KR100676929B1 - 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법 - Google Patents

윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100676929B1
KR100676929B1 KR1020050101122A KR20050101122A KR100676929B1 KR 100676929 B1 KR100676929 B1 KR 100676929B1 KR 1020050101122 A KR1020050101122 A KR 1020050101122A KR 20050101122 A KR20050101122 A KR 20050101122A KR 100676929 B1 KR100676929 B1 KR 100676929B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pseudomonas
lubricating oil
strain
lubricant
soil
Prior art date
Application number
KR1020050101122A
Other languages
English (en)
Inventor
유희욱
조경숙
심은화
이태호
Original Assignee
유희욱
바이오세인트(주)
조경숙
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 유희욱, 바이오세인트(주), 조경숙 filed Critical 유희욱
Priority to KR1020050101122A priority Critical patent/KR100676929B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100676929B1 publication Critical patent/KR100676929B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes
    • B09C1/105—Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes using fungi or plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/343—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for digestion of grease, fat, oil

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 윤활유분해능을 가지는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 10~37℃의 넓은 온도범위에서 윤활유 등의 유류에 함유되어 있는 다양한 종류의 탄화수소 화합물을 동시에 효과적으로 분해할 수 있는 능력을 가진 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주 및 이를 이용한 윤활유로 오염된 토양 및 지하수로부터 윤활유를 제거하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 슈도모나스 JN4 균주는 10~37℃의 넓은 온도범위에서 생장하면서 우수한 윤활유 분해능을 나타내므로, 각종 윤활유로 오염된 토양, 퇴적물, 지하수, 갯벌, 해안가 및 해양 등 각종 환경생태계를 효과적으로 정화하여 복원시킬 수 있다.
윤활유 오염, Pseudomonas sp. JN4, 토양/지하수 오염, 생물학적 정화 방법

Description

윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ＪＮ4 균주 및 이를 이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를 제거하는 방법{Pseudomonas sp. JN4 Having Lubricants Degrading Activity and Method for Removing Lubricants from the Contaminated Soil and Underground Water Using The Same}
도 1은 온도에 따른 consortium 및 슈도모나스 JN4의 성장 및 분해능을 나타낸 상대비교그래프이다 (○: consortium의 윤활유 분해율; ●: consortium의 비성장율 SGR; □: 슈도모나스 JN4의 윤활유 분해율; ■: 슈도모나스 JN4의 비성장율).
도 2는 윤활유 분해 미생물 consortium과 슈도모나스 JN4의 시간에 따른 성장과 윤활유 분해를 나타낸 그래프이다 (□: 대조군; ●: consortium; ■: 슈도모나스 JN4).
도 3은 대조군, consortium 및 슈도모나스 JN4의 시간에 따른 윤활유 분해 정도를 나타내는 가스크로마토그래피 결과이다.
도 4는 consortium 및 슈도모나스 JN4의 비성장율과 윤활유 분해율을 나타낸 그래프이다 (○: consortium의 분해율; ●: consortium의 비성장율; □: 슈도모나스 JN4의 분해율; ■: 슈도모나스 JN4의 비성장율).
본 발명은 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 10~37℃의 넓은 온도범위에서 윤활유에 함유되어 있는 다양한 종류의 탄화수소 화합물을 동시에 효과적으로 분해할 수 있는 능력을 가진 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주 및 이를 이용한 윤활유로 오염된 토양 및 지하수로부터 윤활유를 제거하는 방법에 관한 것이다.
