KR102196585B1 - 효소 분비능 및 황화수소 저감 효능을 갖는 바실러스 메가테리움 s188 균주 및 이의 용도 - Google Patents

효소 분비능 및 황화수소 저감 효능을 갖는 바실러스 메가테리움 s188 균주 및 이의 용도 Download PDF

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단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단
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Abstract

본 발명은 효소 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 갖는 바실러스 메가테리움 S188 균주 및 이의 용도에 관한 것으로, 바실러스 메가테리움 S188 균주는 프로테아제를 분비하고, 주요 악취물질인 황화수소를 제거하는 효과가 뛰어나며, 분뇨가 포함된 배지에서도 생육이 우수한 장점을 가지고 있다. 따라서 축산환경 개선제로서 본 발명의 바실러스 메가테리움 S188 균주를 이용하여 축산 사육장, 분뇨 처리장 등에서 발생하는 황화수소를 친환경적 방법으로 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

효소 분비능 및 황화수소 저감 효능을 갖는 바실러스 메가테리움 S188 균주 및 이의 용도{Bacillus megaterium S188 strain having enzyme secretion activity and hydrogen sulfide odor removal activity and uses thereof}
본 발명은 효소 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 갖는 바실러스 메가테리움 S188 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.
축산업은 가축을 사육하여 식육 및 부산물을 공급하는 농업의 한 분야로서 대한민국의 중요한 기간산업이다. 그러나 삶의 질이 높아지면서 환경에 대한 관심이 증대됨에 따라 축산업을 영위하는 동안 발생하는 악취 및 이의 부작용에 대한 우려가 증가하고 있으며, 이에 따라 악취를 제거하는 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 축사에서 발생하는 악취는 주로 퇴비화하는 가축 배설물 내의 각종 영양 성분을 미생물이 분해하는 과정 또는 음식물을 섭취한 가축의 장내 미생물에 의해 음식물이 분해되는 과정에서 발생한다. 가축의 배설물에는 미생물의 에너지원으로 사용될 수 있는 유기물질 및 각종 영양성분이 다량 존재하며, 이들이 혐기적 환경에서 미생물에 의해 분해될 때 발생하는 다양한 가스 및 휘발성 물질들에 의해 악취가 유발된다.
악취 유발 물질은 주로 암모니아와 황화수소이며, 이들 외에도 휘발성 지방산, 스틸렌, 트리메틸아민, 메틸메르캅탄, 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데하이드, 프로피온산 및 길초산 등이 있다. 악취가 발생하면 주위 환경에 혐오감이나 불쾌감을 줄 뿐만 아니라 인체에 유해한 영향을 주기도 하고 가축의 성장을 저해하여 축산업의 발전을 막는 원인이 되기도 한다. 따라서 축사에서 발생하는 악취를 제거하기 위한 여러 가지 방법이 시도되고 있다.
수세법은 악취 유발 물질을 물에 용해시켜 탈취하는 방법인데, 암모니아와 같이 물에 잘 녹는 악취 가스를 제거하는 데는 유용한 방법이나, 물에 녹지 않는 악취 유발 물질을 제거할 수 없으며 악취 유발 물질을 제거한 후 오염된 물을 처리해야하는 문제가 있다.
산화법은 이산화염소(두오존), 차아염소산소다(락스), 이산화염소산염 또는 오존 등의 산화제를 사용하여 악취유발 물질을 산화시켜 분해하는 방법인데, 박테리아, 곰팡이 또는 바이러스 등에 대한 살균 효과도 있어 악취를 근본적으로 제거할 수 있는 유용한 방법이다. 그러나 화학물질 사용으로 인해 인체 및 가축에 유해한 영향을 미칠 수 있다는 단점이 있다.
마스킹(masking) 방법은 천연 또는 인공 향을 휘발성이 강한 용제에 녹인 후 대기 중에 휘산시켜 악취를 은폐시키는 방법인데, 악취의 근본적인 해결책이 아니다.
연소법은 고온에서 악취 유발 물질을 열로 산화하고 분해하는 방법으로 악취 유발 물질이 고농도이거나 복합적으로 존재하는 경우에 효과적이다. 그러나 초기 투자 비용이 많이 소요되며 저농도의 악취 유발 물질을 제거하는 경우에는 비용이 많이 소요된다는 단점이 있다.
