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전자 폐기물 해체하는 과정에서 대량으로 발생하는 과정에서 폴리 염화 비 페닐 (PCBs) 및 폴리 브롬화 디페닐 에테르 (PBDEs)와 같은 잔류성 유기 오염 물질이 다량 방출되어, 생태 환경과 인체 건강에 심각한 위협이 되고 있다. 이러한 유기 오염물의 미생물 분해는 토양의 PCB오염을 줄이는 중요한 방법이다. 그러나 실제 응용에서 PCB의 미생물 정화는 크게 제한되어 있는데, 그 주요 원인은 다음과 같다. 첫째, 분리 및 배양으로 얻은 미생물 균주의 종류에 한계가 있어서,적용시에 선택의 폭이 좁다. 둘째, 전자 폐기물 해체 지역의 토양 또한 각종 중금속이 고농도로 포함되어 있어서, 미생물의 금속에 대한 내성 요구가 높다. 셋째, 현장 환경에서의 기능 미생물에 대한 이해와 분해 메커니즘에 대한 이해가 미흡하여, 제어가 가능한 효과적인 방제 대책을 수립하기 어렵다.네째 실제 환경에서 기능을 나타내는 미생물과 그 기능 유전자를 연결하는 방법이 어렵기 때문에 신체의 기능성 미생물은 기능 유전자와 연결될 수 없기 때문에, 유전자를 다른 미생물에 도입하여 효율적인 기능 유전자 이종성 발현 숙주의 발굴을 제한하고 기능 유전자의 자원 활용이 제한된다. 최근 중국과학원 광저우 지구화학연구소 박사후과정 강룡비(江龙飞, Jianglongei)박사와 라춘령(罗春玲, Luo Chunling)은 NA 안정화 동위 원소 탐침 기술 (DNA-SIP, stable-isotope probing)을 사용하여 청원시(清远市) 전자 폐기물 오염 토양에서 미생물의 분리 배양을 거치지 않고 PCB분해 미생물에 대해서 현장 분해 연구를 실시하였다. 세 가지 우점종 미생물(Ralstonia, Cupriavidus, 비배양성 DA101 균주)를 포함한 19개의 미생물이 확인되었고, PCBs를 분해하는 비배양성 박테리아 DA101의 능력이 처음으로 보고되었다. 이 연구에서 13.8kb의 PCB 분해 오페론(bph)을 얻었다. 오페론 구조 분석을 통해 PCB의 분해 메커니즘과 오페론의 수평 이동 능력이 밝혀졌다. 4 개의 뉴클레오티드 지문을 분석한 결과 기능성 유전자가 기능성 미생물과 성공적으로 연결되어 Ralstonia의 오페론임을 입증했다. 이 연구는 기능성 미생물을 확인하는 동시에, PCB의 미생물 분해 메커니즘을 밝혀 내고 기능성 유전자의 유래를 분석하기 위해 효율적이며 유용한 새로운 분석 방법을 제공했다는 점에서 의의가 있다. 연구 결과는 PCB 오염 토양을 미생물을 이용하여 수복하는 데에 있어서 이론적 기초를 튼튼하게 해줄 뿐 아니라, 기능성 미생물 탐구 및 기능 유전자의 자원 활용에 대한 새로운 아이디어를 제공하고 있다. 이 연구는 중국자연과학기금 광저우 과학 기술 계획 프로젝트에 의해 지원 받았으며 연구 성과는 미국화학회 저널 에 게재되었다. |