석유 화합물은 산업공정 및 자동차 등의 운송시설에 널리 이용되고 있으며, 그 수요가 나날이 증가함에 따라 발생되는 폐화합물의 양도 증가하고 있다. 다양한 석유 화합물 중 난분해성의 윤활유는 비교적 높은 탄소수의 포화탄화수소로 구성된 혼합물로서, 여러 사용목적에 따라 질소, 인, 황 및 중금속 등을 함유하고 있다. 윤활유는 제조 및 저장, 운반과 각종 차량 등으로부터 환경으로 배출된다. 배출된 윤활유는 대개 토양으로 유입되어 토양 및 지하수의 오염을 야기한다. 윤활유를 포함한 유류화합물로 오염된 토양 및 지하수의 처리방법들 중에서, 미생물을 이용한 생물학적 저감방법(bioremediation)은 경제적이고 효과적이며 안전하여 그 중요성이 증가되고 있다. 생분해는 오염물의 in situ 저감과정이나 토착 미생물에 의한 처리과정의 주요한 과정으로, 효과적인 bioremediation을 위해서는 오염물을 분해할 수 있는 생물자원의 개발 및 확보가 선행되어야 한다. 이와 더불어 효율적인 생 분해를 위해 생물자원의 최적 환경조건을 파악하여야 한다.
윤활유는 탄소수 18~50의 중질경유 및 탈랍용 유출유에서 납을 분리한 잔유 등을 원료유로 하며, 인, 질소, 유황 성분을 함유한 유기화합물계, 폐놀계, 아민계 등의 유기화합물 및 Li, Sr, Co, Ba, Ca, Mo 등의 무기화합물이 첨가되어있는 대표적인 난분해성 물질이다. 이러한 폐윤활유는 종래에는 소각 또는 매립법으로 처리되어 대기오염 및 토양오염의 원인이 되어오고 있으며, 미생물을 이용한 저감방법의 연구가 계속되고 있으며, 지금까지 밝혀진 폐윤활유 분해 세균으로는 바실러스 리케니포미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 속 균주, 슈도마나스 아우레지노사(Pseudomonas aeruginosa), 리조비아케(Rhizobiaceae)) 속 균주, 아크로모박터(Achromonacter) 속 균주 등이 보고되고 있다 (Iwashita S et al., Appl. Micorbiol. Biotechnol, 65:629, 2004; 주춘성 등 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 논문집(II), 287, 2001).
윤활유로 오염된 토양이나 지하수를 처리하기 위하여 상기와 같은 미생물을 적용하는데 있어 가장 중요한 것은 유활유를 분해할 수 있는 미생물이 잘 생육하여 분해활성을 높일 수 있는 환경을 조성하여 윤활유 오염물질을 제거하는 것이다. 즉, 미생물이 윤활유를 이용하여 빠른 속도를 생육할 수 있도록 환경을 잘 조절하는 것이 필요하다. 미생물의 생육속도는 온도, pH, 수분 및 각종 영양물질의 농도에 영향을 받는데, pH, 수분 및 각종 영양물질의 농도는 비교적 인위적으로 조절하기 쉬운 인자이다. 그러나 처리 대상으로 하는 토양이나 지하수의 온도와 주변 환경의 온도를 인위적으로 조절하는 것은 매우 곤란하며 가능하다할지라도 비용이 많이 소 용된다. 특히, 우리나라와 같이 사계절이 변화가 뚜렷한 국가에서는 기온이 낮은 겨울철에는 생물복원법을 사용하여 윤활유오염 환경을 정화하는데 많은 제약을 받고 있다. 또한, 지하수의 경우 평균 수온이 10~15℃ 정도로 저온이기 때문에 생물복원법에 의해 윤활유로 오염된 지하수를 현장처리(in situ) 하는데는 많은 문제가 발생하고 있다.
따라서 중온에서뿐만 아니라 저온에서도 윤활유에 함유되어 있는 다양한 종류의 석유탄화수소 화합물을 동시에 빠른 속도로 분해 가능한 미생물의 확보와 이 균주를 활용한 전천후형 유활유 오염 제거방법의 개발이 절실히 요구되고 있다.