미생물을 이용하여 악취 유발 물질을 분해하는 생물학적 방법의 경우 다른 방법으로 악취를 제거하는 것에 비하여 인체나 가축에 해를 미치는 정도가 낮으며 비용이 적게 든다는 장점이 있다. 또한 가축 장기 내 미생물 중 유익한 균의 우점화를 통하여 청정 축사를 유도할 수 있고 면역기능의 활성을 통하여 건강을 증진시키거나 배설물 처리시 환경오염을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 악취 제거 효과가 우수하고 유익한 균주를 개발할 필요성이 대두되고 있다.
한편, 한국공개특허 제2019-0104353호에는 '바실러스 메가터리움 BC2-1 균주 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법'에 대해 개시하고 있으며, 한국등록특허 제0459851호에는 '오폐수처리에 적합한 미생물제제 및 이의 제조방법'에 대해 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 '효소 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 갖는 바실러스 메가테리움 S188 균주 및 이의 용도'에 대해서는 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 토양 시료로부터 분리한 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주가 분뇨에서 생존이 가능하고 프로테아제 분비능이 우수하며, 주요 악취물질인 황화수소 제거 효능이 우수한 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 효소 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 가지는, 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주를 배양하는 단계를 포함하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 축산 분뇨와 함께 배양하여 황화수소로 인한 악취를 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명의 바실러스 메가테리움 S188 균주는 프로테아제를 분비하고, 주요 악취물질인 황화수소를 제거하는 효과가 뛰어나며, 분뇨가 포함된 배지에서도 생육이 우수한 장점을 가지고 있다. 따라서 축산환경 개선제로서 본 발명의 바실러스 메가테리움 S188 균주를 이용하여 축산 사육장, 분뇨 처리장 등에서 발생하는 황화수소를 친환경적 방법으로 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주의 프로테아제(protease) 분비능을 나타낸 것이다.
도 2는 축산분뇨 시료에 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움 S188 균주를 처리하였을 때, 황화수소 저감 효능을 나타낸 것이다. Control(fecal+NB): 바실러스 메가테리움 S188 균주를 처리하지 않고 돈분 및 NB 배지만 첨가된 대조구.
도 3은 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움 S188 균주의 최적 배양 조건을 확립하기 위해, 배지 조성에 영향을 미치는 요인(yeast extract, glucose, ammonium sulfate)의 반응표면분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움 S188 균주의 최적 배양 조건을 확립하기 위해 배지 조성 중 당 종류에 따른 균주의 생장 정도를 나타낸 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 효소 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 가지는, 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주를 제공한다.
본 발명에서는 토양 시료로부터 균주를 분리하였고, 그 중 효소 분비능 및 황화수소 저감 효능을 가지는 균주를 확인하였으며, 이를 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주로 동정하여 한국생명공학연구원(KCTC)에 2019년 11월 14일에 기탁하였다(기탁번호: KCTC14020BP).
상기 바실러스 메가테리움 S188 균주의 분리 및 증식은 당 업계에 공지된 임의의 방법으로 수행할 수 있다.
본 발명에서, 상기 바실러스 메가테리움 S188 균주는 가축 사육시 발생하는 분뇨의 악취, 특히 황화수소 성분에 대해 강력한 감소 효과를 나타내는 유용 미생물이다. 상기 황화수소 성분은 수소의 황화물로 악취를 가진 무색의 유독한 기체로서, 석유정제, 석유화학, 약품제조, 분뇨처리장 등에서 많이 발생하고 있으며, 폭발성이 있는 기체이다. 인체에 미치는 영향을 보면 질식작용, 신경계 장애, 호흡 또는 중추마비 등을 일으키고, 두통, 구토, 현기증, 소화기 장애, 저혈압증, 보행 장애 등을 일으키기도 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 균주에 있어서, 상기 효소는 프로테아제(protease)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명에서 용어 '배양물'은 특정 미생물을 배양 배지 또는 배양액에서 배양한 것을 의미하며, 상기 배양물은 그 제형이 액체 또는 고체일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 미생물 제제는 고체 또는 액상의 형태일 수 있다. 상기 고체 형태의 미생물 제제의 경우 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 담체에 부착시킨 후 수분 함량이 0.1 내지 10 중량%가 되도록 건조시키고 비드(bead) 형태로 제품화하거나, 분쇄하여 분말 형태로 제품화할 수 있다. 수분 함량이 10 중량%를 초과하는 경우 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물의 재활성화 효율이 떨어지거나 악취 제거 효과의 증가가 미미하여 경제적으로 바람직하지 않다. 고체 형태로 미생물 제제를 사용하는 경우에는 제조공정이 단순하고 제품 생산비가 낮으며 보존성이 좋다는 장점이 있다.
