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- 저자 : 김재수(Jai-Soo Kim) (검색결과 9 건)
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난배양성 토양세균을 위한 신배양기술의 고찰과 향후 발전 방향
김재수,Kim, Jai-Soo 한국미생물학회 2011 미생물학회지 Vol.47 No.3
고찰을 통해 난배양성 토양세균의 특징과 배양에 성공한 사례 및 성공하기 위해 알아야 될 지식들이 무엇인지에 대해 기술하였다. 먼저 배지는 목적한 세균이 토양에서 느리게 성장하다가 실험실의 빠른 성장조건으로 전환하도록 알맞게 선택되어야 하는데 일반적으로 기질, 질소 및 인 등의 농도를 낮게 조절해야 한다. 새로운 배지를 만들기 위해서는 분자생태학적 연구도 병행되어야 한다. 세균 세포 간 음성적 상호작용을 줄이기 위해 평판배양 시 접종량도 평판 당 세포수가 50개 이하로 조절해야 한다. pH나 염농도 같은 성장조건은 실제 환경조건과 맞춰야 하며 배양온도는 낮거나 다양하게 그리고 배양기간은 길게 잡아야 한다. 새로운 배지에서 분리될 수많은 토양 미생물 콜로니들 중에서 단지 몇 개만이 난배양성이므로 이들이 기존에 배양이 되지 않았던 미생물인지를 신속 정확히 검출하는 방법이 필요하다. 또한 많은 토양세균들이 군집 내에서 서로 협력하며 살아가기 때문에 공동배양이나 상등액을 이용해서 토양 미생물을 농화증식하고 이를 순수 분리하면 배양에 성공할 수 있을 것이다. This review describes the characteristics of various unculturable soil bacteria, successfully-cultivating examples of those bacteria, and the diverse factors to be considered for successful cultivation. Most importantly, the selection of proper media is very important because unculturable bacteria demand different types of nutrients at various concentrations of substrates, nitrogens and phosphorus. To develop a new medium to successfully culture unculturable bacteria from soil, molecular ecological studies should be combined together. The inoculum size on a plate is also important: less than 50 bacterial cells are recommended to be plated on a single culture plate. The environmental factors such as pH and salt concentration of the medium need to be adjusted as similar as possible to mimic the original soil environments, and the trial of the various temperatures and extended period of cultivation are better. Since one cannot simply tell about which one was unculturable among a great number of colonies grown on a newly developed medium, some suitable detection methods and fast identification methods are required. Many soil bacteria live with cooperation one another in their communities, so that enrichment such as coculture of using other bacterial metabolites and subsequent pure cultures can also guarantee successful cultivation of the previously uncultured bacteria in soil. Here, this review will discuss for the future perspectives to culture the unculturable soil bacteria.
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주요 오염물질로 오염된 지하수에서 미생물의 무배양식 군집분석방법과 미생물상에 대한 조사방법 연구
김재수,Kim Jai-Soo 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.3
최근에 적용된 지하수 미생물의 군집구조를 밝히는 분자생물학적 및 생화학적 방법들에 대해서 알아보았고 그 결과로서 지하수의 주요 오염물질에 따른 활성화된 미생물군집들이 무엇인지를 밝힌 연구논문들을 종합하여 정리하였다. PCR에 의한 유전자 증폭기술의 발달로 배양 없이 미생물 종류와 개체군을 파악할 수 있게 되었고 각종 finger-printing 방법 (DGGE, SSCP, RISA, microarray) 과 지방산분석법 (PLFA/FAME)을 이용하여 활성화 된 미생물군집구조를 분석하였으며 FISH 등의 방법으로 특정균의 활성도를 알아본 사례들을 조사하였다. 대표적인 지하수오염물질인 유류성분 (n-alkanes, BTEX, MTBE, ethanol)과 염소계 용매 (TCE, PCE, PCB, CE, carbon tetrachloride, chloro-benzene) 등으로 오염되었을 때 우점하는 지하수 미생물상에 대해 보고된 내용을 포함하였다. This review inquired the recently applied molecular biological and biochemical methods analyzing the microbial community structure of groundwater and, as a result, summarized the functional or taxonomic groups of active microorganisms with major contaminants in groundwater. The development of gene amplification through PCR has been possible to figure out microbial population and identification. Active microbial community structures have been analyzed using a variety of fingerprinting techniques such as DGGE, SSCP, RISA, and microarray and fatty acid analyses such as PLFA and FAME, and the activity of a specific strain has been examined using FISH. Also, this review included the dominant microflora in groundwater contaminated with fuel components such as n-alkanes, BTEX, MTBE, and ethanol and chlorinated compounds such as TCE, PCE, PCB, CE, carbon tetrachloride, and chlorobenzene.