이에 본 발명자들은 환경적 요인에 영향을 덜 받는 윤활유제거 미생물을 분리하기 위하여 예의 노력한 결과, 유활유로 오염된 토양에서 슈도모나스 JN4 균주를 분리하고, 상기 균주가 넒은 온도범위에서 성장이 가능하고, 상기 온도범위에서 윤활유 분해활성이 높은 것을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 주된 목적은 10~37℃의 넓은 온도 범위에서 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주를 함유하는 유활유 분해용 미생물제제를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주 또는 상기 미생물제제를 이용하여 토양 또는 지하수에서 오염된 윤활 유를 제거하는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P)을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P)를 함유하는 윤활유 분해용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P) 또는 상기 미생물 제제를 이용하는 것을 특징으로 하는 오염된 토양 및/또는 지하수에서 윤활유를 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 윤활유는 폐윤활유인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서는 10~37℃의 넓은 온도범위에서 다양한 윤활유를 분해할 수 있는 신규한 윤활유 분해균주를 분리 동정하기 위하여, 윤활유로 오염된 토양에서 분리한 미생물 consortium으로부터 신규 균주 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P)을 분리하고, 상기 균주의 생장에 미치는 온도의 영향 및 균주의 윤활유 분해능을 확인하고, 상기 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P)를 함유하는 미생물 제제를 제조하여, 이의 생물학적 윤활유 제거효과를 확인하였다.
본 발명의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P)는 윤활유로 오염된 토양으로부터 다음과 같은 선별 과정을 거쳐 분리하였다. 먼저 윤활유로 오염된 토양 시료를 윤활유를 유일 탄소원으로 하는 무기염 배지에 넣고, 30℃에서 진 탕배양하면서 윤활유 분해세균을 집식배양 하였다. 상기 집식배양액을 멸균수로 희석한 후 영양한천 배지에 도말하여 우점종인 균주를 4종 분리하였다. 이들 우점종을 순수분리하여 유일탄소원으로 윤활유를 첨가한 무기염 배지에 접종한 후 배양하여 균주 생장, 윤활유 분해능, 생장 가능한 온도 범위를 조사하여 10~37℃의 넓은 온도범위에서 윤활유를 효율적으로 분해 할 수 있는 JN4 균주를 분리하였다. 분리한 균주의 16S rDNA 부분을 분리하여 염기서열을 조사하고, 기존의 유전자 분석 자료를 검색한 결과, 분리균을 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P)에 속하는 신균주로 동정하였다.
본 발명의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주는 영양배지에서 생장에 미치는 온도의 영향을 조사한 결과, 10~37℃의 넓은 온도범위에서 생장이 가능한 균주임을 알 수 있었으며, 20~37℃의 중온에서 뿐만 아니라 10~20℃의 저온에서도 윤활유에 함유되어 있는 다양한 종류의 탄화수소 화합물 및 톨루엔, 에틸렌벤젠, 아세톤 등을 동시에 효과적으로 분해하는 특성을 지니고 있었다.
종래 윤활유 분해 균주로 알려진 Bacillus sp. LU1는 12℃의 저온에서 중질계 윤활유를 약 20%가량 분해한다고 기술되어 있고(주춘성 등, "윤활유분해 균주의 분리 및 그 특성", 대한환경공학회 춘계학술연구발표회 논문집(Ⅱ), 5:11,2001), 본 발명의 윤활유 오염토양에서 채취한 미생물 consortium 역시 10℃의 낮은 온도에서 20일안에 폐윤활유를 약 20%정도 분해하였으나, 본 발명의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주는 10 ℃에서 10,000 mg/L의 윤활유를 약 27일 만에 약 78% 까지 분해하였으며, 특히, 본 발명의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주는 본 발명에서 분리한 미생물 consortium보다 폐윤활유에 대한 분해능이 2배 이상 뛰어났으며, 윤활유 이외의 원유탄화수소 성분을 이용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 철도차량 등의 각종 차량의 정비 등에서 발생되는 누출 폐윤활유, 윤활유의 수송 과정이나 저장시설로부터 유출된 윤활유로 오염된 토양, 퇴적물, 지하수, 해양, 해안가 등의 환경을 정화하기 위해 Pseudomonas sp. JN4 균주를 이용하여 오염된 윤활유를 이산화탄소로 전환·제거하는 생물학적 윤활유 제거 방법을 제공한다. 본 발명에 의한 윤활유 제거방법에서는 Pseudomonas sp. JN4 균주의 액체 배양액, 동결건조 균체 또는 Pseudomonas sp. JN4 균주를 이용하여 만든 액체 또는 고형물 형태의 미생물 제제를 사용할 수 있다.