상기 담체로는 분말상의 점토류, 활성탄, 코크스, 화산재 및 연소재로 구성되는 군에서 선택된 하나 이상이 사용될 수 있으며, 상기 점토류로는 제올라이트, 질석, 규조토, 고령토, 옹기토, 장석, 차지토 및 활석으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 고체 형태의 미생물 제제에는 부형제가 추가될 수 있다. 상기 부형제의 경우 아미노산, 비타민C, 비타민E, 키토산 및 포도당을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 액상 형태의 미생물 제제의 경우 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 혼합하고, 미생물을 안정화시키기 위해 포도당이나 글리세린을 혼합한 후 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물의 최종 농도가 10 내지 30 중량%가 되도록 제조할 수 있으며, 바람직하게는 최종 농도가 20 중량%가 되도록 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물이 10 중량% 미만인 경우에는 미생물 제제의 악취 제거 효과가 미미할 수 있으며, 30 중량%를 초과하는 경우에는 악취 제거 효과의 증가가 미미하여 경제적으로 바람직하지 않다. 액상 형태로 미생물 제제를 사용하는 경우 분말 제품에 비하여 활성이 빠르고 취급이 간편한 장점이 있다.
상기 미생물 제제는 고체 또는 액상의 형태로 제조할 수 있다. 고체 형태로 제조하는 하나의 예로서, 비드 형태로 제조하는 방법은 (a) 알지네이트(alginate), 펙틴(pectin), 카라지난(carrageenan) 또는 폴리아스파르트산(polyaspartic acid)과 같은 음전하 생분해성 고분자의 0.1~5.0 중량％ 용액과 바실러스 메가테리움 S188 균주 배양액의 혼합물을 Ca2＋, Cu2＋, Zn2＋, Ni2＋, Co2＋, Mn2＋, Al2＋, Fe2＋ 또는 Mg2＋를 포함하는 0.5~3.0중량％ 농도의 금속염 용액에 떨어뜨려 비드(bead)를 제조하는 단계; 및 (b) 상기 비드를 키토산, 키토산 유도체 또는 폴리라이신(polylysine)과 같은 양전하 생분해성 고분자의 0.1~3.0 중량％ 용액에 침지한 후 교반하여 비드를 정전기적 인력에 의해 코팅하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다. 상기와 같이 제조된 미생물 제제를 동결건조하여 그대로 사용할 수도 있고, 미생물의 생존 및 활성효과의 지속성을 높이기 위하여; (c) 상기 비드를 50mM 소듐 아세테이트(pH 5.5)로 세척하여 여분의 양전하 생분해성 고분자 물질을 제거하는 단계; (d) 상기 비드를 0.1~2.0 중량％ 음전하 생분해성 고분자 용액에 침지한 후 교반하는 단계; 및 (e) 상기 비드를 생리식염수로 세척한 다음 0.1~2.0 중량％ 양전하 생분해성 고분자 용액에 침지한 후 교반하여 외막을 형성하는 단계;를 추가로 실시하여, 그 외부에 생분해성 고분자 막을 좀 더 두텁게 형성하도록 함으로써, 미생물 제제의 효과 지속성을 증대시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주를 배양하는 단계를 포함하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제의 제조방법을 제공한다.
상기 균주의 배양 방법 및 미생물제제의 제조 방법은 당 업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 상기 배양은 사카로오스(saccharose)를 포함한 배지에서 이루어지는 것일 수 있으며, 더 바람직하게는 유효성분으로 효모 추출물(yeast extract), 사카로오스(saccharose), 암모늄 설페이트(ammmonium sulfate) 및 염화나트륨(sodium chloride)을 포함하는 배지 조성물에서 이루어질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 배지 조성물 100 중량부에 대하여 10~30 중량부의 효모 추출물, 2~10 중량부의 사카로오스, 5~25 중량부의 암모늄 설페이트 및 0.5~3.5 중량부의 염화나트륨을 포함하는 배지 조성물에서 이루어질 수 있으며, 가장 바람직하게는 배지 조성물 100 중량부에 대하여 20 중량부의 효모 추출물, 5 중량부의 사카로오스, 15 중량부의 암모늄 설페이트 및 2 중량부의 염화나트륨을 포함하는 배지 조성물에서 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기와 같은 조성의 배지 조성물에 본 발명의 바실러스 메가테리움 S188 균주를 배양하면 기존에 알려진 산업용 배지에 비해 균주의 생장이 보다 증진된다.