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Pseudomonas putida BJ10의 Tetrachloroethylene (PCE) 분해 특성
최명훈,김재수,이상섭,Choi, Myung-Hoon,Kim, Jai-Soo,Lee, Sang-Seob 한국미생물학회 2008 미생물학회지 Vol.44 No.4
BTEX 분해능을 가진 BJ10세균을 이용하여 호기조건에서 toluene 첨가 시 tetrachloroethylene (PCE) 분해에 관한 연구를 수행하였다. BJ10은 형태학적 특징, 생리 생화학적 특징, 16S rRNA 염기서열 분석 및 지방산 분석 결과에 따라 Pseudomonas putida로 동정되었다. BJ10의 PCE 저농도 5 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과(toluene 첨가 기질 농도 50mg/L, 균초기 접종농도 1.0g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 52.8%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 5.9 nmol/hr로 나타났다. 또한 BJ10의 PCE 고농도 100 mg/L에서 PCE 분해 실험 결과 (toluene 첨가 기질 농도 50 mg/L, 균 초기 접종 농도 1.0 g/L, 온도 $30^{\circ}C$, pH 7 그리고 DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$), 10일간 20.3%의 분해 효율을 보였으며, PCE 분해 속도는 46.0 nmol/hr로 나타났다. Toluene 첨가 농도에 따른 PCE 분해 효율 증감 효과를 알아보기 위하여, 동일한 배양 조건하에 10 mg/L의 PCE에 toluene ($5{\sim}200\;mg/L$)을 첨가하여 분해 실험을 실시한 결과, toluene 200 mg/L 첨가시 10일간 57.0%의 PCE가 분해되어 가장 높은 제거 효율을 보였다. 또한 PCE 5.5 mg/L(총 7.6 mg/L)를 추가적으로 주입하여 동일조건하에서 PCE 분해를 확인하였으며 결과적으로 8일 동안 63.0%의 PCE가 분해되었다. 이 때의 PCE 분해 속도는 13.5 nmol/hr로 초기의 분해속도(8.1 nmol/hr)보다 증가되었다. In this study, biological PCE degradation by using a BTEX degrading bacterium, named BJ10, under aerobic conditions in the presence of toluene was examined. According to morphological, physiological characteristics, 16S rDNA sequencing and fatty acid analysis, BJ10 was classified as Pseudomonas putida. As a result of biological PCE degradation at low PCE concentrations (5 mg/L), PCE removal efficiency by P. putida BJ10 was 52.8% for 10 days, and PCE removal rate was 5.9 nmol/hr (toluene concentration 50 mg/L, initial cell density 1.0 g (wet weight)/L, temperature 30, pH 7 and DO $3.0{\sim}4.2\;mg/L$. At high PCE concentration (100 mg/L), PCE removal efficiency by P. putida BJ10 was 20.3% for 10 days, and PCE removal rate was 46.0 nmol/hr under the same conditions. The effects of various toluene concentration (5, 25, 50, 100, 200 mg/L) on PCE degradation were examined under the same incubation conditions. The highest PCE removal efficiency of PCE was 57.0% in the initial PCE concentration of 10 mg/L in the presence of 200 mg/L toluene for 10 days. Furthermore, the additional injection of 5.5 mg/L PCE (total 7.6 mg/L) made 63.0% degradation for 8 days in the presence of 50 mg/L toluene under the same conditions. Its removal rate was 13.5 nmol/hr, which was better than the initial removal rate (8.1 nmol/hr).
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탄소원 이용도 평가를 활용한 매립지 침출수로 오염된 지하수의 미생물 군집 특성 해석
구소연,김지영,김재수,고경석,이상돈,조경숙,고동찬,Koo, So-Yeon,Kim, Ji-Young,Kim, Jai-Soo,Go, Kyung-Seok,Lee, Sang-Don,Cho, Kyung-Suk,Go, Dong-Chan 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.2
매립지 침출수로 오염된 지하수의 미생물 군집특성을 31가지 탄소원을 가지는 Ecoplate를 사용하여 조사하였다. 각 기질에 대한 탄소이용도는 시료에 따라 달랐고, 2-hydroxy benzoic acid, D,L-$\alpha$-glycerol phosphate, D-malic acid는 모든 시료에서 기질로써 이용되지 못했고, D-xylose, D-galacturonic acid, L-aspargine, tween 80, L-serine는 모든 시료에서 탄소원으로 사용되었고, 나머지는 시료에 따른 차이를 보였다. AWCD에 의한 통계분석결과는 KSG1-16 > KSG1-12 > KSG1-07 > KSG-08 > KSG1-13 순인데 예상대로 비오염 지하수 시료인 KSG1-13가 가장 낮았으며, 오염 된 지하수 시료 KSG-07과 KSG1-08는 이보다 높았으나 처리수인 KSG1-16이 높은 것은 의외이었다. PCA방법에 의한 통계 분석결과는 침출수(KSG1-12) 및 오염지하수(KSG1-07, KSG1-08)와 오염되지 않은 처리수(KSG1-16) 및 비오염 지하수(KSG1-13)로 크게 둘로 유사성이 구분되었다. 그러나, 미생물의 다양성을 나타내는 Shannon index 값에 의한 분석은 시료간의 별 차이를 나타내지 않아 서로 유사하였다. The microbial community properties of groundwater samples contaminated with landfill leachates were examined using Ecoplate including 31 sole carbon sources. The samples were KSG1-12 (leachate), KSG1-16 (treated leachate), KSG1-07 (contaminated groundwater), KSG1-08 (contaminated groundwater), and KSG1-13 (uncontaminated groundwater). Among the carbon sources used as substrates, 2-hydroxy benzoic acid, D,L-$\alpha$-glycerol phosphate, and D-malic acid were not utilized in any sample, while D-xylose, D-galacturonic acid, L-aspargine, tween 80, and L-serine were utilized in all 5 samples. The rest of substrates showed very different patterns among the samples. Average well color development (AWCD) analysis demonstrated that the potential activity on 31 substrates was in the order of KSG1-16 > KSG1-12 > KSG1-07 > KSG-08 > KSG1-13, which generally agrees with the degree of pollution, except KSG1-16. Principal component analysis (PCA) on similarity between samples showed two groups (KSG1-12, -07 and -08 vs KSG1-16 and -13), coinciding with contaminated and uncontaminated groups. Shannon index showed that the microbial diversities were similar among the samples.
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