하수 슬러지 유래 바이오-화학합성 블렌드 플라스틱 분해균의 호기성 배양 및 군집 분석 > 논문 검색첫페이지로 이동

생활 속 플라스틱은 대부분 석유 원료 기반으로 만들어져 자연적으로 분해되지 않아 여러 환경 문제를 야기하고 있어 생분해성 바이오 플라스틱의 중요성이 점차 증가하고 있다. 본 연구에서는 하수슬러지 내 생분해성 플라스틱 분해 미생물을 탐구하였다. 생분해성 바이오 플라스틱인 PLA(Polylactic acid), PHB(Polyhydroxy butyrate)와 화학합성 플라스틱인 PE(Polyethylene), PP(Polypropylene)를 다양한 비율로 블렌딩 하여 압출한 필라멘트를 미생물 군집의 유일한 탄소원으로 하여 장기간 배양하였다. 배양한 미생물 샘플의 DNA를 추출하여 나노 드랍을 측정하고 16s rRNA Metagenome amplicon sequencing을 진행하여 군집 내 종들의 상대 비율을 확인하고 계통도 분석을 수행하였다. 분석 결과, 45일간 배양한 미생물 군집에서 생분해성 바이오 플라스틱을 분해하는 미생물의 종은 활성화 슬러지를 제외한 샘플 평균 31.47%, 15.04% (활성화 슬러지: AS)로 나타났다. 또한, 바이오 플라스틱 종류와 비율에 따라서 우점 미생물의 군집 양상이 달라지며 다양한 기능을 하는 호기성, 중온성 미생물들이 도시 하수 슬러지 내에 존재함을 확인하였다. 본 연구를 통해 여러 바이오-화학합성 블렌드 플라스틱의 가능성을 평가하였으며, 이후 미생물 동정을 통한 배양실험 플라스틱 분해균의 범위를 더욱 확대할 수 있을 것으로 생각된다.

Plastics in our daily life made by mostly based on petroleum raw materials and they are not naturally decomposed, causing various environmental problems, so that the importance of biodegradable bioplastics is gradually increasing. In this study, we investigagted about biodegradable plastic-degrading microorganisms in sewage sludge. We used biodegradable plastics PLA (Polylactic acid), PHB (Polyhydroxy butyrate) and chemically synthetic plastics PE (Polyethylene) and PP (Polypropylene) to blend in various ratios and extruded filaments were used as the only carbon source of the microbial community for long-term culturing. We measured the concentration of the DNA with Nanodrops which cultured microbial samples. After that, we performed with 16s rRNA Metagenome amplicon sequencing to confirm the relative ratio of species in the community, and draw a phylogenetic tree to analysis. As a result of the analysis, the species of microorganisms that can degrade biodegradable plastics in the micro