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KR102755210B1 - 플라스틱 첨가제 비스페놀 에이를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이 ba-1 균주 - Google Patents

플라스틱 첨가제 비스페놀 에이를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이 ba-1 균주 Download PDF

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KR102755210B1
KR102755210B1 KR1020220083748A KR20220083748A KR102755210B1 KR 102755210 B1 KR102755210 B1 KR 102755210B1 KR 1020220083748 A KR1020220083748 A KR 1020220083748A KR 20220083748 A KR20220083748 A KR 20220083748A KR 102755210 B1 KR102755210 B1 KR 102755210B1
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Abstract

본 발명은 비스페놀 에이를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주에 관한 것으로, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 미생물 제제로 활용하여 토양에 잔류하는 비스페놀 에이를 친환경적으로 분해하는 것이 가능하다.

Description

플라스틱 첨가제 비스페놀 에이를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이 BA-1 균주{PRIESTIA ARYABHATTAI BA-1 THAT DECOMPOSES THE PLASTIC ADDITIVE BISPHENOL A}
본 발명은 비스페놀 에이를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주에 관한 것이다.
비스페놀 에이는 낮은 pH와 높은 압력조건에서 페놀(Phenol)과 아세톤(Aceton)으로부터 제조되는 물질로, 에스트로겐 독성(Estrogenic toxicity)을 가지는 대표적인 내분비계 장애물질(환경호르몬)이다. 비스페놀 에이는 주로 플라스틱의 형태로 산업 및 가정에서 널리 이용되고 있다.
피부를 통해 비스페놀 에이에 과다 노출되면 신장, 비장, 췌장 그리고 허파에 악영향을 미치며, 비스페놀 에이는 17β-에스트라디올(Estradiol)과 유사하게 에스트로겐 수용체와 작용하여 호르몬과 유사한 기능을 나타내며, 고농도의 비스페놀 에이는 생식기관 발달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
기존에 비스페놀 에이를 처리하기 위해 물리화학적인 방법들이 제시된 바 있으나, 별도의 처리 시설이 필요하며, 환경친화적이고 경제적인 처리방법에 대한 보고는 미비한 실정이다. 특히 비스페놀 에이는 자연 생분해가 매우 느린 물질로써, 1% 농도의 비스페놀 에이를 분해하는데 28일 이상이 소요될 정도로 생분해가 잘 되지 않는다.
비스페놀 에이를 처리하기 위하여 산화적 촉매를 이용하는 방법도 있으나, 이것은 산화환원효소(Oxydoreductase)에 의한 자유 라디칼(Free radical) 반응이며, 비스페놀 에이로 폴리카보하이드레이트(Polycarbohydrate)나 에폭시(Epoxy) 등을 제조할 때 이용되는 중합(Polymerization) 반응의 일종이다. 따라서, 침전되는 대사 산물이 존재하며, 대사산물의 처리와 안전성 및 경제성에 있어서 문제가 존재하였다.
미국공개특허공보 US 2012/0310014 한국공개특허공보 제10-2017-0075642호
본 발명은 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 비스페놀 에이를 생물학적으로 분해하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 비스페놀 에이 분해용 미생물 제제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 비스페놀 에이에 분해활성을 갖는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 유전자 염기서열을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 균주는 23℃ 내지 30℃의 TSB(Tryptic soy broth) 배지에서 진탕 배양된 것일 수 있다.
본 발명은 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP) 및 이의 배양액 중 적어도 하나를 포함하는 비스페놀 에이 분해용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP)는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 유전자 염기서열을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP)는 23℃ 내지 30℃의 TSB 배지에서 진탕 배양될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 비스페놀 에이를 생물학적으로 분해할 수 있다. 이를 통해, 친환경적으로 농산물을 생산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 비스페놀 에이를 생물학적으로 분해함으로써, 토양에 잔류하는 비스페놀 에이를 친환경적을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 플라스틱 분해 미생물에 악영향을 미칠 수 있는 비스페놀 에이를 생물학적으로 분해함으로써, 플라스틱 분해 미생물과 함께 활용 시, 플라스틱 분해 효과를 증진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 플라스틱에서 유출된 플라스틱 첨가제를 분해하는 미생물제로 활용할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 16S rRNA 유전자 염기서열에 의한 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1의 근연 계통도를 나타낸 것이며, 도 1b는 전체 유전체 염기 서열에 의한 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1의 근연 계통도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 비스페놀 에이가 첨가된 MSM 액체배지에 접종하였을 때, 시간에 따른 비스페놀 에이의 농도를 나타낸 것이다.
