In this study, an agricultural and livestock waste-treatment method combining two reactors on the way that they each use the effluent from the other reactor to improve the treatment of their own content was used and it has a large economic effect and is efficient.
Microbial community of sludge which plays a central role in the anaerobic digestion reactor was analyzed by comparative analysis using molecular biological method.
As a result of analysis of microbial community of anaerobic digestion reactor through random cloning, we know that unnamed bacteria groups uncultured until now play a role in the process, so this suggests culturing of these microbes is urgent.
Many aerobic and anaerobic bacteria which secrete enzymes degrading polysaccharides in environmental samples, such as compost, sludge, and soil were isolated for pre-treatment of agriculture waste by using chromogenic substrates method.
There are many microorganisms that can be classified as new species by quite different evolutionary variations compared with established microbes in these isolated microorganisms. A close study on some types among these samples, and type strain TR7-06 and KNH classification were recently finalized and were classified to the new name $\It{Cellulomonas composti}$ and $\It{Desulfitimonas hydrogenivorans}$, respectly.
A bacterial strain, TR7-$06^T$, which has cellulase and $\beta$-glucosidase activities, was isolated from compost at a cattle farm near Daejeon, Republic of Korea. It was a Gram-positive, aerobic or facultatively anaerobic, non-motile, rod-shaped bacterium. Phylogenetic analysis based on 16S rRNA gene sequences showed that this strain belongs to the genus $\It{Cellulomonas}$, with highest sequence similarity to $\It{Cellulomonas uda}$ DSM $20107^T$ (98.5 %). Cell wall analysis revealed the presence of type A4$\beta$ , L-orn-D-Glu peptidoglycan. The cell-wall sugars detected were mannose and glucose. The predominant menaquinone was MK-9($H_4$); MK-8($H_4$) was detected in smaller quantities. The major fatty acids were anteiso-$C_{15:0}, C_{16:0}, C_{14:0}$ and $C_{18:0}$. The polar lipids detected were diphosphatidylglycerol, phosphatidylethanolamine and phosphatidylinositol. The results of DNA-DNA hybridization and physiological and biochemical tests clearly demonstrated that TR7-$06^T$ represents a novel species. The combined genotypic and phenotypic data show that strain TR7-$06^T$ merits description as the type strain of a novel $\It{Cellulomonas}$ species, $\It{Cellulomonas compost}$i sp. nov..
An anaerobic, spore-forming, moderately thermophilic, sulfate-reducing bacterium, strain $KNH^T$ was isolated from natural gas field in Niigata, Japan. The strain grew with $H_2/CO_2$ and formate as electron donors, and with sulfate as electron acceptor. The optimum temperature for growth was 45$\degC$ and NaCl concentration was 0~2 %. G+C content of DNA was 64.8%. Strain $KNH^T$ contained MK-6 (H2) as the major quinines and MK-6 (H4) as the minor quinines.
Phylogenetic analysis based on partial 16S rRNA gene sequence comparisons showed high levels of similarity of the novel strains (>87 %) with $\It{Ammonifex degensii}$ KC4
본 연구에서는 농축산 폐기물의 처리 증진을 위한 2단 반응기 방법이 사용되었으며, 이 방법은 경제적인 효과가 크며 효율적이다. 그리고 혐기성 조화조 안에서 중추적 역할을 하는 슬러지에 대한 미생물 군집을 분자 생물학적 방법을 이용하여 비교 분석하였다. 랜덤 클로닝 방법을 통한 혐기성 소화조의 미생물 군집 분석 결과 아직까지 배양되지 않았던 알려지지 않은 박테리아 그룹이 혐기성 소화 과정에서 역할을 하고 있다는 것을 알았으며, 이러한 미생물들을 배양하는 방법을 찾는 것이 시급하다.
농산폐기물의 전처리를 위하여 퇴비, 슬러지, 토양 등의 환경 샘플에서 색소기질 방법을 이용하여 다당류를 분해하는 효소를 분비하는 많은 호기성 및 혐기성 미생물들이 분리되었다. 분리된 미생물들 중에는 이미 알려진 미생물들과 비교하여 진화적으로 매우 달라서 새로운 속이나 종으로 분류될 수 있는 미생물들이 많이 있었다. TR7-06 과 KNH strain 에 대한 분류학적 연구가 수행되었으며, 각각 $\It{Cellulomonas composti}$ 와 $\It{Desulfitimonas hydrogenivorans}$ 라는 새로운 이름으로 분류되었다.
Cellulase 와 $\beta$-glucosidase 활성을 갖는 TR7-06 strain 은 대한민국의 대전 근처 가축농장의 퇴비로부터 분리되었다. 그람양성균이며, 호기성이거나 통성 혐기성이고, 움직임이 없는 rod 모양의 박테리아이다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석결과 $\It{Cellulomonas}$ 속에 속하며, $\It{Cellulomonas uda}$ DSM $20107^T$균과 98.5 % 염기서열이 유사하다. 세포벽 분석결과 세포벽에는 type A4$\beta$, L-orn?D-Glu peptidoglycan 이 존재하며, cell wall sugar 로는 mannose 와 glucose 가 검출되었다. Predominant menaquinone 은 MK-9($H_4$) 이며 MK-8($H_4$) 이 소량 검출되었다. 주요 지방산 구성은 anteiso-$C_{15:0},C_{16:0},C_{14:0}$ and $C_{18:0}$다. Polar lipid 로는 diphosphatidylglycerol과phosphatidylethanolamine 그리고 phosphatidylinositol 이 검출되었다. DNA?DNA hybridization 실험 결과와 생리학적 및 생화학적 실험 결과가 TR7-06 이 새로운 종이라는 증거를 뒷받침해준다. 이러한 실험결과들을 바탕으로 TR7-06을 $\It{Cellulomonas}$ 속의 , $\It{Cellulomonas composti}$ 라는 새로운 종으로 제안하였다.
혐기성이며 하며 스포어를 만들고 중호열성인 황산환원균 strain KNH 가 일본 니가타의 천연가스채취지에서 분리되었다. 전자전달체는 H2/CO2 와 formate 이며 황산이 전자수용체이다. 최적 생장 조건은 온도 45도와 NaCl 함량 0~2% 사이이다. G+C mol content 는 64.8% 이며, Major quinines 은 MK-6 (H2) 이고 minor quinines 은 MK-6 (H4) 이다. 16S rRNA 유전자 염기서열 분석결과 $\It{Thermoanaerobacteraceae}$ 과에 속하는 $\It{Ammonifex degensii}$ KC4 균과 87% 염기서열이 유사하다.
이러한 실험결과들을 바탕으로 KNH를 $\It{Thermoanaerobacteraceae}$ 과에 $\It{Desulfitimonas}$ 라는 새로운 속의 , $\It{Desulfitimonas hydrogenivorans}$ 라는 새로운 종으로 제안하였다.