본 발명은 또한, 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 축산 분뇨와 함께 배양하여 황화수소로 인한 악취를 제거하는 방법을 제공한다. 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 또는 건조물을 사용하는 경우 2차 오염 없이 악취를 감소시킬 수 있으므로 환경 개선의 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 바실러스 메가테리움 S188 균주의 분리 및 동정
토양 시료 0.1g을 0.85%(v/v) 생리식염수 10㎖에 희석 후, NA(Nutrient Agar; beef extract 3.0g/L, peptone 5.0g/L, agar 15g/L) 배지에 도말하여 500여 균주들을 순수분리 하였다. 분리된 균주들이 분뇨에서 생존 가능한지 조사하기 위해, 건강한 돼지의 분뇨를 NB(Nutrient Broth) 및 MRS 액체 배지에 10%(w/v) 농도로 희석한 후에 거름종이로 1차 여과하였다. 여과된 분뇨 희석액을 원심분리(10,000rpm, 30min)하여 상등액만 취한 후에, 0.45μm의 필터를 사용하여 여과멸균하였다. 여과멸균한 분뇨액에 선발한 균주를 0.5%(w/v) 접종하고 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 분뇨 내 생장 여부는 육안 관찰상 배양액 탁도 정도를 통해 확인하였으며, 탁도가 가장 짙은 균주를 최종적으로 선발하였다. 선발한 균주의 16S rRNA 유전자의 서열분석을 통해 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium)으로 동정하였으며, 이를 바실러스 메가테리움 S188 균주로 명명하고 한국생명공학연구원(KCTC)에 2019년 11월 14일에 기탁하였다(기탁번호: KCTC14020BP).
실시예 2. 바실러스 메가테리움 S188 균주의 효소 분비능 확인
축사환경(악취 및 분뇨) 개선을 위해서는 선발한 균주의 분뇨성분 분해능이 우수해야 유리하다. 소화되지 못한 분뇨성분을 분해하기 위해 프로테아제(Protease)의 분비유무를 확인하였다. 선발한 S188 균주의 프로테아제 분비능을 측정하기 위해, 1%(w/v) 탈지분유(skim milk, Sigma, USA)를 첨가한 NA 평판배지에 선발한 균주 배양액을 획선 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 후 투명환(clear zone) 형성 유무에 따라 프로테아제 분비능 여부를 확인하였다. 그 결과, 도 1에 개시한 바와 같이 바실러스 메가테리움 S188 균주 접종 시 투명환(clear zone)이 선명하게 형성되는 것을 통해 프로테아제 분비능이 우수한 것을 확인하였다(표 1).
프로테아제 분비능 측정
균주 프로테아제
바실러스 메가테리움 S188 +++
+++: clear zone > 0.5mm
실시예 3. 바실러스 메가테리움 S188 균주의 황화수소 제거효과 확인
상기 실시예 1 및 2에서 돈분 내 생장능 및 유용 효소 분비능이 확인된 바실러스 메가테리움 S188 균주를 대상으로 황화수소 저감 효능을 확인하였다. 바실러스 메가테리움 S188 균주를 100㎖의 NB 액체배지에 0.5%(v/v) 접종하여 30℃에서 180rpm으로 24시간 동안 배양하였다. 이후 원심분리하여 상등액을 제거한 후, 100㎖의 NB 액체배지에에 균주를 재부유시켰다(최소 1.0×106 CFU/㎖ 이상). 황화수소 발생을 위하여 10㎖의 돈분 희석액(최종 농도 10%)을 제조하여 15시간 동안 배양한 후에 사용하였으며, 이후 재부유시킨 균주 현탁액 15㎖를 처리하여 황화수소 저감효능 실험을 진행하였다. 균주를 접종하지 않고 돈분만 포함된 NB 액체배지를 대조구(Control)로 사용하였다. 이후 상온에서 배양하였으며, 황화수소의 농도 변화를 경시적으로 관찰하였다. 황화수소 농도 측정은 황화수소 검지관(4L/4LT, GASTEC, JAPAN)을 가스 측정기(GV-110S, GASTEC, JAPAN)에 장착하여 측정하였으며, 각 실험구 및 대조구는 3회 반복하여 진행하였다. 그 결과, 도 2에 개시한 바와 같이 바실러스 돈분 희석액에 메가테리움 S188 균주를 처리하지 않은 대조구(Control)에서는 배양 3일차 까지 황화수소 생성이 현저하게 증가하여 최대 313ppm까지 계속 증가한 반면, 돈분 희석액에 본 발명의 바실러스 메가테리움 S188 균주를 처리하였을 때에는 배양 3일차 까지 황화수소 농도가 최대 206ppm까지 증가할 뿐, 이후부터 황화수소 생성이 현저하게 감소하여 7일 후에는 대조구 대비 20% 이하 수준으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 4. 바실러스 메가테리움 S188 균주의 최적 배지조성 확립
기존에 알려진 산업용 배지조성을 기본으로 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용하여 바실러스 메가테리움 S188 균주의 최적 액상배양조건을 탐색하였다. 반응표면분석 결과에 기초하여 배지 조성을 다양하게 준비한 후에 바실러스 메가테리움 S188 균주(1.0×108 CFU/㎖) 0.1%(v/v)을 접종하여 32℃에서 150rpm으로 24시간 동안 배양하였다. 배양이 끝난 샘플을 취하여 연속희석법을 이용하여 1.5%(w/v) MRS 아가 배지에 평판도말하고 37℃에서 배양한 후 colony forming unit (CFU/ml)을 도출하여 분석에 사용하였으며, Minitab 프로그램을 사용하여 통계처리 및 반응표면분석법을 계산하였다. 표 2에 개시한 바와 같이 반응표면분석 결과, 바실러스 메가테리움 S188 균주 배양에 가장 영향을 주는 조성이 당인 것을 확인하였고(도 3), 배지 조성에서 당 종류를 달리하여 배양하였을 때, 균주 생장 정도에 현저한 차이가 있었으며, 특히 사카로오스(saccharose)를 첨가한 배지에서 24시간 배양 시 바실러스 메가테리움 S188 균주의 생장이 가장 우수한 것을 확인하였다(표 3 및 도 4).
