KR100878612B1 - 서모모나스 속 ＧＳｌｙｓｏ-1 균주 및 이를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제 - Google Patents

서모모나스 속 ＧＳｌｙｓｏ-1 균주 및 이를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서모모나스(Thermomonas) 속 GSlyso-1 균주(KCTC 11169BP) 및 이를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제에 관한 것으로, 상기 균주는 고온호기 조건에서 잉여슬러지의 주성분인 미생물을 용해시킬 수 있는 라이소자임(lysozyme)을 분비하므로, 이 균주를 포함하는 제제는 하수 처리장 등에서 발생하는 슬러지의 생물학적 처리를 위해 유용하게 사용될 수 있다.
잉여슬러지, 미생물 제제, 라이소자임

Description

서모모나스 속 ＧＳｌｙｓｏ-1 균주 및 이를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제{THERMOMONAS GSlyso-1 STRAIN AND MICROBIAL PREPARATION CONTAINING THE SAME FOR TREATING EXCESS SLUDGE}
본 발명은 서모모나스(Thermomonas) 속 GSlyso-1 균주 및 이를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제에 관한 것이다.
하수도 보급률의 상승 및 하수 종말처리시설의 신·증설에 따라 국내 하수처리장에서 발생하는 슬러지의 양은 지속적으로 증가하고 있다. 종래의 하수 슬러지는 소각, 매립, 해양투기, 재활용 등의 방법으로 처리되고 있으며, 이 중 해양투기 방법이 경제적 이유에 기인하여 가장 큰 비율을 차지하고 있다. 그러나, 런던협약 96의정서의 국제법 발효에 의해 해양 투기가 점차 어려워지고 있으며 2011년부터는 전면 금지될 예정이다. 이에, 궁극적으로 하수처리장에서의 슬러지 발생량을 줄이지 않으면 하수 슬러지의 처분에 어려움을 겪을 것으로 예상된다.
이때, 슬러지 발생량을 줄이는 것은 하·폐수의 생물학적 처리 후 필연적으 로 발생되어 하수 슬러지의 대부분을 차지하는 '잉여슬러지'의 감량화를 의미하는 경우가 대부분으로, 잉여슬러지의 주성분은 폭기조에서 성장한 미생물이며 질량상의 주성분은 박테리아로 알려져 있다. 따라서, 잉여슬러지를 감량화하기 위해서는 박테리아의 세포벽을 파괴함으로써 이들을 분해하여 구성물질을 가용화 하는 것이 가장 효과적이다. 박테리아의 세포벽을 파괴하는 방법으로는 열처리(Li 등, Water Sci Technol, 26, 857-866, 1992), 화학적 처리(Rocher 등, Water Sci Technol, 44, 437-444, 2001), 오존처리(Deleris 등, Ozone Sci Eng, 22, 473-486, 2000), 밀(mill)을 이용한 기계적 처리(Middelberg AP., Biotechnol Adv, 13, 491-551, 1995), 초음파처리 (Mao 등, Water Sci Technol, 50, 91-97, 2004) 등이 알려져 있다.
특히, 생물학적인 방법을 이용한 가수분해법은 비교적 간편하고 저비용이며 이로부터 얻어지는 분해물은 생물학적으로 이용이 용이하여 외부 탄소원으로도 사용할 수 있다.
한편, 고온호기성 박테리아를 이용한 유기 슬러지의 가용화 전처리가 혐기 소화(anaerobic digestion)에 있어 매우 유용하다고 보고된 바 있고(Hasegawa 등, Water Sci Technol, 41, 163-169, 2000), 호열성 박테리아가 고온 호기적 조건에서 슬러지를 가용화한다는 보고도 있었다(Mori 등, J WatWaste, 37, 40-44, 2005).
이에, 본 발명자들은 잉여슬러지를 처리할 수 있는 효과적인 방법을 찾기 위하여 연구를 거듭한 결과, 슬러지로부터 분리한 서모모나스 속의 한 종인 새로운 균주가 라이소자임(lysozyme) 분비에 의해 박테리아의 세포벽을 파괴시켜 잉여슬러지의 생물학적 분해에 사용될 수 있다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 라이소자임을 분비함으로써 잉여슬러지를 생물학적으로 분해할 수 있는 미생물 균주를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 균주를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 라이소자임을 분비하는 균주를 하수 슬러지에 처리하는 것을 포함하는 잉여슬러지의 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 신규한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주(KCTC 11169BP)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 포함하는 잉여슬러지 처리용 미생물 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 라이소자임을 분비하는 서모모나스 속의 균주를 하수 슬러지에 처리하는 것을 포함하는 잉여슬러지의 처리방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 라이소자임을 분비하는 서모모나스 속의 균주가 GSlyso-1 균주인 잉여슬러지의 처리방법을 제공한다.
