본 연구는 해양오염 증가에 대응하여 유류 분해 능력이 뛰어난 해양 미생물을 탐색하고, 이들의 생리학적 및 분자 유전학적 특성을 분석하였다. 또한, 유류오염 조기 탐지와 효과적인 대응을 위한 바이오센서 개발을 목표로 한다. 본 연구에서 선별한 미생물 균주는 LB 액체배지에 원유를 첨가하여 배양하였으며, 이를 통해 유류 분해능이 우수한 균주를 선별하였다. 국내 유류 연안 물동량과 수출입 물동량의 증가를 감안할 때, 이러한 연구는 해양 유류 사고 시에 유류오염의 조기 포착 및 효율적인 대응에 큰 의미를 가진다.
<h1>서 론</h1> <p>해양에 유출된 유류는 점성이나 휘발성의 물리적 성질, 유류의 화학적 성질, 해양상태나 태양광선 등의 기상상태, 해수의 온도, 유속, 부유물질 및 존재하는 박테리아의 성상에 따라 변한다. 유처리 방법중의 하나인 생물학적 방법으로는 해양의 유류 오염물질인 n-, iso-, cyclo-alkane 계열의 탄화수소원과 원유(crude oil) 및 경유, 중유 등의 석유제품에 대한 다양한 탄화수소원의 기질을 분해시키는 균주를 분리, 동정하여 실제로 오염현장에 적용되고 있다. 이러한 유류 분해의 해양 미생물로서는 Aeromonas, Arthrobecter, Corollospora, Dendryphiella, Pseudomonas 등이 대부분을 차지하고 있으며, 또한 이들 균주가 생산 하는 유화제 등이 분리 정제되어 실제로 이용되고 있다.</p> <p>우리나라의 유류 연안 물동량은 최근 10 년간 \(13 \% \) 이상 증가하였고, 유류의 수출입 물동량은 \( 16 \% \) 이상이나 증가하였다. 유조선의 사고 등에 의한 유류 유출 및 각종 폐유 방출 등으로 해양오염이 늘어나면서 해양 생태계에 커다란 피해를 유발시키고 있다. 최근, 유류수송 선박이 대형화, 자동화 및 고속화 됨에 따라 해양사고시 수만톤에서 수십만톤에 이르는 초대형 오염사고도 발생하고 있는데, 전세계적으로 원유가 해양으로 유출되는 양은 엄청나다. 우리나라에서도 해양 유류 오염사고가 수시로 발생되어 해양오염에 의한 자연 생태계의 파괴와 연안 해역에서의 양식업에도 중대한 피해를 입히고 있다. 이러한 해양 유류 오염의 발생증가와 아울러 이들을 해결하려는 노력들이 다방면에서 많은 연구자들에 의해 활발하게 진행되어 왔다.</p> <p>해양 유류 사고시 유류오염의 조기포착, 오염의 확산 방지 및 효율적인 방제를 위한 생물학적 처리 방법으로서 오염정도롤 측정 판단 할 수 있는 신속한 경보시스템의 개발이 대단히 중요한 의의를 지닌다고 할 수 힜을 것이다. 따라서, 해양 유류 오염에 대한 계측용 바이오센서 개발을 위한 생물소자를 해양 미생물 자원으로부터 얻는 일이 시도되어야 한다. 본 연구에서는 해양 원유 분해 세균의 생리학적 특성과 분자유전학적 특성을 밝히기 위하여 해양으로부터 이러한 미생물 자원을 탐색하고, 또한 유류 오염에 대한 계측용 바이오센서 개발용 생물소자를 해양 미생물로부터 얻기 위한 기초 자료를 얻을 목적으로 원유 분해능이 우수한 균주를 해양으로부터 분리, 동정하여 분류학상의 위치를 확인하고, 선별된 원유 분해 균주의 특성, 균체 생육도, 유화도 및 원유의 분해 특성에 대하여 검토하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>배지 및 배양방법</h2> <p>유류 분해 미생물을 분리하기 위하여 배지중에 탄소원이 결핍된 C-배지(Carbon-minimal medium)롤 사용하였으며, 배지의 조성은 \( \left ( \mathrm { NH } _ { 4 } \right )_ { 2 } \mathrm { SO } _ { 4 } \) \(5 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { K } _ { 2 } \mathrm { HPO } _ { 4 } \ 2 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MgSO } _ { 4 } \) \( \cdot 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } 0.2 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) \( \mathrm { KH } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } 1 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { CaCl } _ { 2 } 10 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { FeSO } _ { 4 } \) \( \cdot 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) \( 10 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { NaCl } 30 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), yeast extract \( 0.2 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 및 trace element 용액 \( 2 \mathrm { ~mL } \left ( \mathrm { MoO } _ { 3 } 1 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \right . \), \( \mathrm { ZnSO } _ { 4 } \cdot 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } 7 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { CuSO } _ { 4 } \) \( \cdot 5 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { BO } _ { 3 } 1 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { CoCl } _ { 2 } \) \( \cdot 6 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) \( 6 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \), \( \left . \mathrm { NiSO } _ { 4 } \cdot 6 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } 1 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \right ) \)를 함유하고 있으며, pH \( 7.0 \)으로 조정하여 사용하였다. 탄소원으로 원유를 \( 1 \% \) 첨가한 C-배지에 채취한 해수를 \( 1 \% \) 첨가하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \( 200 \mathrm { rpm } \)으로 7일간 진탕배양하여 균의 생육이 확인되면 새로운 C-배지에 균주 및 원유를 각각 \( 1 \% \) 로 첨가하여 다시 배양하였다. 이렇게 3회 반복하여 생육한 균주를 LB-고체배지에 도말하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 배양하였다. 선별된 단일 균주를 LB 액체배지 \( ( \mathrm { NaCl } 10 \mathrm { ~g } \), Trypton \( 10 \mathrm { ~g } \), Yeast extract \( 5 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } ) \) 에서 각각 전배양 시킨 후, \( 1 \% \) 원유가 첨가된 C-배지에 \( 1 \% \) 접종하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 배양기에서 7일간 \( 200 \mathrm { rpm } \)으로 배양한 후 유류 분해능이 가장 우수한 균주를 선별하였다.</p>