배지 조성
구분 첨가량(g/L)
yeast extract 20.0
saccharose 5.0
ammmonium sulfate 15.0
sodium chloride 2.0
pH 6.5
생균수 측정(단위: CFU/㎖)
0시간 24시간
생균수 1.0×106 6.5×108
한국생명공학연구원 KCTC14020BP 20191114
<110> Dankook University Cheonan Campus Industry Academic Cooperation Foundation <120> Bacillus megaterium S188 strain having enzyme secretion activity and hydrogen sulfide odor removal activity and uses thereof <130> PN19434 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1539 <212> DNA <213> Bacillus megaterium <400> 1 agagtttgat cctggctcag gatgaacgct ggcggcgtgc ctaatacatg caagtcgagc 60 gaacgtcata gaagcttgct tctatgacgt tagcggcgga cgggtgagta acacgtgggt 120 aacctgcctg taagactggg ataacttcgg gaaaccgaag ctaataccgg ataggatctt 180 ctccttcatg ggagatgatt gaaagatggt ttcggctatc acttacagat gggcccgcgg 240 tgcattagct agttggtgag gtaacggctc accaaggcaa cgatgcatag ccgacctgag 300 agggtgatcg gccacactgg gactgagaca cggcccagac tcctacggga ggcagcagta 360 gggaatcttc cgcaatggac gaaagtctga cggagcaacg ccgcgtgagt gatgaaggct 420 ttcgggtcgt aaaactctgt tgttagggaa gaacaagtac aagagtaact gcttgtacct 480 tgacggtacc taaccagaaa gccacggcta actacgtgcc agcagccgcg gtaatacgta 540 ggtggcaagc gttatccgga attattgggc gtaaagcgcg cgcaggcggt ttcttaagtc 600 tgatgtgaaa gcccacggct caaccgtgga gggtcattgg aaactgggga acttgagtgc 660 agaagagaaa agcggaattc cacgtgtagc ggtgaaatgc gtagagatgt ggaggaacac 720 cagtggcgaa ggcggctttt tggtctgtaa ctgacgctga ggcgcgaaag cgtggggagc 780 aaacaggatt agataccctg gtagtccacg ccgtaaacga tgagtgctaa gtgttagagg 840 gtttccgccc tttagtgctg cagctaacgc attaagcact ccgcctgggg agtacggtcg 900 caagactgaa actcaaagga attgacgggg gcccgcacaa gcggtggagc atgtggttta 960 attcgaagca acgcgaagaa ccttaccagg tcttgacatc ctctgacaac tctagagata 1020 gagcgttccc cttcggggac agagtgacag gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg 1080 tgagatgttg ggttaagtcc cgcaacgagc gcaacccttg atcttagttg ccagcattta 1140 gttgggcact ctaaggtgac tgccggtgac aaaccggagg aaggtgggga tgacgtcaaa 1200 tcatcatgcc ccttatgacc tgggctacac acgtgctaca atggatggta caaagggctg 1260 caagaccgcg aggtcaagcc aatcccataa aaccattctc agttcggatt gtaggctgca 1320 actcgcctac atgaagctgg aatcgctagt aatcgcggat cagcatgccg cggtgaatac 1380 gttcccgggc cttgtacaca ccgcccgtca caccacgaga gtttgtaaca cccgaagtcg 1440 gtggagtaac cgtaaggagc tagccgccta aggtgggaca gatgattggg gtgaagtcgt 1500 aacaaggtag ccgtatcgga aggtgcggct ggatcacct 1539

Claims (6)

  1. 프로테아제(protease) 분비능, 황화수소 저감 효능 및 분뇨에서 생장하는 특성을 가지는, 기탁번호가 KCTC14020BP인 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주.
  2. 삭제
  3. 제1항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제.
  4. 제1항의 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium) S188 균주를 배양하는 단계를 포함하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 배양은 사카로오스(saccharose)를 포함한 배지에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 황화수소로 인한 악취 제거용 미생물 제제의 제조방법.
  6. 제1항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 축산 분뇨와 함께 배양하여 황화수소로 인한 악취를 제거하는 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102368580B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-25 박한용 고온축산분뇨에 대한 악취저감 효능을 갖는 고온성 바실러스 속의 신규 균주 및 이를 포함하는 축산분뇨 악취저감 조성물
CN116445333A (zh) * 2023-03-15 2023-07-18 中国海洋大学 巨大芽孢杆菌wmx及其在琼胶脱硫中的应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020025395A (ko) * 2000-09-28 2002-04-04 구본탁 된장에서 분리한 바실러스 메가테리움 ｐｓ352
JP2010500030A (ja) * 2006-08-11 2010-01-07 ノボザイムス バイオロジカルズ，インコーポレイティド 菌培養液及び菌培養液含有組成物
US20160340818A1 (en) * 2011-02-15 2016-11-24 Novozymes Biologicals, Inc. Mitigation of odor in cleaning machines and cleaning processes
KR20190043989A (ko) * 2017-10-19 2019-04-29 재단법인 전라북도생물산업진흥원 음식물쓰레기 분해 혼합균주 및 이를 이용한 음식물쓰레기 분해 방법
KR20190104353A (ko) * 2016-12-27 2019-09-09 주식회사 평강비아이엠 바실러스 메가터리움 bc2-1 균주 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020025395A (ko) * 2000-09-28 2002-04-04 구본탁 된장에서 분리한 바실러스 메가테리움 ｐｓ352
JP2010500030A (ja) * 2006-08-11 2010-01-07 ノボザイムス バイオロジカルズ，インコーポレイティド 菌培養液及び菌培養液含有組成物
US20160340818A1 (en) * 2011-02-15 2016-11-24 Novozymes Biologicals, Inc. Mitigation of odor in cleaning machines and cleaning processes
KR20190104353A (ko) * 2016-12-27 2019-09-09 주식회사 평강비아이엠 바실러스 메가터리움 bc2-1 균주 및 이를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법
KR20190043989A (ko) * 2017-10-19 2019-04-29 재단법인 전라북도생물산업진흥원 음식물쓰레기 분해 혼합균주 및 이를 이용한 음식물쓰레기 분해 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102368580B1 (ko) * 2021-10-07 2022-02-25 박한용 고온축산분뇨에 대한 악취저감 효능을 갖는 고온성 바실러스 속의 신규 균주 및 이를 포함하는 축산분뇨 악취저감 조성물
KR102380358B1 (ko) * 2021-10-07 2022-03-30 박한용 고온축산분뇨에 대한 악취저감 효능을 갖는 고온성 바실러스 속의 신규 균주 및 이를 포함하는 축산분뇨 악취저감 조성물
CN116445333A (zh) * 2023-03-15 2023-07-18 中国海洋大学 巨大芽孢杆菌wmx及其在琼胶脱硫中的应用
CN116445333B (zh) * 2023-03-15 2024-07-09 中国海洋大学 巨大芽孢杆菌wmx及其在琼胶脱硫中的应用

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