도 3은 BA-1 균주 접종 후 시간에 따른 액체 배지 내 비스페놀 에이의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 4는 BA-1 균주 접종 후 시간에 따른 액체 배지 내 생장량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 BA-1 균주의 비스페놀에이 분해에 따른 LC-MS 크로마토그램을 도시한 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 순차적으로 BA-1 균주의 비스페놀에이 분해에 따른 LC-MS 스펙트라(RT 4.09, 5.01, 6.17분)이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시예들은 한정을 위한 것이 아니며, 기재된 실시예들과 다른 실시예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명은 비스페놀 에이(Bisphenol A; BPA)를 분해하는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주에 관한 것이다.
비스페놀 에이는 폴리카보네이트(Polycarbonate), 에폭시(Epoxy) 수지, 방염제(Flame retardant) 등의 생산과정에 사용되며, 그 외에 코팅제, 페인트, 렌즈, 컴팩트 디스크 등의 제조에도 널리 사용되어 생활 주변에 광범위하게 분포되어 있다. 일반적으로 비스페놀 에이는 낮은 pH와 높은 압력조건에서 페놀(Phenol)과 아세톤(Aceton)으로부터 제조되는 물질로, 에스트로겐 독성(Estrogenic toxicity)을 가지는 대표적인 내분비계 장애물질(환경호르몬)이다. 비스페놀 에이는 주로 플라스틱의 형태로 산업 및 가정에서 널리 이용되고 있다. 이와 같이, 비스페놀 에이의 사용량이 많은 만큼 상당량이 환경 내에 투입될 수 밖에 없으며, 특히 식품의 포장재, 아기젖병, 및 렌즈 등으로 널리 이용되고 있는 에폭시(Epoxy) 수지 등에서 비스페놀 에이가 용출되어 인체에 영향을 미칠 수 있다.
피부를 통해 비스페놀 에이에 과다 노출되면 신장, 비장, 췌장 그리고 허파에 악영향을 미치며, 비스페놀 에이는 17β-에스트라디올(Estradiol)과 유사하게 에스트로겐 수용체와 작용하여 호르몬과 유사한 구조를 가진다. 이에 따라, 에스트로겐과 유사한 기능을 나타내며, 고농도의 비스페놀 에이는 조숙증, 난소질환, 및 유산을 유발할 수 있으며, 이외에도 생식기관 발달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또한, 비스페놀 에이의 독성은 DNA와 비스페놀 에이가 결합하여 발생되므로 매우 위험하다.
기존에 비스페놀 에이를 처리하기 위해 물리화학적인 방법들이 제시된 바 있으나, 별도의 시설이 필요한 것으로써, 환경친화적이고 경제적인 처리방법에 대한 보고는 미비한 실정이다. 특히 비스페놀 에이는 자연 생분해가 매우 느린 물질로써, 1% 농도의 비스페놀 에이를 분해하는데 28일 이상이 소요될 정도로 생분해에 어려움이 있다.
비스페놀 에이를 처리하기 위하여, 산화적 촉매를 이용하는 방법도 있으나, 이것은 산화환원효소(Oxydoreductase)에 의한 자유 라디칼(Free radical) 반응이며, 비스페놀 에이로 폴리카보하이드레이트(Polycarbohydrate)나 에폭시(Epoxy) 등을 제조할 때 이용되는 중합(Polymerization) 반응의 일종이다. 따라서, 침전되는 대사 산물이 존재하며, 대사산물의 처리와 안전성 및 경제성에 있어서 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 비스페놀 에이의 생물학적 처리를 위해 비스페놀 에이를 분해할 수 있는 미생물인 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 제공한다. 이에 더해, 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여 비스페놀 에이 분해하는 다양한 제제를 제공한다. 본 발명은 비스페놀 에이에 분해활성을 갖는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 이용하여, 비스페놀 에이를 분해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 유전자 염기서열을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기와 같이 배양된 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주는 미생물 제제로 제조될 수 있다. 제조된 미생물 제제를 살포, 분의, 분무, 및 관주처리 등의 방식으로 토양에 처리할 수 있다. 토양에 상기 미생물 제제를 처리할 경우, 비스페놀 에이를 친환경적으로 분해하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주는 다양한 조건에서 배양될 수 있다. 예를 들어, 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주는 23℃ 내지 30℃의 TSB(Tryptic soy broth) 배지에서 진탕 배양된 것일 수 있다. 상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주는 토양 시료로부터 연속희석 도말법으로 TSB(Tryptic soy broth) 배지에 도말하여 20℃ 내지 30℃에서 배양하여 분리하였다.