액체형태의 미생물 제제는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균체에 자당, 스킴밀크, 및 효모추출액을 첨가한 다음 물을 첨가하여 제조하고, 고체형태의 미생물 제제는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균체를 벤토나이트 혹은 셀라이트에 흡착시켜 제조한다. 또한 분말형태의 미생물 제제는 고체형태의 미생물 제재를 볼밀 등을 사용하여 분말형태로 제조할 수 있다.
본 발명에 의한 Pseudomonas sp. JN4 균주 또는 이를 함유하는 미생물 제제를 윤활유로 오염된 환경에 살포하여 오염된 윤활유를 제거하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 Pseudomonas sp. JN4 균주는 넓은 온도범위에서 윤활유 분해 활성을 나타내기 때문에 윤활유 오염 토양 및 지하수에 환경적 변화없이 직접 처리하는 것이 가능하다.
발명에 의한 미생물 제제를 평균 수온이 10~15℃인 윤활유 오염 토양과 지 하수를 현장처리(in situ) 한 결과, 약 250일 동안에 윤활유의 약 88-93% 정도가 제거되는 우수한 정화능을 나타내었으며, 윤활유 오염토양을 처리한 결과 약 30일 경과 후에 총 윤활유의 약 87%를 제거할 수 있었다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 윤활유를 분해할 수 있는 균주의 분리 및 동정
(1) 미생물 consortium의 분리
윤활유 분해 호기성 미생물 consortium을 얻기 위해 윤활유로 오염된 토양을 근원으로 다음과 같은 선별 과정을 거쳐 분리하였다. 윤활유 및 윤활유로 오염된 5곳의 토양을 각각 8g씩 혼합하여 무기염 배지(KH2PO4 : 1.5 g/L, Na2HPO4 : 9.0 g/L, (NH4)2SO4 : 3.0 g/L, CaCl2·2H2O : 0.01 g/L, MgSO4 : 0.15 g/L, FeSO4·7H2O : 0.1 g/L) 500ml에 현탁 시켰다. 토양현탁액의 상등액을 취하여 무기염 배지 100ml에 접종한 후, 유일 탄소원으로 폐윤활유를 1% 첨가하여 180rpm, 30℃에서 농화배양을 실시하였다. 이 때, 사용한 폐윤활유는 자동차에 사용된 SAE10W/40 내연기관용 윤활유를 사용하였다. 폐윤활유를 이용하여 성장할 수 있는 미생물이 관찰되면, 무기염배지 5ml과 윤활유 1%가 첨가된 test tube에 혼합배양액을 5% 접종하여 위와 동일한 조건으로 집식배양을 수행하였다.
미생물 consortium으로부터 순수균을 분리하고자 consortium 배양액을 연속희석하여 LB-agar 고체배지에 도말한 후, 30℃에서 약 24시간동안 배양하여 형성된 미생물 콜로니의 표현형을 기준으로 4가지 균주 JN1~ JN4를 분리하였다. 각 균주를 무기염배지에 유일 탄소원으로 폐윤활유를 첨가하여 배양한 후 미생물의 성장과 윤활유 분해를 분석한 결과, JN4만이 폐윤활유를 탄소원과 에너지원으로 이용하면서 성장하였다.
(2) JN4 균주의 동정
윤활유 분해능이 확인된 JN4를 동정하기 위해 16S rDNA 분석방법을 이용하였다. JN4 균주에 대하여 16S rDNA 부분을 분리하여 염기서열을 조사하고 기존의 유전자 분석 자료를 검색한 결과, 호기분해에 관여하는 Pseudomonas aeruginosa (Iwashita, S. et al., Appl. Micorbil. Biotechnol., 65:620, 2004)와 94% 유사한 신규의 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P)로 동정하고, 2005년 5월 26일 한국미생물보존센터에 수탁번호 KCCM-10656P로 기탁하였다.