본 발명의 균주는 하수처리장의 활성슬러지로부터 분리된 것으로, 서열번호 1로 기재되는 16S rDNA 염기서열을 가지며, 이 서열은 서모모나스 하이드로서말리스(Thermomonas hydrothermalis)의 16S rDNA 염기서열(유전자은행 수납번호 AF542054)과 98%의 서열 상동성(sequence homology)을 나타낸다. 그러나, 이 균주는 다른 서모모나스 속과는 달리 라이소자임을 생산 및 분비한다. 따라서, 본 발명자들은 이 균주를 서모모나스 속 GSlyso-1으로 명명하고, 2007년 8월 7일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 기탁번호 KCTC 11169BP로서 기탁하였다.
이러한 특성을 갖는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주는 잉여슬러지의 주성분인 박테리아의 구성성분인 펩타이도글라이칸(peptidoglycan)을 분해할 수 있는 라이소자임을 분비하므로 이들 균주를 잉여슬러지에 처리할 경우 잉여슬러지의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
이때, 상기 서모모나스 속 GSlyso-1 균주는 액체 배양물 또는 고체 배양물로서 그대로 사용되거나, 이러한 배양물을 포함하는 미생물 제제의 형태로 사용될 수도 있다.
상기 배양물을 얻기 위한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 배양은 회분식 배양으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 배양은 호기적 조건에서 이루어질 수 있으며, 교반 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 영양 배지가 포함되어 있는 발효조에 접종하여 광학밀도(OD)값이 1 이상이 될 때 까지 회분식으로 배양한 다음, 잉여슬러지를 생물반응조에 유입시켜 처리할 수 있다.
이때, 슬러지에 포함된 그람 음성 세균에 대한 용해 효과를 증가시키기 위해 서 균주 처리 전에 슬러지를 클로로포름 등으로 처리하여 세균의 펩타이도글라이칸을 노출시키는 것이 바람직하다.
또한, 슬러지를 고온 고압 처리함으로써 미생물 용해 효과를 더욱 증가시킬 수 있으며, 이때 압력을 1 내지 2 atm, 온도를 120 내지 135℃ 범위로 하는 것이 좋다.
상기 균주는 고온호기 조건에서 잉여슬러지의 주성분인 미생물을 용해시킬 수 있는 라이소자임(lysozyme)을 분비하므로, 이 균주를 포함하는 제제는 하수 처리장 등에서 발생하는 슬러지의 생물학적 처리를 위해 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 라이소자임 분비 균주의 분리
라이소자임 분비 균주를 분리하기 위하여, 서로 다른 7곳의 하수처리장으로부터 활성 슬러지를 채취하여 45℃의 가용화 반응조에 보관하였다. 5일마다 각 슬러지 1 ㎖씩을 채취한 후, 비드-비튼(bead-beaten; MINI-BEADBEATER™, Bartlesville, USA)으로 플록(floc)을 파괴하여 가능한 많은 균들이 노출되도록 하였다.
한편, 대장균을 글루코오스 농도가 4 g/L인 500 ㎖의 M9 최소배지 (Sambrook, Molecular cloning: a laboratory manual, 2nd ed, A.3, 1989)를 이용하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, 원심분리(7,000 rpm, 15분, 4℃)하여 침전된 세포를 분리하였다. 클로로포름과 인산칼륨 완충액을 2:8(v/v)로 혼합하여 30분간 진탕하고 2분간 정치시켜 얻은 클로로포름 포화된 5 mM KPB(pH 7.0, 25℃) 20 ㎖에 상기 세포를 재현탁하였다. 얻어진 재현탁액에 다시 클로로포름 2 ㎖를 첨가한 후, 25℃에서 15 분간 진탕하고 원심분리(7,000 rpm, 15 분, 4℃)한 다음, 침전된 세포를 5 mM EDTA를 포함하는 60 mM KPB(pH 7.0)로 두 번 세척하고, 50 mM KPB(pH 7.0)에 재현탁하여 한 번 더 세척하였다. 최종적으로 재현탁액 1 ㎖씩을 나누어 -30℃에 보관하였다.
