살아있는 유기체에 해로운 중금속의 독성은 미생물을 이용한 독성평가를 함으로써 간단하고 빠르며 적은 비용으로 쉽게 결과를 해석할 수 있다. 이번 연구에서는 습지 갈대의 근권에서 분리해 낸 Alcaligenes sp. KC-1가 독성평가하기에 좋은 미생물인지 알기 위해 배양 시간 별로 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값을 조사하고 중금속 내성 평가를 하였다.
<h1>서론</h1> <p>중금속은 높은 밀도의 화학적 성상을 나타내고 그로 인해살아있는 유기체에 강한 독성 물질로 작용한다. 이러한독성은 중금속의 고유한 성질에 의해 작용하는 것이 아니다.몇몇의 중금속은 낮은 수준의 영양분을 가지면서 강한 독성을 나타내는 중금속도 있다. 예를 들어 \( \mathrm{Cu} \)는 단백질 합성을 할 때 산화환원전위를 유도할 시에 미량의 영양소로 작용한다. 그러나 과도한 \( \mathrm{Cu} \)는 높은 히드록실라디칼을 발생시키고 이는 지방질 과산화, 효소의 불활성화 그리고 DNA 절단 등을 야기시킨다. \( \mathrm{Hg} \)이나 \( \mathrm{Pb} \)과 같은 다른 중금속은유기체에 이로운 영향을 주는지에 대해 알려져 있지 않고, \( \mathrm{Cd} \)은 신진대사를 손상시키는 독성물질로 알려져 있고, \( \mathrm{Cd} \)과 비슷한 화학적 성질을 가지고 있는 \( \mathrm{Zn} \)의 경우 필수 금속 대신 \( \mathrm{Zn} \)이 결합하여 효소의 활성을 방해하는 독성 물질로 알려져 있다. 이러한 중금속은 산업현장과 폐광산 주변에서 많이 배출되며, 토양 입자에 흡착되어 장기간 생태계에 머무르며 고농도로 축적 된다.</p> <p>생태독성을 평가하는 방법 중 미생물을 이용한 독성평가는 빠르고, 간단하며 비용이 적게 들고, 결과해석이 비교적용이하며 적은 양의 시료를 이용하는 장점이 있다. 지금까지 알려진 미생물을 이용한 생태독성평가의 종류는 효소활성 저해평가, 유전질 손상평가, 영양소 순환을 기본으로 하는 독성평가, 생물발광 측정평가 그리고 성장 저해평가 등이 있다. 이중에서도 미생물의 독성물질에 의한 성장저해의 원리를 이용한 성장저해 독성평가는 유독물질에 의해 미생물의 수가 달라지게 되기 때문에 \( \mathrm{EC}_{50}, \mathrm{EC}_{20} \) 그리고 \( \mathrm{EC}_{10} \) 값 등과 농도에 따른 독성물질과의 반응관계로 많이 평가한다. \( \mathrm{EC}_{50}, \mathrm{EC}_{20} \) 그리고 \( \mathrm{EC}_{10} \) 값 등은 미생물생장 곡선으로부터 오염물질의 노출에 따른 성장저해 정도를 백 분율로 나타낸다. 지금까지 알려져 있는 독성평가에 이 용되는 미생물은 Pseudomonas putida, Bacillus cereus, Methylobacterium sp., Escherichia coli 등이 보고되고 있다. Pseudomonas putida는 토양과 물 그리고 슬러지에서 사는 종속영양세균으로 하수슬러지나 토양에, Bacillus cereus는 퇴적물에 존재하는 독성물질에 대한 생장저해평가에 많이 이용된다. 이 평가는 성장저해구간의 수치를 측정하여 평가한다. 이와 같이 오염물질의 독성에 대한 내성평가는 오염된 지역과 종류에 따라 미생물의 종류가 달라지며, 동일 종의 미생물에서도 독성을 평가하는 방법에 따라 독성물질의 민감도와 \( \mathrm{EC}_{50}, \mathrm{EC}_{20} \) 그리고 \( \mathrm{EC}_{10} \) 값이 달라진다.</p> <p>이에 본 연구에서는 습지에서 서식하는 갈대의 근권에서 분리한 Alcaligenes sp. KC-1의 중금속 내성 평가를 하고 배양 시간 별로 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값을 조사하여 \( \mathrm{KC}-1 \)의 중금속에 대한 내성 평가를 수행하여 Alcaligenes sp. KC-1가 독성평가에 유용한 미생물인지 평가하고자 하였다.</p>