생물응집제 생산 미생물의 분리 및 특성

국문 초록 (Abstract)

응집제는 산업공정, 정수처리공정, 폐수처리 공정 등 다양한 산업분야에서 사용되어 왔다. 응집제 중 많이 사용되고 있는 화학응집제의 경우 응집효율이 높고 경제적이지만 사용 후 발생되는 전해질 및 생성물로 인해 자연 환경과 인간의 건강에 악영향을 초래한다. 최근 화학물질의 독성에 대한 관심이 높아짐에 따라 화학물질사용을 대체할 수 있는 천연응집제에 대해 주목하고 있다.
본 연구에서는 천연응집제인 생물응집제(Bioflocculant)를 생산하는 균주를 선별 및 특성을 파악하고 응집제 생산량과 응집 효율을 높이기 위해서 최적화된 배양조건과 환경을 조사하였다. 제주 지하공기에서 50가지 균주가 분리되었으며 5가지 균주가 응집활성을 보였고 이 중 가장 응집활성이 높은 하나의 균주를 선별하여 strain JH-6으로 명명하였다. 16S rRNA 유전자 분석하여 Microbacterium foliorum 종으로 동정되었다. Strain JH-6는 pH 7-8범위, 25℃에서 최적 성장하였으며, 최적의 조건에서 성장한 Microbacterium foliorum sp. strain JH-6 의 최대 응집률은 91.98%로 나타났다. 본 연구 결과 생물응집제를 생산하는 새로운 균주를 발견하였으며, 화학응집제를 대신할 수 있는 가능성을 보였다.

목차 (Table of Contents)

• 1. 서 론 1
• 2. 문헌 연구 3
• 가. 응집 작용기전 3
• 나. 화학응집제 5
• 1) 무기응집제 5
• 가) 무기응집제 종류 5
• 나) 무기응집제 특성 및 반응 7
• 2) 유기 합성 고분자 응집제 8
• 가) 고분자응집제의 사용 8
• 나) 고분자 응집제 종류 및 특성 8
• 다. 생물응집제 10
• 1) 미생물 생산 생물응집제 (Bioflocculant) 10
• 가) 다양한 생물응집제 생산 미생물의 분리 10
• 나) 미생물의 배양환경 15
• 다) 생물학적 응집 메커니즘 15
• 라) 생물학적 응집제 성능 15
• 3. 재료 및 방법 16
• 가. 실험 재료 16
• 1) 현장 시료 채취 16
• 2) 배양 및 배지 17
• 3) 응집 실험 19
• 나. 실험 방법 20
• 1) 균주의 분리 및 배양조건 20
• 2) 응집제 생산 균주 선정 21
• 3) 균주의 관찰 및 동정 22
• 가) 현미경 관찰 22
• 나) 그람염색 22
• 다) 분리 균주의 동정 23
• 4) 응집활성도 측정 23
• 5) 생물응집제 24
• 가) 최적 pH 24
• 나) 최적 온도 조사 24
• 다) 최적 투여량 조사 25
• 라) 표준시료 25
• 4. 연구 결과 26
• 가. 응집제 생산 균주의 선정 26
• 나. 균주의 관찰 및 동정 28
• 1) 분리균주의 관찰 및 그람 염색 28
• 2) 분리균주의 동정 29
• 다. 생물응집제 32
• 1) 최적 pH 조사 32
• 2) 최적 온도 조사 34
• 3) 최적 투여량 조사 35
• 4) 표준시료 36
• 라. 성장에 따른 응집활성도 변화 38
• 5. 결 론 39
• References 41
• Abstract 46