From activated sludge collected from sewage treatment plant (Daejon, Korea) five nicotine-degrading bacterial strains were isolated. Among them one isolate having the highest nicotine degradation activity was selected for further characterization. This strain was Gram-positive, aerobic, motile, catalase positive, oxidase positive, and blue pigment was formed from nicotine. This strain showed typical rod-coccus growth cycle. Growth occurred between 5 and 30 ℃ and optimum growth was observed at 25-30 ℃ (psychrophilic) and pH 7-8. Isolated strain ND1 had cell wall peptidoglycan type of A3α variant and the major menaquinone is MK-9($H_2$). The cell wall sugar is galactose. The predominating cellular fatty acids were terminally branched fatty acids anteiso-pentadecanoic acid (15:0 anteiso) and anteiso-heptadecanoic acid (17:0 anteiso). The G+C content of DNA was 63.6 %. The 16S rDNA-based phylogenetic analysis clearly established the strain ND1 as a member of the genus Arthrobacter. The 16S rDNA sequence of strain ND1 showed highest similarity values of 99.4% to Arthrobacter ureafaciens with the DNA-DNA relatedness levels of 82%. Due to morphological, physiological, chemotaxonomical and molecular systematical characteristics this strain was identified as new strain of Arthrobacter ureafaciens. The strain ND1 could utilize nicotine as its sole carbon and nitrogen source for the growth. Strain ND1 almost completely degraded 1.0 mM of nicotine within 48 h with growth yield of 0.105 g cell / L. 20mM of nicotine slightly inhibited cell growth and 30mM of nicotine completely inhibited cell growth and nicotine degradation. Many aromatic toxic compounds were degraded by this strain.
대전 하수처리장의 활성 슬러지로부터 니코틴을 분해하여 자신의 탄소 및 질소원으로 이용하는 다섯 종류의 세균을 분리하였다. 이중에서 니코틴 분해활성이 가장 좋은 균을 선택하여 그 특성을 연구하였다. 이 균주는 그람 양성균이고 호기성이며 카탈라아제 양성, 옥시다아제 양성의 특성을 보였으며 니코틴을 함유한 배지에서 푸른 색소를 형성하였다. 이 균주는 특히 전형적인 간상과 구상으로 변화하는 성장을 보였다. 성장은 5-30℃에서 가능하였고 최적온도는 25-30℃이었으며 (저온일반세균), 최적pH는 7-8였다. 분리된 균주 ND1의 펩티도글리칸 구성은 A3α 구조였고, 주 메나퀴논으로 MK-9($H_2$) 등이 있었다. 세포의 가수분해 산물로 갈락토오스를 가지고 있었으며, 주요한 지방산은 Anteiso-$C_15:0$ 과 Anteiso-$C_17:0$ 였다. 전체DNA의 G+C 염기조성은 63.6 %였다. 균주의16S rDNA 서열 분석결과 균주 ND1은 Arthrobacter 속에 속하는것으로 밝혀졌고, Arthrobacter ureafaciens 대표 균주와 99.4%의 상동성을 보였다. Arthrobacter ureafaciens 와의 DNA간 유사도는 82%였다. 형태학, 생리학, 화학분류, 분자계통학적인 모든 특성을 종합하여 이 균주는 Arthrobacter ureafaciens 종의 새로운 strain으로 동정되었다. 이 균주는 1.0 Mm의 니코틴을48시간내에 모두 분해할 수 있었으며 리터당 0.105g의 균체를 생성하였다. 균주는 30mM의 니코틴에 의해 생장이 완전히 저해되었다. 또한 이 균주는 니코틴 이외의 다른 여러 독성의 방향족 탄화수소를 이용하는 능력도 가지고 있었다.