실시예 2. 슈도모나스 JM4 균주의 비성장속도에 미치는 온도의 영향분석
실시예 1에서 분리한 슈도모나스 JN4균주의 다양한 온도조건에서 생장속도를 살펴보았다.
1%(v/v)의 폐윤활유가 첨가된 무기염배지 5ml에 consortium, 슈도모나스 JN4, EL2를 5%씩 접종한 후, 배양온도조건을 4, 10, 15, 20, 25, 30, 37℃으로 다양하게 변화시켜 consortium과 슈도모나스 JN4의 비성장속도와 윤활유 분해속도의 상대값을 이용하여 이에 대한 온도의 영향을 알아보았다. 모든 실험은 삼반복 수행하였다. 미생물의 성장과 윤활유 분해를 확인하기 위해, 600nm의 파장에서 OD(optical density)와 배지에 남아있는 잔류 윤활유농도를 측정하였다.
잔류 폐윤활유 농도 분석은 가스 크로마토그래피(HP 5890 series II plus, Hewlett Packard Co., USA)를 이용하였다. 검출기는 FID (Flame Ionization Detector)를 사용하였고, 컬럼은 HP-5 (30m×.32mm×0.25μm, Hewlett Packard Co., USA), 시료 주입부와 검출부의 온도는 각각 300, 350℃이고, 오븐은 150℃에서 0.5분 holding, 250℃까지 분당 7℃로 승온시킨 후 2분 holding, 분당 5℃ 속도로 325℃까지 승온 조작 후 10분 holding으로 설정하였다.
도 1은 온도에 따른 consortium 및 슈도모나스 JN4의 성장 및 분해능을 나타낸 상대비교 그래프로서, consortium 및 슈도모나스 JN4가 모두 30℃에서 성장과 윤활유 분해속도가 가장 빨라 상기 30℃에서의 값을 1로 정하여 다른 값의 비율을 나타낸 것이다. 비성장속도의 경우, 슈도모나스 JN4는 10℃ 이상의 온도에서 급격히 빨라졌으나, consortium은 완만한 증가를 보였으며, 윤활유 분해속도는 consortium 및 슈도모나스 JN4가 모두 10℃이상에서 급격히 빨라졌다. 이는 윤활유 분해속도와는 상관없이, JN4의 성장이 consortium보다 상대적으로 온도에 영향을 더 많이 받음을 의미한다. 한편, consortium은 예외적으로 15℃에서 매우 잘 성장 하는 특징을 보였다. 윤활유 분해속도의 경우, 10℃와 25℃ 사이에서는 온도가 10℃ 증가함에 따라 약 1.5~4배 증가하였으며 30℃에서 급격히 분해속도가 증가하여 JN4의 경우 20℃에서 보다 약 5배나 빨라졌다.
실시예 3. 슈도모나스 JN4 균주의 윤활유분해능 측정
유일탄소원과 에너지원으로 폐윤활유를 이용하여 성장할 수 있는 consortium과 슈도모나스 JN4의 윤활유 분해능을 비교하기 위하여 폐윤활유농도를 약 1100~8000 mg/L로 변화시켜 분해능을 관찰하였다. 배양온도는 실시예 2에서 consortium 및 슈도모나스 JN4에서 높은 성장과 분해율을 나타낸 온도인 30℃에서 배양하였으며, 모든 실험은 삼반복 수행하였다.
도 2는 윤활유 분해 미생물 consortium과 JN4의 시간에 따른 성장과 윤활유 분해를 나타낸 것으로, 다양한 농도조건에 대한 각 균주에 대한 분해능 결과 중 초기 윤활유 농도가 약 8000 mg L-1에서의 OD600nm, 가스크로마토그램피를 사용하여 분석한 결과를 나타낸 그래프이다. Consortium은 약 15일 배양 후에, 슈도모나스 JN4는 약 10일 후에 정체기에 도달하였으며, 윤활유는 슈도모나스 JN4의 경우 배양 15일 후에 약 2000 mg L-1까지 분해되었다. Consortium과 JN4의 성장과 윤활유 분해 결과, consortium보다 JN4가 활성이 더 좋은 것을 확인할 수 있다.
