본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
In this study, we isolated 179 bacterial strains using benzene, phenol, ethylbenzene, aniline, cumene, toluene as growth substrate from TCE contaminated soils and wastewaters. All the 179 strains were screened for TCE (30 mg/L) removal (growth substrate 0.2 g/L, $30^{circ}C$, pH 7, cell biomass 1.0 g/L (w/v)) under aerobic condition for 21 days. EK2 strain using aniline showed the highest removal efficiency (74.4%) for TCE degradation. This strain was identified as Delftia acidovorans as the results of API kit, 16S rDNA sequence and fatty acid assay. In the batch culture, D. acidovorans EK2 showed the bio-degradation for TCE in the various TCE concentration (10 mg/L to 200 mg/L). However, D. acidovorans EK2 did not show the bio-degradation in the TCE 250 mg/L. D. acidovorans EK2 also show the removal efficiency (99.9%) for 12 days in the low concentration (1.0 mg/L). Optimal conditions to degrade TCE 200 mg/L were cell biomass 1.0 g/L (w/v), aniline 0.5 g/L, pH 7 and $30^{circ}C$. Removal efficiency and removal rate by D. acidovorans EK2 strain was 71.0% and 94.7 nmol/h for 21 days under optimal conditions. Conclusion, we expect that D. acidovorans EK2 may contribute on the biological treatment in the contaminated soil or industrio us wastewater.