상기 연속희석 도말법은 계열희석, 단계희석이라고도 한다. 희석 조작의 하나인데, 혈청 등의 검체의 농도를 단계적으로 엷어지도록 연속적으로 희석하는 것이다. 미리 한 줄로 배열한 시험관 또는 미량정량판의 구멍의 줄에 생리적 식염수 등의 희석용 용액을 넣고, 검체를 차례로 희석하여 2, 4, 8, 16배···처럼 연속한 희석계열을 제작한다. 희석하려는 검체와 희석용 용액의 비율을 변화시키면 여러 가지 배율의 희석계열을 제작할 수 있다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 실시예로 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1 : 플라스틱 첨가제 비스페놀 에이 분해 세균의 분리>
전라북도 부안 계화도간척지의 함초 근권 토양을 채취하고, 이 시료를 연속희석 도말법으로 영양배지 Tryptic soy broth(TSB) 배지에 도말하여 28℃에서 배양하고, 균주를 분리하였다.
분리한 균주들은 비스페놀 에이가 함유된 액체배지(Davis minimal salt media, MSM)에서 배양하며 비스페놀 에이에 대한 분해력을 관찰하고 비스페놀 에이의 분해능이 가장 우수한 BA-1 균주를 선발하였다.
<실험예 2 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 특성>
<실험예 2-1 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 동정>
선발된 BA-1 균주의 분자생물학적 동정을 위하여 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석하였다. 보다 상세하게는, BA-1 균주의 16S rRNA 유전자는 프라이머 27F와 프라이머 1492R 조합으로 PCR 증폭을 수행하였다. 총 1,508 bp인 BA-1 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열을 결정하였다.
서열번호 1은 BA-1 균주의 16S rRNA 염기서열을 나타낸 것이다.
<실험예 2-2 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열의 상동성 분석>
본 실험예에서는 BA-1 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열로 이지바이오클라우드(EzBioCloud) 프로그램을 이용하여 16S 데이터베이스의 유전자 정보와 상동성을 검색하였고 MEGA 11 프로그램으로 근연도를 검정하였다.
표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 BA-1 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열 상동성 비교하여 표로 나타낸 것이다.
균주 상동성(%) Accession No.
1 Priestia aryabhattai B8W22T 100 EF114313
2 Priestia megaterium NBRC 15308 T 99.86431 JJMH01000057
3 Bacillus zanthoxyli 1433 T 99.65059 KX865140
4 Priestia flexa NBRC 15715 T 98.84668 BCVD01000224
5 Bacillus pseudoflexus RC1 T 98.34483 FN999944
6 Priestia qingshengii G19 T 98.23944 JX293295
7 Priestia paraflexa RC2 T 97.82766 FN999943
표 1을 참조하면, BA-1 균주의 16S rRNA 유전자 염기서열 상동성 비교한 결과, BA-1 균주는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) 종과 100%의 상동성을 나타냈으며 계통 분류학적 위치도 프리에스티아(Priestia) 속에 속하는 것으로 판단하였다.
<실험예 2-3 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 근연 계통도>
16S rRNA 유전자 염기서열에 의한 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1의 근연 계통도를 확인하였다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 16S rRNA 유전자 염기서열에 의한 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1의 근연 계통도를 나타낸 것이다.
도 1a를 참조하면, 프리에스티아 킹솅지(Priestia qingshengii) G19T (JX293295), 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) B8W22T (EF114313), 및 프리에스티아 메가테리움(Priestia megaterium) NBRC 15308T (JJMH01000057) 균주와 근연관계에 해당하였다.