도 3은 대조군, consortium 및 슈도모나스 JN4의 배양 15일 후의 잔류윤활유 농도의 GC 분석결과이다. 배양시간이 지날수록 잔류윤활유의 농도가 감소하여 난분 해성분만 남는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 consortium과 슈도모나스 JN4가 윤활유를 분해함을 알 수 있었다.
실시예 4. 기질에 따른 슈도모나스 JN4의 분해능 조사
폐윤활유를 이용하여 성장할 수 있는 미생물이 다른 기질을 유일탄소원으로 이용하여 성장할 수 있는지를 알아보기 위해, 본 실시예에서는 슈도모나스 JN4의 ethylalcohol, metyhlalcohol, acetone, TCE (trichloroethylene), PCE (polychloroethylene), BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene), MTBE(methyl tert-butyl ether)의 10가지 유기화합물에 대한 이용도를 평가하였다. 슈도모나스 JN4의 액체배양액 50ml을 멸균수로 2번 세척한 후 cell down하여 약 500ml의 serum bottle 내부의 modified BH (Bushnell-Haas) 배지(0.409 g/L의 MgSO4·7H2O, 0.0265 g/L의 CaCl2·2H2O, 1 g/L의 KH2PO4, 1 g/L의 NH4NO3, 6 g/L의 Na2HPO4·12H2O, 6 g/L의 Na2HPO4·12H2O) 15ml에 접종한 다음, 각각의 기질을 20㎕씩 첨가한 후, 30℃, 180rpm에서 배양하였다.
모든 실험은 두 번 반복하여 수행했다. 모두 10가지의 기질에 대한 슈도모나스 JN4의 이용정도를 파악하기 위해, 정기적으로 슈도모나스 JN4의 성장을 OD(600nm)로 측정하였다.
그 결과, 슈도모나스 JN4는 폐윤활유 이외에도 ethanol, methanol, acetone, toluene, ethylbenzene을 유일탄소원으로 이용하여 성장할 수 있었다.
실시예 5. 슈도모나스 JN4를 함유하는 미생물 제제를 이용한 윤활유 오염토양의 정화처리
본 발명에 의한 슈도모나스 JN4 균주를 이용하여 윤활유로 오염되어 있는 토양을 정화처리하기 위하여 토양경작법을 사용하였다. 윤활유로 오염된 토양의 평균 오염도는 총 석유탄화수소 농도로 약 5100 - 6200 mg/kg 이었다. 미생물 배양액을 원심분리 후 modified BH 배지로 재 현탁시켜 제조되고, Pseudomonas sp. JN4 균주 농도가 109 - 1010 CFU/mL 인 미생물 제제를 1kg의 오염토양 당 1010 CFU가 되도록 골고루 살포하였고, N, P, S가 주성분인 영양제를 C/N/P 비율이 100:10:1 이 되도록 투여하였다. 오염토양 층은 약 50cm가 되도록 하였고, 매 2일 마다 경작기를 사용하여 토양층을 뒤집어 주었다. 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주로 처리하는 동안 토양 시료를 채취하여 윤할유를 분석한 결과를 표 3에 나타내었다. 토양 시료중의 윤활유(총 석유탄화수소)의 농도는 토양시료를 헥산으로 추출한 후 가스크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 표 1에서 볼 수 있듯이 본 실시예에 의한 정화방법은 약 30일 경과 후에 총 윤활유의 약 87%를 제거할 수 있었다. 이로써, 본 발명에 의한 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 균주를 이용한 경작법에 의해 윤활유 오염토양의 정화가 가능함을 확인하였다.
