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 석유계 유류가 디젤유인 것인 유류 분해제.The oil decomposing agent according to claim 4 or 5, wherein the petroleum oil is diesel oil. 제 4항에 있어서, 분말 또는 액상 제형 형태를 가지는 것인 유류 분해제.The oil degradation agent of claim 4 in the form of a powder or liquid formulation.
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KR101058329B1 (en) 2009-11-03 2011-08-22 정형동 Eco-Friendly Oil Degrader for Crude Oil Decomposition
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