A pyridine degradading bacterium was isolated from industrial wastewater and identified as a new Gram negative Pseudomonas sp. strain MG. This strain could degradate pyridine utilizing pyridine as a sole carbon, nitrogen and energy source. Usually pyridine containing wastewater was contaminated by other toxic compounds such as phenol and methylpyridines. When the bacterium was exposed to these secondary toxicants pyridine biodegradation activity was dramatically decreased and subsequently biodegradation of pyridine was impossible. So as a protection method from these secondary toxicants calcium alginate immobilization technique was used. With this technique pyridine degradation rate was guaranted safely and the protection technique against inhibition by secondary toxicants made pyridine biodegradation possible.
Pyridine을 분해하는 미생물을 산업 폐수로부터 선택적 농화 배양을 통해 분리하였다. 분리된 세균은 Pseudomonas sp. strain MG로 동정되었다. 이 세균은 pyridine을 유일한 탄소원과 질소원 그로고, 에너지원으로 이용하여 생장할 수 있었으며, 1,800 mg/1의 고농도의 pyridine을 고정화하거나 초기 cell 농도를 고농도로 하지 않고도 분해할 수 있었다.
대부분의 세균들이 그렇듯이 분리된 strain MG도 high substrate specificityf를 가지고 있어서 pyridine 이외에 다른 독성 물질들을 분해하지 못했다. 그리고, 이러한 toxic한 contaminant들에 의해서 저해를 받았다. 실제로 미생물을 현장에서 폐수에 적용하여 폐수 속의 pyridine을 분해하기 위해서는 이러한 toxic한 contaminant들에 의해서 저해를 받지 않아야 한다. 실제 폐수 속에 존재하는 300 mg/1 phenol이나 50 mg/1 4-methylpyridine에 의해서 미생물은 저해를 받아서 대부분의 activity를 잃었다.
해결방법으로 calcium alginate 고정화를 시도하였다. 같은 농도의 phenol이나 4-methylpyridine에 노출되었을 때, pyridine의 비분해속도가 감소하지 않고 상당량 유지되었다. 500 mg/l의 phenol 농도 조건에서도 free cell의 비분해속도가 0으로 감소하는데 반해서 고정화 cell은 80%까지 비분해속도를 나타내었다. 이것으로 실폐수 내의 pyridine을 biodegradation 하는 것이 가능하게 되었다.
고정화 cell의 optimum한 조건을 얻기위해 bead size를 조정하였다. 그 결과, 지름 Imm의 작은 bead가 3mm의 큰 bead보다 효과가 있음을 알아냈다. 이것으로, 고정화 cell의 좋은 활성이 mass transfer barrier에 의한 것이 아님을 알 수 있었다. bead 내의 cell 농도를 변화시키며 pyridine을 분해하는 활성을 본 결과, bead내 cell 농도가 약 1.0 g/l일 때, volumetric pyridine degradation rate가 가장 좋은 것으로 나타났다. bead 내 cell의 농도를 높게 할수록 비분해속도는 감소하는 것으로나타났다.