상기에서 준비된 클로로포름을 처리하여 펩타이도글라이칸을 노출시킨 대장균을 포함하는 표 1의 조성물을 갖는 M9 고체 배지에 하수처리장의 슬러지를 0.1 ㎖씩 도말하여 투명환이 보일 때까지 45℃에서 약 2~3일 동안 배양하였으며, 도 1에 표시한 바와 같이 투명환이 나타난 콜로니들은 같은 조성의 새로운 배지로 옮겨 45℃에서 계대배양하였다. 분리된 균들은 콜로니 크기와 생성된 투명환의 크기를 각각 측정한 후, 다음 식을 이용하여 투명환의 크기(relative halo size; RHS)를 계산하였다.
Figure 112007065939294-pat00001
Figure 112007065939294-pat00002
상기 식에서, D할로와 D콜로니는 각각 투명환과 콜로니의 직경을 의미한다.
도 2에 표시된 결과에서 볼 수 있듯이, 각 콜로니마다 RHS 값에 차이가 있는데 이는 각 콜로니에 포함된 균주의 라이소자임 분비량에 따라 대장균의 펩타이도글라이칸의 가수분해 정도가 다르기 때문이다.
<실시예 2> 라이소자임 활성도 측정을 통한 우수 균주의 순수 분리
상기 실시예 1에서 분리한 균주들 중 RHS 값이 높은 순으로 16개의 균주를 선별하였다. 이들 16개 균주를 100 ㎖의 LB 배지에서 45℃로 24 시간 동안 각각 배양한 후, 배양액을 1 ㎖씩 원심분리(12,000 rpm, 4℃, 10분) 하였다. 얻어진 상등액을 45℃에서 10분간 열처리한 후, 실시예 1에서 제조된 클로로포름 처리된 대장균 현탁액 2 ㎖와 혼합하여 45℃에서 배양하였다. 라이소자임 활성도는 분광광도계(Thermo Spectronic, Genesys™ 20, Waltham, 미국)를 이용하여 기질 세포 현탁액의 흡광도(450 nm) 감소 정도를 측정함으로써 결정하였다(Murao 및 Takahar, Agric Biol Chem, 38, 2305-2316, 1974; Dean 및 Ward, Appl Environ Microbiol 57: 1893-1898, 1991). 결과는 도 3에 표시하였으며, 이때, pH 6.24, 25℃ 조건에서 클로로포름 처리된 대장균을 기질로 사용했을 때 450 nm 파장의 흡광도가 1분당 0.001 감소하는 양을 1 유닛(unit)으로 정의하였다(Deuwel, Biochim Biophys Acta, 1247, 149-158, 1995). 도 3에 표시된 결과에서 볼 수 있듯이, 서모모나스 속 GSlyso-1 균주가 가장 높은 라이소자임 활성도를 나타내었으며, 이하의 실시예에서는 상기 서모모나스 속 GSlyso-1 균주만을 가지고 실험을 진행하였다.
<실시예 3> GSlyso-1 균주의 특성 확인
실시예 2에서 분리된 GSlyso-1의 생화학적 및 배양학적 특성을 조사하고, 그를 토대로 동정하였다.
(1) 생화학적 특성의 확인
배양 GSlyso-1 균주에 대하여 현미경을 통한 세포 형태를 관찰하고, 그람염색, 카탈라제 활성 및 옥시다제 활성의 확인시험을 하였다. 결과는 하기 표 2에 표시하였다.
Figure 112007065939294-pat00003
표 2에 기재된 바와 같이, 서모모나스 속 GSlyso-1 균주는 서모모나스 균주와 그람염색, 카탈라제 활성, 옥시다제 활성, 세포형태 등에서 동일한 결과를 나타냈다.
(2) 배양학적 특성의 확인
고체 배양에서 순수 분리된 GSlyso-1의 특성을 파악하기 위해 단일 콜로니를 100 ㎖의 LB 배지를 포함하는 삼각 플라스크에 접종하고, 45℃에서 160 rpm으로 교반하여 액체 배양하면서 여러 가지 배양학적 특징을 조사하였다. 배양학적 특징으로는 라이소자임 이외의 효소분비 여부, 성장 특성 및 성장에 따른 라이소자임의 활성변화를 조사하였다.