슈도모나스 JN4 균주를 이용한 오염 토양의 경작법의 효율
처리기간 (일) 윤활유 농도 (mg/kg) 제거효율 (%)
0 5,650 ± 550 0
12 3,670±140 35±6
21 791±390 76±7
30 490±230 87±4
실시예 6. 슈도모나스 JN4 균주를 이용한 윤활유오염 토양의 현장( in situ ) 처리
본 발명의 슈도모나스 JN4 균주의 배양액을 원심분리 후 modified BH 배지로 재현탁시켜 제조한 액상 미생물제제를 이용하여 윤활유로 오염된 철도차량 기지창 선로의 토양을 정화하였다. 오염 토양의 윤활유농도는 총 석유탄화수소 농도로 약 7,000mg/kg이었다. 윤활유로 오염된 토양의 지표면으로부터 추출정과 미생물 주입정을 각각 20m2당 1 곳씩 설치하였다(유공관: 지름 5cm). 슈도모나스 JN4 균주를 이용하여 제조한 액상의 미생물 제제(109 - 1010 CFU/mL) 및 영양제를 각 주입정에 각각 10리터와 5리터를 주입하였다. 3.5m 깊이의 추출정에는 송풍기를 사용하여 공기를 배기시켜 오염 토양층이 호기적 분위기를 유지시켜 오염 폐윤활유를 분해할 수 있는 환경을 제공하였다. 첨가한 영양제는 무기염 배지에 C:N:P 비율을 100:10:1이 되도록 질소원을 추가한 적으로 공급한 것이다. 토양시료는 지오프로브를 사용하여 채취하였고 토양 중의 윤활유(총 석유탄화수소)의 농도는 헥산으로 추출한 후 가스크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 표 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 의한 정화방법은 약 250일 동안에 오염된 윤활유의 88-93% 정도를 제거하여, 우수한 정화능력을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
슈도모나스 JN4 균주를 이용한 윤활유로 오염된 오염 토양의 처리 성능
처리기간 (일) 윤활유 농도 (mg/kg) 제거효율 (%)
0 7,000±265 0
30 5,740±140 15-20
86 3,290±350 48-58
153 1,960±280 68-76
204 980±77 83-89
248 665±17 88-93
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명은 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주를 제공하는 효과가 있으며, 상기 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주를 함유하는 윤활유 분해용 미생물제제를 제공하는 효과가 있다. 본 발명은 또한, 상기 슈도모나스 (Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM-10656P) 균주 또는 상기 미생물제제를 이용하여 윤활유로 오염된 토양 또는 지하수에서 윤활유를 제거하는 방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 슈도모나스 JN4 균주는 10~37℃의 넓은 온도범위에서 생장하면서 우수한 윤활유 분해능을 나타내므로, 윤활유로 오염된 토양, 퇴적물, 지하수, 갯 벌, 해안가 및 해양 등 각종 환경생태계를 효과적으로 정화하여 복원시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P).
  2. 제1항의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P)을 함유하는 윤활유 분해용 미생물 제제.
  3. 제1항의 슈도모나스(Pseudomonas sp.) JN4 (KCCM 10656P) 또는 제2항의 미생물 제제를 이용하는 것을 특징으로 하는 오염된 토양 및/또는 지하수에서 윤활유를 제거하는 방법.
