Pseudomonas sp. G11이 생산하는 생물학적 계면활성제의 특성 = Characteristics of Biosurfactants by Pseudomonas sp. G11

국문 초록 (Abstract)

대전일원의 유류오염 지역의 토양으로부터 crude oil을 탄소원으로 이용하는 322균주를 순수분리 하였고, 분리된 균주 중 생물학적 계면활성제 생성능이 가장 우수한 균주를 선별하여 형태·생리학적 및 생화학적 특성을 조사하고 16S rRNA 염기서열을 분석을 통하여 최종 선별 균주로 Pseudomonas sp.를 동정하였고, Pseudomonas sp. G11이라 명명하였다. Pseudomonas sp. G11이 생성하는 생물학적 계면활성제의 초기 표면장력은 72 dyne/cm이였으나, 배양 7시간 후부터는 최대감소 표면장력이 25 dyne/cm 까지 감소되었다. Pseudomonas sp. G11이 생산한 생물학적 계면활성제를 회수하고 농축하기 위해서, 산 침전 후에 Chloroform : Methanol＝2:1의 solvent system으로 배양액을 추출하고 유기 용매층만을 회수하여 감압농축한 뒤 남은 갈색 분말을 생물학적 계면활성제의 시료로 사용하였다. 생물학적 계면활성제 시료를 이용하여 측정한 CMC(critical micelle concentration) 값은 20 mg/L인 것으로 나타났다. Pseudomonas sp. G11의 최적 온도와 pH는 30℃이와 pH는 7.0이다. Pseudomonas sp. G11은 kanamycin (5 ㎍/㎖)과 tetracycline(10 ㎍/㎖)에 대해서만 약한 내성을 나타냈으며, Li, Cr, 와 Mn과 같은 중금속에서는 강한 내성을 가지는 것으로 조사되었다.
Thin layer chromatography를 이용한 성분분석에서 Pseudomonas sp. G11은 Bial's reagent와 rhodamine 6G에서 발색반응을 나타내 당과 지질 성분이 포함된 glycolipid 계열의 생물학적 계면활성제임이 밝혀졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Three hundred thirty two bacterial colonies which were able to degrade crude oil were isolated from soil samples that were contaminated with oil in Daejon area. Among them, one bacterial strain was selected for this study based on its low surface tension ability, and this selected bacterial strain was identified as Pseudomonas sp. G11 through physiological-biochemical tests and analysis of its 16S rRNA sequence.
After seven hours of inoculated, the activity reached the maximum, and surface tension of the culture broth was decreased from 72 to 25 dyne/㎝. The crude biosurfactant was obtained from the culture broth by acid precipitation, followed by solvent extraction, evaporation and then freeze drying. The CMC (critical micelle concentration) value of the crude biosurfactant was 20 mg/L. It was found that the optimal pH and temperature for biosurfactant production of Pseudomonas sp. G11 were 7.0 and 30℃, respectively. Pseudomonas sp. G11 showed antibiotic activity with weak resistance to kanamycin (5㎍/㎖) and tetracycline (10㎍/㎖), high resistance to heavy metals such as Li, Cr, and Mn.
Based on TLC analysis, the biosurfactant produced by Pseudomonas sp. was identified as a glycolipid.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 = 7
• 1. 재료 = 7
• 1.1 사용 균주 = 7
• 1.2 사용 배지 = 7
• 2. 방법 = 7
• 2.1 균주 분리 및 선별 = 7
• 2.2 최종 선별균주의 동정 = 9
• 2.3 균주 특성 = 9
• 2.3.1 당 이용능 = 9
• 2.3.2 당 발효능 = 10
• 2.3.3 항생제 감수성 = 10
• 2.3.4 중금속 내성 = 10
• 2.4 균주의 생장 조건 = 10
• 2.4.1 배양온도의 영향 = 10
• 2.4.2 초기 pH의 영향 = 11
• 2.4.3 NaCl 농도에 따른 영향 = 11
• 2.4.4 용존산소에 따른 영향 = 11
• 2.5 건조 균체량 = 11
• 2.6 표면장력 측정 = 11
• 2.7 생물학적 계면활성제의 생산과 유화활성 = 12
• 2.7.1 배양시간에 따른 생물학적 계면활성제의 특성 = 12
• 2.7.2 발효조를 이용한 균주의 대량생산 = 12
• 2.7.3 기질에 따른 유화활성과 유화안정성 = 12
• 2.8 생물학적 계면활성제의 추출 및 정제 = 13
• 2.8.1 생물학적 계면활성제의 추출 = 13
• 2.8.2 Critical micelle concentration (CMC) 측정 = 13
• 2.8.3 용해도 측정 = 13
• 2.8.4 생물학적 계면활성제의 정제 = 15
• 2.8.4.1 Thin layer chromatography(TLC) = 15
• 2.8.4.2 Silica gel column chromatography = 15
• 2.8.4.3 생화학 반응 = 15
• Ⅲ. 결과 = 16
• 1. 균주의 분리 및 선별 = 16
• 2. 선별균주의 동정 = 16
• 3. 선별균주의 특성 = 22
• 3.1 당 이용능 = 22
• 3.2 당 발효능 = 22
• 3.3 항생제 감수성 = 22
• 3.4 중금속 내성 = 22
• 4. 균주의 생장 조건 = 26
• 4.1 배양온도의 영향 = 26
• 4.2 초기 pH 변화에 따른 영향 = 26
• 4.3 NaCl 농도에 따른 영향 = 30
• 4.4 용존산소의 영향 = 30
• 5. 생물학적 계면활성제의 생산과 유화활성 = 30
• 5.1 배양시간에 따른 생물학적 계면활성제 특성 = 30
• 5.2 발효조를 이용한 생물학적 계면활성제의 대량 생산 = 36
• 5.3 기질에 따른 유화활성과 유화 안정성 = 36
• 6. 생물학적 계면활성제의 추출 및 정제 = 40
• 6.1 생물학적 계면활성제의 추출 = 40
• 6.2 Critical micelle concentration(CMC) = 40
• 6.3 생물학적 계면활성제의 용해도 = 40
• 6.4 생물학적 계면활성제의 정제 = 43
• 6.4.1 Silica gel column chromatography = 43
• 6.4.2 Thin Layer Chromatography = 43
• 6.4.3 생화학 반응 = 45
• Ⅳ. 고찰 = 49
• Ⅴ. 참고문헌 = 58
• Ⅵ. Abstract = 64
• Ⅶ. 적요 = 65