보조 탄소원이 염료탈색능에 미치는 영향을 분석하기 위해 Phanerochaete sp. Phanerochaete sp. EJ-31L를 분석했다. 보조 탄소원이 \(2 \sim 5 \%\) 농도로 첨가된 경우, 다른 농도를 첨가했을 때 보다 탈색효율이 향상되었다. 보조 탄소원으로 \(3\%\)\((\mathrm{w}/\mathrm{v})\)의 sucrose를 첨가한 배지에 질소원을 첨가하지 않은 경우를 대조군으로 하고 여러 질소원을 첨가하여 탈색율을 측정했다. \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}\)과 \(\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \)을 질소원으로 첨가한 경우에는 탈색율이 향상되었으나 다른 질소원의 경우 오히려 탈색율이 떨어졌다. 또한 \(\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \) 농도가 높아질수록 탈색효율이 저하되는 결과로 보아 질소원의 농도가 높을수록 탈색율은 저하됨을 알 수 있었다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>보조탄소원 첨가가 탈색율에 미치는 영향</h2> <p>본 실험에 사용한 Phanerochaete sp. EJ-31L 균주는 염색 공단폐수로부터 염료분해능이 우수한 미생물 군집을 농화 배양하여 분리 동정한 백색부후균이다. 일반적으로 미생물을 이용한 염료 분해 및 탈색에 있어서 박테리아를 사용하는 것 보다 백색부후균은 이용하는 경우 염료분해에 이용되는 효소들의 기질 특이성이 넓어 다양한 종류의 염료 분해에 활용될 수 있으며, 고농도 염료 독성에 대한 저항성도 높다는 장점도 기대할 수 있다.</p> <p>Phanerochaete sp. EJ-31L의 염료 탈색능을 평가하고 회분식 탈색반응 특성을 분석하기 위하여 보조 탄소원이 염료탈색능에 미치는 영향을 분석하였다. 보조탄소원을 첨가하지 않은 플라스크를 대조군으로 하여 maltose, galactose, lactose, manitol, sucrose, arabinose, fructose, glucose 등의 보조탄소원을 \( 0.5 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 농도로 첨가하고 탈색율 변화를 측정하였다. 24 시간 incubation한 결과, 보조탄소원을 첨가해준 모든 경우에서 대조군에 비해 탈색 정도가 4~5배정도 향상된 것을 관찰 할 수 있었다. 이러한 결과들로부터 적절한 보조탄소원이 제공되는 경우 세포 성장 및 대사효율의 증대로 인하여 염료 탈색능이 향상되는 것으로 판단된다. Remazol Black B 탈색능 향상 결과가 좋으면서 가장 저렴한 sucrose에 대하여 보조탄소원 농도 변화가 탈색율에 미치는 영향을 알아보기 위해 각각 \( 1.0,2.0,3.0,5.0 \), \( 10.0 \% \quad(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \)의 농도로 첨가하고 탈색율을 측정하였다. Fig. 1 과 같이 약 \( 52 \mathrm{hr} \) 경과후 탈색 결과를 살펴보면, 보조 탄소원이 \( 2 \sim 5 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 농도로 첨가된 경우에서는 \( 83 \% \) 정도의 높은 탈색율을 얻을 수 있었으며, \( 1 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 와\( 10 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 농도로 첨가된 경우보다 약 \( 10 \% \) 이상의 탈색효율이 향상된 결과를 얻을 수 있었다 (Fig. 1).</p> <h2>질소원 첨가의 영향</h2> <p>보조탄소원으로 3%(w/v)의 sucrose를 첨가한 배지에 질소원을 첨가하지 않은 경우를 대조군으로 하고 질소원으로 \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl},\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \), yeast extract, trypton peptone, maltoextract, casein 등을 질소원으로 각각 0.5%(w/v) 농도로 첨가하고 탈색율을 측정하였다. \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl},\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \) 를 질소원으로 첨가한 경우에서는 대조군에 비해 2 배 정도의 탈색율 향상을 볼 수 있었으나, casein, malto extract, tryptonpeptone, yeast extract 등을 첨가한 경우에서는 오히려 탈색율이 저하되는 결과를 얻을 수 있었다. 이것은 보조탄소원 및 복합 질소원 등이 제공되어 좋은 세포성장 조건이 되는 경우, 균주들은 염료 분해보다는 세포성장 자체에 주안점을 둔 대사과정을 운영한 것으로 판단된다. Remazol Black B 탈색능 향상 결과가 좋은 \(\left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2}\mathrm{SO}_{4} \) 를 각각 0.05, 0.1,0.2%(w/v) 의 농도로 제공하고, 탈색율을 측정하였다. 초기 6 시간까지는 탈색정도가 8~11%로 거의 비슷한 반면, 48 시간 경과 이후에는 \( 0.05 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 의 농도에서 \( 85 \% \) 수준의 탈색율을 보여 주었다. \( \left(\mathrm{NH}_{4}\right)_{2} \mathrm{SO}_{4} \) 농도가 \( 0.1 \% \)\( (\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 에서 \( 0.2 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 로 높아질수록 탈색효율이 저하되는 결과를 보여주어 질소원이 고농도로 첨가 될수록 탈색율은 저하됨을 알 수 있었다(Fig. 2).</p>