서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 라이소자임, 프로티아제, 아밀라아제, 셀룰라아제 및 리파아제 분비 여부를 알려진 방법[라이소자임(Shugar 등, Biochimica et Biophysica Acta, 8, 302-309, 1952); 프로티아제(Pin 등, J Appl Bacteriol, 78, 175-179, 1995 및 Goel 등, Water Res, 32, 2081-2088, 1998); 아밀라아제((Obeta 등, 2003)의 변형된 방법); 셀룰라아제(Ghose 등, Pure Appl Chem, 59, 257-268, 1987); 리파아제((Gessess 등, Water Res, 37, 3652-3657, 2003)의 변형된 방법)]으로 측정하였으며, 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Figure 112007065939294-pat00004
표 3에 기재된 바와 같이, 서모모나스 속 GSlyso-1 균주는 라이소자임 이외에 프로티아제 및 셀룰라아제 활성도 나타내는 것으로 확인되었다.
또한, GSlyso-1 균주를 액체 배양하는 동안의 성장곡선을 도 4에 표시하였다. 도 4의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, GSlyso-1 균주는 배양 16시간에 약 3.5의 흡광도(600 nm)를 나타내었다.
도 5 및 도 6은 각각 GSlyso-1 균주를 액체 배양하는 동안의 성장곡선을 라이소자임 활성도 및 프로티아제 활성도와 함께 나타낸 도면이다. 도 5 및 도 6의 결과에 나타난 바와 같이, 라이소자임 활성과 프로티아제 활성 모두 GSlyso-1 균주의 성장에 따라 증가하였다.
<실시예 4> 기질에 따른 라이소자임 활성도
실시예 2에서 선별한 GSlyso-1 균주의 기질에 따른 라이소자임 활성도를 측정하기 위하여, 그람양성균인 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스(Micrococcus lysodeikticus), 그람음성균인 대장균 및 실시예 1에서 제조한 클로로포름 처리된 대장균을 기질로 사용하여 다음과 같이 실험하였다.
마이크로코커스 라이소데이크티쿠스는 100 ㎖ 트립틱 소이 브로스(tryptic soy broth; 카세인의 췌액 소화물 15 g/L, NaCl 5 g/L 및 대두박의 파파인 소화물)에서, 대장균은 LB 배지(Sambrook, Molecular cloning : a laboratory manual, 2nd ed, A.3, 1989)에서 각각 37℃, 160 rpm 조건으로 24시간 동안 배양하였으며, 이들을 원심분리한 후 침전물을 60 mM, pH 7.0의 인산칼륨 완충액에 재현탁하였다.
서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 45℃에서 24시간 동안 배양한 후 10분간 원심분리(12,000 rpm, 4℃)한 후 얻어진 상등액 0.5 ㎖에 상기와 같이 준비된 클로로포름 처리된 대장균, 대장균 및 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스의 현탁액을 각각 2 ㎖씩 혼합하여 45℃에서 24시간 동안 배양한 다음 450 nm 파장의 흡광도를 측정하고, 결과를 도 7에 표시하였다. 대조군 1, 2 및 3으로서 각각 상기 클로로포름 처리된 대장균, 대장균 및 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스의 현탁액만을 배양하여 상기와 동일하게 흡광도를 측정하였다.
도 7에 표시한 바와 같이, 클로로포름으로 처리된 대장균의 경우 처리하지 않은 대장균보다 가용화가 빠르게 일어나는 것을 볼 수 있었다. 즉, 반응 8시간 후 클로로포름 처리된 대장균은 61.2 %, 클로로포름을 처리하지 않은 대장균은 8.4 %로 각각 흡광도가 감소하였다. 또한, 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스의 경우에는 흡광도의 감소가 관찰되지 않았다.
그람음성 세균인 대장균의 경우 외부막(outer membrane) 및 리포폴리사카라이드(lipopolysaccharide; LPS)를 포함하는 세포벽을 포함하며, 이들 세포벽이 서모모나스 속 GSlyso-1 균주에 의해 분비된 라이소자임이 목표 기질, 즉 펩타이도글라이칸에 작용하는 것을 방해하기 때문에 대장균의 흡광도 감소 정도가 크지 않았으나, 클로로포름 처리에 의해 펩타이도글라이칸을 노출시킨 대장균의 경우에는 예상대로 라이소자임에 의해 대량의 세포 용해가 발생한 것으로 볼 수 있다.
