베양한 미생물을 담체에 고정시킨 샘플은 \( 2 \sim 4 \% \) glutaraldehyde \( (0.1 \mathrm{M} \) cacodylate buffer \( \mathrm{pH} \) 7.2, 0.1\%\( \mathrm{MgSO}_{4} \) 포함 용액으로 30분에서 24시간 동안 실온에서 전고정되었습니다. 균주 Bacillus sp. A8-8은 교반 속도 \( 180 \mathrm{rpm} \), 배양 온도 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 초기 배지 \( \mathrm{pH} 4.5 \) 부터 \( \mathrm{pH} \) 10까지의 범위에서 양호한 생육을 보였습니다. 또한, 높은 균주 밀도로 접종한 경우 초기 생육 pH 범위가 더 넓어 생육 활성이 가능하였습니다. 따라서 이 균주를 생물학적 처리용 미생물 제재로 개발할 때에는 저 농도의 탄소원에서의 균주 생육 조건을 확립하였습니다.
<h3>전자현미경 관찰</h3> <p>베양한 미생물을 담체에 고정시킨 sample을 \( 2 \sim 4 \% \) glutaraldehyde \( (0.1 \mathrm{M} \) cacodylate buffer \( \mathrm{pH} \) 7.2, 0.1\%\( \mathrm{MgSO}_{4} \) 포함)로 30 분에서 24 시간동안 실온에서 전고정하였다. Cacodylate buffer \( \mathrm{pH} \) 7.2로 2시간 동안 세척하고,\( 0.2 \mathrm{M} \) cacodylate buffer ( \( \mathrm{pH} \) 7.4)에 \( 1 \% \) 되게 녹인 오스미움산(osmiumic acid) 용액으로 \( 4^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 24 시간 동안 2 차 고정시켰다. 고정된 샘플에서 용액을 제거한 뒤에 탈수를 한다. 탈수 과정은 \( 50 \%, 70 \%, 95 \% \) 에탄올에서 각 10 분간, 그리고 무수 에탄올에서 10 분 간 2회 탈수한다. 탈수한 뒤에 샘플을 풍건하고, 임계점 건조기에서 건조한 뒤에, 주사전자현미경(SEM, JSM35CF, JAPAN)으로 관찰하여 사진 촬영하였다[8].</p> <h2>결과 및 고찰</h2> <h3>Bacillus sp. A8-8의 생육 특성</h3> <p>실험 균주의 배양학적 조건에 따른 질소의 산화력을 조사하고자 배양 온도 및 배양 배지의 초기 \( \mathrm{pH} \) 에 따른 균주의 생육 특성을 조사하였다 (Fig. 1). 실험 균주 Bacillus sp.A8-8의 균주는 교반 속도 \( 180 \mathrm{rpm} \), 배양 온도 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \) 에서는 초기 배지 \( \mathrm{pH} 4.5 \) 에서 \( \mathrm{pH} \) 10까지의 범위에서 생육이 양호하였으며, 배양된 균주의 밀도를 높게 접종한 경우는 보다 더 폭 넓은 범위의 초기 생육 \( \mathrm{pH} \) 에서도 생육 활성이 가능하였다 (자료 미제시). 다양한 배양 온도에서의 생육도를 실험한 결과 \( 28^{\circ} \mathrm{C}, 37^{\circ} \mathrm{C} \) 그리고 \( 42^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 생육이 양호하였으며 비교적 양호한 생육 활성을 나타내 보이는 생육 가능 온도 범위는 \( 4^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \( 45^{\circ} \mathrm{C} \) 로 넓게 나타났다. 본 결과는 미생물을 이용한 생물학적 처리의 문제점인 겨울철 처리 효율에있어서도 안정적인 처리 효율을 유지 할 수 있는 균주로서 이용이 가능할 것으로 예상된다.</p> <h3>Bacillus 균주의 배지 중 암모니아성 질소 산화 능력</h3> <p>실험 균주 Bacillus sp. A8-8을 \( 30^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 질소원으로 암모니아성 질소인 sodium sulfate를 첨가한 배지에 배양시켜서 질소 산화능을 비교한 결과는 Fig. 2에서 보여주고 있다. 균주의 생육도는 탄소원 농도에 따라 약간의 차이를 보였으며, 배양 12 시간 때부터 암모니아성 질소의 감소를 보이기 시작해 24 시간 이후에 암모니아성 질소를 \( 72 \% \) 정도까지 감소시키고, 암모니아성 질소의 산화가 증가되면서 배양 30 시간 후에는 아질산 생성이 최고를 나타내었다가 점차 감소되는 현상을 볼 수 있었다(Fig. 2A). 탄소원으로 \( 0.5 \% \) glucose를 첨가한 처리 주에서 \( 0.25 \% \) glucose를 처리한 주보다 Bacillus sp. A8-8의 생장률이 보다 빨랐다. 배양 12 시간 이후 더 빠른 암모니아성 질소의 제거율을 보였으며, 30 시간 이후 잔존량이 측정되지 않았으며, 상대적으로 아질산성 질소는 \( 0.5 \% \) glucose 처리 주에 비해 상대적으로 높은 증가를 보이다가 감소하였으며 이는 탄소원의 농도가 증가함에 따라 암모니아성 질소의 산화율이 증가되어지는 현상으로 확인할 수 있었다(Fig. 2B). 한편 탄소원으로 \( 0.5 \% \) 의 폐당밀을 사용한 경우는 배양 36 시간 이후 암모니아성 질소가 거의 제거되었다. 이는 \( 0.5 \% \) glucose를 첨가한 처리구 보다는 제거율이 늦어졌어나 \( 0.25 \% \) 의 처리구 보다는 매우 효과적이었다(Fig. 2C). 질산성 질소는 반응 초기부터 높은 수치를 보이다가 배양 24 시간 이후부터 급격히 감소하여 glucose를 처리한 경우와는 상이한 결과를 보였는데, 이는 탄소원으로 사용한 폐당밀의 성분에 의한 것으로 생각되어진다. 따라서 이 균주를 생물학적 처리용 미생물 제재로서 개발 할 때에는 저 농도 탄소원에서의 균주생육 조건 확립과 저렴한 탄소원을 이용한 배양 시험을 실시하여 보다 더 경제적이며 적합한 배양 조건과 질소 제거 효과의 확립을 위한 실험이 더욱 요망되어진다.</p>