갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.
Tidal flats are continuously contaminated by human activities. This study assessed the bioremediation efficiency of tidal flat soil using microcosm reactors and microorganisms originating from the tidal area. We screened 135 bacterial strains that produce extracellular enzymes from the tidal area located in the North port of Incheon bay. Two bacterial strains (Pseudoalteromonas sp. and IC35 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22) were selected and used in the microcosm reactors, which were specially designed to functionally mimic the ecological conditions of the tidal flats. Pseudoalteromonas sp. IC35 was selected based on its relatively high activity of the enzymes amylase, cellulose, lipase, and protease. Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 was selected for oxidation of sulfur. The M1 and M2 microcosm reactors were operated by continuous feeding of seawater under the same conditions, but M2 was first inoculated with Pseudoalteromonas sp. IC35 before the seawater feeding. The initial COD in both the M1 and M2 microcosm reactors was 320 mg/l. The final COD was 21 mg/l (M1) and 7 mg/l (M2). The M3 and M4 microcosm reactors were operated by continuous feeding of seawater under the same conditions, but M4 was first inoculated with H. neapolitanus IC_S22. The initial sulfate concentration in both the M3 and M4 microcosm reactors was 660 mg/l, and the maximum sulfate concentration was 1,360 mg/l (M3) and 1,600 mg/l (M4).