<실험예 2-4 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 동정(전체 유전체; whole genome)
BA-1 균주의 분자생물학적 동정을 위해 전체 게놈의 염기서열을 분석하였다. 전체 게놈의 염기서열은 시퀀싱 형식(PacBio Sequel System, Illumina platform)을 이용하여 De novo assembly, Error Correction 및 Annotation 분석으로 수행되었으며, 5,248,106 bp의 BA-1 균주의 전체 게놈 염기서열을 결정되었다.
표 2는 분석된 프리에스티아 BA-1의 전체 게놈의 특성을 나타낸 것이다.
Attribute Value
Genome size(bp) 5,248,106
GC content(%) 38.2
No. of contigs 3
CDS 5,274
rRNAs(5S, 16S, 23S) 43
tRNAs 141
<실험예 2-5 : 비스페놀 에이 분해능을 갖는 BA-1 균주의 전체 게놈 염기 서열의 상동성 분석>>
BA-1 균주의 전체 게놈 염기 서열로 GBDP 프로그램을 이용하여 전체 게놈 데이터베이스의 유전자 정보와 상동성을 검색하였고 FASTME 2.1.6.1. 프로그램으로 계통도를 분석하였다.
그 결과 근연도가 높다고 판단된 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) 종과 비교하였을 때 dDDH 값이 69.0%, ANI 값이 96.1%로 나타났다. 이에 따라 BA-1 균주는 Priestia aryabhattai로 동정하였다.
표 3은 BA-1 균주의 전체 게놈 염기 서열의 digital DNA-DNA hybridization (dDDH ), Average nucleotide identity ( ANI) 값을 나타낸 것이며, 도 1b는 전체 게놈 염기 서열에 의한 BA-1의 근연 계통도를 나타낸 것이다.
대상 균주 근연종 dDDH (d4, in %) ANI(%) Accession No
BA-1 Priestia aryabhattai B8W22T 69.0 96.1 EF114313
BA-1 Priestia megateriumNBRC 15308T 64.8 95.5 JJMH01000057
<실험예 3 : 비스페놀 에이 분해 균주의 분해활성 검정>
실험예 1에서 선발된 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주의 비스페놀 에이 분해 활성을 검정하였다.
BA-1 균주를 20 mg/L의 비스페놀 에이가 단일탄소원으로 첨가된 액체배지(MSM)에 접종하고 28℃에서 150 rpm으로 진탕배양 하면서 비스페놀 에이의 농도를 조사하였다. 여기서, 비스페놀 에이는 메탄올에 용해하여 사용하였다.
<실험예 3-1: 비스페놀 에이 분해 균주의 분해활성 검정1>
비스페놀 에이의 분석은 HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA)에 reversed-phase ODS-2 컬럼(Inertsil TM , 4.60 × 250 mm, 5 μm in particle size; GL Sciences, Tokyo, Japan)을 장착하여 PDA 검출기(205 nm)를 이용하였으며, 이동상은 0.1% 포름산(formic acid) 포함 탈이온수(deionized water)와 아세토나이트릴(acetonirile)을 5:5로 1 mL/min의 유량으로 분석하였다.
도 2는 BA-1 균주를 비스페놀 에이가 첨가된 최소배지에 접종하였을 때, 시간에 따른 비스페놀 에이의 농도를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 초기 비스페놀 에이의 농도는 20 ppm이었으며, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 접종한 실험구(BA-1)는, 실험 1일차에서 약 10 ppm으로 초기 농도 대비 약 1/2 정도로 분해되었음을 확인하였다. 이와 달리, 실험 1일차에 대조구(control, 무처리구)의 비스페놀 에이의 농도는 약 19 ppm으로 유의미한 변화가 발견되지 않았다.
실험 2일차부터 실험 10일차까지 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 접종한 실험구(BA-1)는 비스페놀 에이의 농도가 약 8 ppm으로 거의 일정한 수치를 나타내었다. 이와 달리, 대조구(Control)에서는 실험 2일차부터 실험 4일차까지 비스페놀 에이의 농도가 소폭 감소하여 4일차에는 비스페놀 에이의 농도가 약 18 ppm까지 감소하기도 하였으나, 6일차 이후로는 점차 증가하여 8일차 및 10일차에서는 초기 비스페놀 에이의 농도인 20 ppm보다 높은 수치를 나타내기도 하였다.