<실시예 5> 기질의 고온고압 처리에 따른 라이소자임 활성 변화
기질을 고온고압 처리한 경우의 용해율을 알아보기 위하여, 실시예 3에서 사용된 기질, 및 이들을 121℃, 1.5 atm에서 20분간 고온고압 처리한 후의 기질을 실시예 4와 동일한 조건에서 2시간 동안 배양한 다음 실시예 4와 동일한 방법으로 시간대별 흡광도를 측정하였으며, 결과를 도 8a 내지 8c에 표시하였다.
결과에서 볼 수 있듯이, 2시간 동안 배양한 후 흡광도를 측정한 결과 클로로포름 및 고온고압 처리한 대장균은 79.1%, 클로로포름 처리만 한 대장균은 16.9%의 흡광도 감소를 나타내었다(도 8a). 도 8a의 결과에서 대조군 1은 클로로포름 처리한 대장균, 대조군 2는 클로로포름 및 고온고압 처리한 대장균을 서모모나스 속 GSlyso-1 균주로부터 분비된 라이소자임 처리 없이 배양한 경우이다. 또한, 10시간 동안의 흡광도 측정에서 아무런 전처리 하지 않은 대장균의 경우는 흡광도의 감소가 관찰되지 않은 반면, 고온고압 처리만을 한 대장균은 58.7%의 흡광도 감소를 나타내었다(도 8b). 도 8b의 결과에서 대조군 1은 대장균을, 대조군 2는 고온고압 처리된 대장균을 서모모나스 속 GSlyso-1 균주로부터 분비된 라이소자임 처리 없이 배양한 경우이다. 또한, 마찬가지로 10시간 동안의 흡광도 측정에서 아무런 전처리를 하지 않은 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스와 고온고압 처리한 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스의 흡광도는 각각 49.4% 및 4.3%씩 감소하였다(도 8c). 도 8c의 결과에서 대조군 1은 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스를, 대조군 2는 고온고압 처리된 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스를 서모모나스 속 GSlyso-1 균주로부터 분비된 라이소자임 처리 없이 배양한 경우이다. 이러한 결과로부터, 고온고압 처리가 라이소자임에 의한 미생물 용해에 매우 중요하다는 것을 확인하였다.
<실시예 6> 라이소자임에 의한 미생물 용해 확인
미생물 용해가 펩타이도글라이칸(peptidoglycan)을 분해할 수 있는 효소로 알려진 프로티아제에 의한 것은 아닌지 확인해 보기 위하여, 프로티아제 저해제인 페닐메틸설포닐 플루오라이드(phenylmethylsulfonyl fluoride; PMSF)를 이용하여 다음과 같이 실험하였다.
먼저, 실시예 1에서 분리한 균주를 100 ㎖ LB 배지에서 24시간 동안 45℃로 배양하였다. 배양액을 원심분리(12,000 rpm, 4℃)한 후 상등액을 45℃에서 10분 동안 열처리하였다. 그 다음, 상기 열처리된 상등액, 실시예 2에서 제조한 클로로포름 처리된 대장균, 및 0.1 mM 또는 0.2 mM의 PMSF를 각각 혼합하여 45℃에서 배양하면서 2시간 동안 30분 간격으로 시료를 채취하여 분광광도계를 사용하여 흡광도를 측정하였다.
그 결과, 도 9에 표시한 바와 같이, PMSF의 존재는 분리 균주에 의해 분비되는 라이소자임의 활성도에 특별하게 영향을 끼치지 않는 것으로 확인되었다.
<실시예 7> GSlyso-1 균주의 잉여슬러지 가용화능 평가
훈양된 GSlyso-1 균주를 이용한 실제 잉여슬러지에 대한 가용화 정도를 하기와 같은 방법으로 평가하였다.