KR1020050101122A 2005-10-26 2005-10-26 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법 KR100676929B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101122A KR100676929B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050101122A KR100676929B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100676929B1 true KR100676929B1 (ko) 2007-02-01

Family

ID=38105024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050101122A KR100676929B1 (ko) 2005-10-26 2005-10-26 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100676929B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101477886B1 (ko) 2013-01-20 2015-01-02 전남대학교산학협력단 갯지렁이로부터 동정된 이종의 바실러스 균주를 이용한 갯벌정화제
KR20160041361A (ko) 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 오이코스 윤활유분해 미생물을 이용한 토양정화방법 및 토양정화제
KR20160041362A (ko) 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 오이코스 석유분해 미생물을 이용한 토양정화방법 및 토양정화제

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101477886B1 (ko) 2013-01-20 2015-01-02 전남대학교산학협력단 갯지렁이로부터 동정된 이종의 바실러스 균주를 이용한 갯벌정화제
KR20160041361A (ko) 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 오이코스 윤활유분해 미생물을 이용한 토양정화방법 및 토양정화제
KR20160041362A (ko) 2014-10-07 2016-04-18 주식회사 오이코스 석유분해 미생물을 이용한 토양정화방법 및 토양정화제

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ganesh et al. Diesel degradation and biosurfactant production by Gram-positive isolates
JP5251003B2 (ja) 潤滑油分解微生物および微生物コンソーシアム、ならびにそれらを用いた潤滑油汚染土壌の浄化方法
Prakash et al. Biodegradation potential of petroleum hydrocarbons by bacteria and mixed bacterial consortium isolated from contaminated sites
Prantera et al. Degradation of gasoline aromatic hydrocarbons by two N 2-fixing soil bacteria
KR101300348B1 (ko) 유류 오염 토양의 정화용 미생물 액상 조성물, 이의제조방법 및 이를 이용한 유류 오염 토양의 정화방법
CN111748483A (zh) 一株石油烃降解芽孢杆菌及其应用
Riskuwa-Shehu et al. Enhanced removal of crude oil in soil by mixed culture of Bacillus megaterium UL05 and Pseudomonas aeruginosa UL07
Hocinat et al. Aerobic degradation of BTEX compounds by Streptomyces species isolated from activated sludge and agricultural soils
KR100679420B1 (ko) 다환 방향족 탄화수소 분해능을 가진 균주
KR100676929B1 (ko) 윤활유 분해능을 가지는 슈도모나스 ｊｎ4 균주 및 이를이용한 오염 토양 및 지하수로부터 오염된 윤활유를제거하는 방법
KR100435231B1 (ko) 신규한 중·저온 유류분해균주 로도코커스ｓｐ．ＹＨＬＴ-2 ＫＣＴＣ １０２０３ＢＰ 균주 및 이를이용한 생물학적 유류 제거 방법
KR101471508B1 (ko) 다환방향족 탄화수소 분해 활성을 가지는 알테로모나스 속 ｓｎ２
CN110551662A (zh) 节杆菌菌株zj-h及其应用
KR101198103B1 (ko) 유류 분해능을 가지는 신규 미생물 및 이를 이용한 유류 오염 토양의 생물학적 복원 방법
Truu et al. Enhanced biodegradation of oil shale chemical industry solid wastes by phytoremediation and bioaugmentation
KR100389689B1 (ko) 유류분해능을 가지는 신규 아시네토박터 캘코아세티쿠스에이취에스1 및 이를 이용한 유류 분해 방법
CN112011480B (zh) 一株芳香烃降解菌及其应用
KR20090030897A (ko) 유류 오염 토양의 정화용 미생물 액상 조성물, 이의제조방법 및 이를 이용한 유류 오염 토양의 정화방법
KR20130100532A (ko) 유류 오염물질 분해능을 갖는 슈도모나스 니트로덕션―ｏｃｔｏ１ 균주 및 이를 이용한 유류 오염물질 분해 방법
KR100388164B1 (ko) 스테노트로포모나스 말토필리아 티3-씨 균주와 이를이용한 생물학적 유류 제거방법
KR100998035B1 (ko) 유류 분해능을 갖는 슈도모나스 속 미생물 및 상기미생물을 이용한 유류 오염 물질의 처리 방법
FI112088B (fi) Eettereitä hajottavia bakteereita ja niiden käyttö
KR101036806B1 (ko) 알카리지니어스 속 미생물, 이를 이용한 유류와 중금속 오염 토양 정화방법
KR100469480B1 (ko) 유류분해능을 가진 슈도모나스 속 균주
KR100431278B1 (ko) 벌크홀데리아 세파시아 2에이-12 균주 및 이를 이용한생물학적 ｐａｈ 제거 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120120

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130107

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee