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농축산 폐기물 처리를 위한 저온내성(低溫耐性) 메탄 생성균의 특성에 관한 연구 : Ⅱ. 저온내성(低溫耐性) Clostridia 의 분리
정광용,김재정,Daniels, Lacy 한국환경농학회 1994 한국환경농학회지 Vol.13 No.3
農畜産 廢棄物의 嫌氣的 處理工程에 적용하기 위하여 亞寒帶 地域으로 부터 分離한 clostridia의 生化學的 特性을 調査한 結果는 다음과 같았다. 1. Cellulose 배지로 低溫에 집적培養한 결과 CH₄생성이 旺盛 하였던 늪지 堆積物(Canada, 56.9。N), 호수堆積物 Ⅳ(Canada, 55.0。N) 그리고 갯벌흙 Ⅱ(Korea, 37.0。N)에서 酸生成能이 우수하고 동시에 메탄을 생성하는 Clostridia, 즉 Clostridium botulinum SRC-64, Clostridium scatologens SRC-91 및 Clostridium tyrobutyricum SRC-100 을 각각 分離하였다. 分離된 clostridia 3菌株의 最適 生育溫度는 37℃이었고 最低 生育溫度는 10℃ 정도 이었으며, 그리고 이들 菌株는 특이적 메탄 生成菌의 組酵素인 F_(420)을 함유 하였다. 2. 포도당의 嫌氣分解 生成物로서 SRC-64 는 H₂, acetic, isovaleric, caproic acid 를 生成하였으며, SRC-91 은 H₂, propionic, butyric, valeric, caproic acid 를, SRC-100 은 acetic 과 Propionic acid 를 주로 生成 하였다. 또한 3 菌株 모두 13℃, 2 日 培養條件에서 2.6-8.68 n moles/㎖ 範圍의 CH₄ 生成能力을 나타냈다. This study was conducted to investigate the biochemical properties of isolated bacteria, low temperature tolerant methane-producing clostridia which were selected for using them as inoculum to anaerobic fermentation of agricultural and livestock wastes at low temperature. The results were; 1. Low temperature tolerant methane-producing clostridia were isolated from the samples which showed the high methanogenesis rate by enrichment culture at low temperature in cellulose medium. These clostridia, Clostridium botulinum SRC-64, Clostridium scatologens SRC-91 and Clostridium tyrobutyricum SRC-100, were isolated from swampy sediment at latitude 56.9。N, lake sediment IV at latitude 55.0。N, and tidal land soil II at latitude 37.0。N, respectively. The optimum growth temperature for these isolates was 37℃ and the minimum, around 10℃. They all had detectable amount of F_(420), specific coenzyme of methanogens. 2. As anaerobic fermentation products of glucose SRC-64 produced H₂, acetic, isovaleric and caproic acid, SRC-91 produced H₂, propionic, butyric, valeric, and caproic acid, and SRC-100 produced only acetic and propionic acid. The isolates were produced CH₂ ranged from 2.6 to 8.68 n moles/㎖ for 2 days at 13℃.
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농축산 폐기물 처리를 위한 저온내성(低溫耐性) 메탄 생성균의 특성에 관한 연구 : Ⅲ. 저온내성(低溫耐性) Methanogens 의 분리
정광용,김재정,Daniels, Lacy 한국환경농학회 1996 한국환경농학회지 Vol.15 No.3
農畜産 廢棄物의 嫌氣的 處理工程에 적용하기 위하여 亞寒帶 지역으로부터 分離한 Methanogen의 生化學的 特性을 조사한 결과는 다음과 같다. 低溫에서도 메탄生成量이 많았던 늪지 堆積物(Canada, 56.9。N)에서 分離된 菌은 Methanobacterium M-251, Methanobacterium M-253, 湖水 堆積物 IV(Canada, 55.0。N)에서 分離된 菌은 Methanosarcina mazei M-372, 갯벌흙 II(Korea, 37.0。N)에서 分離된 菌은 Methanobacterium formicicum M-375로 각각 동정되었다. 分離된 4종의 메탄균은 당분해능은 없으며 적정 pH는 M-251, M-375는 6.8, M-253은 6.5, 그리고 M-372는 7.0이었다. 最適 生育溫度는 M-251과 M-253은 30℃이었고 M-272와 M-375는 37℃이었다. 最低 生育溫度는 M-251, M-253은 8℃이었고, M-372, M-375는 13℃이었다. 分離菌株의 生育量은 30℃에 비하여 17.5℃에서 培養할 때 32∼50% 정도 낮았다. M-251, M-253, M-375의 菌體 生産量은 0.38∼1.21 g/1M CH₄ 범위 이었으며 M-372는 1.14∼1.51 g/CH₄범위이었다. This study was conducted to investigate the biochemical properties of isolated bacteria, low temperature tolerant methanogens which were selected for use as inoculum for anaerobic fermentation of agricultural and livestock wasted at low temperature. The results, obtained were summarized as follows: Low temperature tolerant methanogens were isolated from the samples which showed the high methanogenesis rate by enrichment culture at low temperature in methanol medium. These methanogens, Methanobacterium M-251 and Methanobacterium M-253 were isolated from swampy sediment at latitude 56.9°, Methanosarcina mazei M-372 from lake sediment IV at latitude 55.0。N, and Methanobacterium formicicum M-375 from tidal land soil at latitude 37.0。N, respectively. The isolated anaerobic bacteria could not use sugars as carbon sources. The optimum pH value for the growth of M-251 and M-375 was 6.8, but those for M-253 and M-372 6.5 and 7.0, respectively. The minimum growth temperature of isolated, M-251 and M-253 were 8℃ and the optimum temperature 30℃, while the minimum of M-392 and M-395 were 13℃ and the optimum 37℃. The growth rate of isolates at 17.5℃ were lower by 32-50% than that of 30℃. The isolated Methanobacterium strains such as M-251, M-253, and M-375 have lower cell yield, 0.38-1.21g/1M CH₄than 1.14-1.51g/1M CH₄of Methanosarcina mazei M-372.
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배영민,Bae Young-Min,Daniels Lacy Korean Society of Life Science 2005 생명과학회지 Vol.15 No.2
IS1096 transposon을 사용하여 결핵균군에 작용하는 항생제인 PA-824에 내성을 나타내는 Mycobacterium bovis BCG의 돌연변이 균주를 얻고자 하였고, 그 결과 24종류의 서로 다른 돌연변이 균주를 얻을 수 있었다. Transposon이 insertion된 부위를 알아내기 위해서 각각의 돌연변이 균주로 inverse PCR을 수행하였고, PPE 유전자를 포함한 여러 가지 부위에 insertion된 transposon의 위치를 확인할 수 있었다. PPE 유전자에 insertion돌연변이가 발생한 5개 균주의 세포 추출물을 HPLC로 분석한 결과, 3개에서는 야생균주에서 관찰되는 coenzyme $F^{420}$이 존재하지 않았고, 그 생합성 경로의 중간산물인 F0만 존재하였다. 또한 나머지 2개에서는 F0 또는 $F^{420}$어느 것도 존재하지 않았다. 이 결과는 PPE 유전자들의 산물들이 coenzyme $F^{420}$에 어떤 식으로든 관여하고 있음을 나타낸다고 할 수 있다. We used the IS1096 transposon to construct Mycobacterium bovis BCG mutants resistant to an antituberculosis drug PA-824 and isolated several different mutants. We identified the locations of the insertions and found that the insertions were at various sites including the genes for the PPE proteins. HPLC analyses of the extracts of these five PPE mutant cells showed that three mutants produced only F0, and intermediate for the synthetic pathway of coenzyme $F^{420}$, and the remaining two neither F0 nor $F^{420}$. These data suggest that the products of these PPE genes are somehow involved in the biosynthesis of the coenzyme $F^{420}$.
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