먼저 LB 배지에서 GSlyso-1을 OD600=3이 될 때까지 배양한 후 이를 원심분리(12,000 rpm, 4℃, 10분)하여 100 mM 인산버퍼(pH 7.0)에 재현탁시켰다. 상기 GSlyso-1 재현탁액 200 ㎖를 1 ℓ 크기의 반응조에서 잉여슬러지 800 ㎖ [MLSS(혼합액 부유물 슬러지 농도)=10,000 ㎎/ℓ]와 혼합한 후, 충분히 공기를 공급하고 45℃를 유지하였다. 결과는 도 10a 내지 10d에 표시하였다.
결과에서 볼 수 있듯이, 시간이 지남에 따라 TSS(total suspended solid), VSS(volatile suspended solid), TCOD(total chemical oxygen demend)는 감소하는 반면, SCOD(soluble chemical oxygen demend)는 증가하는 것을 알 수 있다. 이러한 결과를 통해 본 발명의 GSlyso-1 균주가 실제 잉여슬러지의 감량화에 사용될 수 있다는 것을 확인하였다.
<실시예 8> 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 동정
서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 동정하기 위하여, GENE ALLTM 키트 및 QIAquick PCR 정제 키트(Mo Bio Laboratories Inc. California, USA)를 사용하여 서모모나스 속 GSlyso-1의 DNA를 추출 및 정제한 후, 정제된 DNA에 대하여 범용 프라이머인 27F(5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'; 서열번호 2) 및 1492R(5'-TAC GGY TAC CTT GTT ACG ACT T-3'; 서열번호 3)을 사용하여 PCR을 수행하였다. PCR 생성물은 아가로스 겔 전기영동(90V, 30분)을 통해 확인하였으며, 이때, 1X TAE 버퍼(BioRad Laboratories, Hercules, USA)에 1% Seakem® LE 아가로스(Cambrex Bio Science, Boston, USA)를 녹여 사용하였고, QIAquick PCR 정제 키트를 사용하여 재정제하였다. 최종 PCR 생성물에 대해 코어바이오시스템사(Corebiosystem, Seoul, Korea)에 DNA 서열분석을 의뢰하였다.
그 결과, 서모모나스 속 GSlyso-1 균주는 서열번호 1로 기재되는 16S rDNA 염기서열을 가지며, 이 서열은 서모모나스 하이드로서말리스(GenBank accession number AF542054)와 98% 상동성을 나타내는 것으로 확인되었다. 이에, 상기 균주를 서모모나스 속 GSlyso-1로 명명하고 2007년 8월 7일자로 한국생명공학연구원 생물자원센터에 KCTC 11169BP의 기탁번호로 기탁하였다.
도 1은 배지에 폐수 슬러지를 처리한 후 슬러지에 존재하는 미생물에 의해 클로로포름을 처리한 대장균이 용해된 모습을 촬영한 사진이고,
도 2는 폐수 슬러지에 의해 클로로포름을 처리한 대장균이 용해되어 나타난 투명환의 상대적 크기 및 각 크기에 해당하는 콜로니 수를 나타낸 그래프이고,
도 3은 실시예 1의 실험에서 대장균 용해능이 가장 우수한 것으로 확인된 16개 균주의 라이소자임 활성을 나타낸 그래프이고,
도 4는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 성장 곡선을 나타낸 것이고,
도 5는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 성장 곡선과 분비 라이소자임의 활성도를 나타낸 것이고,
도 6은 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 성장 곡선과 분비 프로티아제의 활성도를 나타낸 것이고,
도 7은 일반적인 대장균과 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스와 클로로포름만 처리된 대장균에 대한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 용해능을 흡광도 변화를 측정함으로써 나타낸 것이고,
도 8a는 클로로포름만 처리된 대장균과 클로로포름 및 고온고압 처리된 대장균에 대한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 용해능을 흡광도 변화를 측정함으로써 나타낸 것이고,
도 8b는 전처리되지 않은 대장균 및 고온고압 처리된 대장균에 대한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 용해능을 흡광도 변화를 측정함으로써 나타낸 것이고,
도 8c는 전처리되지 않은 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스(M. lysodeikticus) 균주 및 고온고압 처리된 마이크로코커스 라이소데이크티쿠스 균주에 대한 서모모나스 속 GSlyso-1 균주의 용해능을 흡광도 변화를 측정함으로써 나타낸 것이고,
도 9는 프로티아제 저해제인 페닐메틸설포닐 플루오라이드(PMSF)의 첨가량에 따른 흡광도 변화를 나타낸 그래프이고,
도 10a는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 실제 잉여슬러지에 처리한 후, 시간에 따른 TSS(total suspended solid)의 농도 및 제거율을 나타낸 그래프이고,
도 10b는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 실제 잉여슬러지에 처리한 후, 시간에 따른 VSS(volatile suspended solid)의 농도 및 제거율을 나타낸 그래프이고,
도 10c는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 실제 잉여슬러지에 처리한 후, 시간에 따른 TCOD(total chemical oxygen demend)의 농도 및 제거율을 나타낸 그래프이고,
도 10d는 서모모나스 속 GSlyso-1 균주를 실제 잉여슬러지에 처리한 후, 시간에 따른 SCOD(soluble chemical oxygen demend)의 농도 변화를 나타낸 그래프이다.
<110> GS Engineering and Construction Corp. <120> THERMOMONAS SP. GSlyso-1 STRAIN AND MICROBIAL PREPARATION CONTAINING THE SAME FOR TREATING EXCESS SLUDGE <130> FPD/200707-0179 <160> 3 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 1348 <212> DNA <213> Thermomonas sp. <400> 1 ttgctccatg ggtggcgagt ggcggacggg tgaggaatac atgggaatct gcccagtcgt 60 gggggataac gtagggaaac ttacgctaat accgcatgcg cccttcgggg gaaagccggg 120 gaccttcggg cctggcgcga ttggatgagc ccatgttcga ttagctagtt ggcggggtaa 180 aggcccacca aggcgacgat cgatagctgg tctgagagga tgatcagcca cactgggact 240 gagacacggc ccagactcct acgggaggca gcagtaggga atattggaca atgggcgcaa 300 gcctgatcca gccatgccgc gtgagtgaag aaggccctcg ggttgtaaag ctcttttgtc 360 cgggaagaaa agcatcgggc taatacctcg gtgttctgac ggtaccggaa gaataagcac 420 cggctaactt cgtgccagca gccgcggtaa tacgaagggt gcaagcgtta ctcggaatta 480 ctgggcgtaa agcgtgcgta ggtggtttgt taagtctgat gtgaaagccc tgggctcaac 540 ctgggaatgg cattggaaac tggcggactc gagtgcggta gaggggtgtg gaattcccgg 600 tgtagcagtg aaatgcgtag agatcgggag gaacaccagt ggcgaaggcg acaccctgga 660 ccagcactga cactgaggca cgaaagcgtg gggagcaaac aggattagat accctggtag 720 tccacgccct aaacgatgcg aactggaggt tgggtgcact ttggcgctca gtctcgaagc 780 taacgcgtta agttcgccgc ctggggagta cggtcgcaag actgaaactc aaaggaattg 840 acgggggccc gcacaagcgg tggagtatgt ggtttaattc gatgcaacgc gcagaacctt 900 acctggcctt gacatgcacg gaatcctgca gagatgtggg agtgccttcg ggaaccgtga 960 cacaggtgct gcatggctgt cgtcagctcg tgtcgtgaga tgttgggtta agtcccgcaa 1020 cgagcgcaac ccttgtcctt agttgccagc acgtgatggt gggaactcta aggagaccgc 1080 cggcgacaag ccggaggaag gtggggatga cgtcaagtca tcatggccct tacggccagg 1140 gctacacacg tactacaatg gtggggacag agggctgcga tgccgcgagg cggagccaat 1200 cccagaaacc ccatcccagt ccggattgga gtctgcaact cgactccatg aagtcggaat 1260 cgctagtaat cgcagatcag cattgctgcg gtgaatacgt tcccgggcct tgtacacacc 1320 gcccgtcaca ccatgggagt ctgttgca 1348 <210> 2 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Forward primer(27F) <400> 2 agagtttgat cmtggctcag 20 <210> 3 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Reverse primer(1492R) <400> 3 tacggytacc ttgttacgac tt 22

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 1 내지 2 atm의 압력 및 120℃ 내지 135℃의 온도에서 하수 슬러지에 서모모나스(Thermomonas) 속 GSlyso-1 균주(KCTC 11169BP)를 처리하는 것을 포함하는 잉여슬러지의 처리방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 균주 처리 전에 클로로포름으로 슬러지를 전처리하는 것을 특징으로 하는, 잉여슬러지의 처리방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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