전체적으로, 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주를 접종한 실험구의 비스페놀 에이 농도는 대조구 대비 약 56.8%가 분해되었고, 대조구의 경우, 비스페놀 에이의 농도가 약 18 ppm 내지 22 ppm으로 큰 폭의 분해는 관찰되지 않았다.
<실험예 3-2: 비스페놀 에이 분해 균주의 분해활성 검정2>
비스페놀 에이의 분석은 HPLC (JP/Nexera X2, Shimadzu, Kyoto, Japan)에 C18 역상(reversed-phase) 컬럼(Eclipse XDB, 4.6 × 150 mm, 5 μm in particle size; Agilent, Santa Clara, CA, USA)을 장착하여 PDA 검출기(193 nm)를 이용하였으며, 이동상은 탈이온수와 아세토나이트릴을 5:5로 1 ml/min의 유량으로 분석하였다.
도 3은 BA-1 균주 접종 후 시간에 따른 액체 배지 내 비스페놀 에이의 농도 변화를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 24 ppm이었으며, BA-1 균주를 접종한 실험구(BA-1)는, 실험 48시간까지는 크게 비스페놀 에이의 분해량이 크지 않으나 그 이후 분해량이 현저하게 증가하여 약 72시간 후에는 10 ppm 가량만 남기고 나머지는 분해되었다. 즉, HPLC 분석 결과 BA-1 균주는 비스페놀에이를 배양 3일만에 무처리 대비 51.6% 분해하였다. 이와 달리 대조구는 비스페놀 에이의 농도 차이가 거의 나타나지 않았다.
<실험예 4 : 탄소원에 따른 BA-1 균주 접종 후 시간에 따른 액체 배지 내 생장량 변화>
탄소원으로서 비스페놀 에이와 메탄올을 사용하여 대조구와 함께 BA-1 균주를 배양하였다.
도 4는 BA-1 균주 접종 후 시간에 따른 액체 배지 내 생장량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 생장 분석 결과 BA-1 균주는 비스페놀에이(BPA)를 배양 3일만에 6.9배 생장하였고, 메탄올(methanol, MeOH)처리 대비 1.4배 생장하였다. 이를 통해 비스페놀 에이를 분해하여 탄소원으로 사용하는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예 5 : BA-1 균주의 비스페놀에이 분해에 따른 LC-MS 크로마토그램 및 LC-MS 스펙트라>
도 5는 BA-1 균주의 비스페놀에이 분해에 따른 LC-MS 크로마토그램을 도시한 것이며, 도 6a 내지 도 6c는 순차적으로 BA-1 균주의 비스페놀에이 분해에 따른 LC-MS 스펙트라(RT 4.09, 5.01, 6.17분)이다.
LC-MS 분석 결과 retention time(RT) 4.09, 5.01, 6.17분의 물질 m/z 값은 255.0685, 259.0994, 243.1145로서, 각 물질은 테트라카보닐레이션 비스페놀 에이(tetracarbonylation BPA), 디히드록실화 비스페놀에이(dihydroxylated BPA), 모노히드록실화 비스페놀에이(monohydroxylated BPA)로 추정되었다.
참고로 BA-1 균주의 비스페놀에이 분해경로는 다음의 화학식 1과 같이 예측되었다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
농촌진흥청 국립농업과학원 미생물은행(KACC) KACC81199BP 20211217
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Claims (6)

  1. 비스페놀 에이에 분해활성을 갖는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 균주는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 균주는 28℃의 TSB(Tryptic soy broth) 배지에서 진탕 배양된 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP).
  4. 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP) 및 이의 배양액 중 적어도 하나를 포함하는 비스페놀 에이 분해용 미생물 제제.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP)는 서열번호 1로 표시되는 16S rRNA 염기서열을 포함하는 비스페놀 에이 분해용 미생물 제제.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 프리에스티아 아리아바타이(Priestia aryabhattai) BA-1 균주(KACC 81199BP)는 28℃의 TSB 배지에서 진탕 배양된 비스페놀 에이 분해용 미생물 제제.
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