서지주요정보
Enhancement of biomass and lipid productivity in ettlia sp. by interaction with wastewater indigenous bacteria = 폐수 내 박테리아와의 상호작용을 통한 에틀리아 바이오매스 및 지질 생산성 증대 연구
서명 / 저자 Enhancement of biomass and lipid productivity in ettlia sp. by interaction with wastewater indigenous bacteria = 폐수 내 박테리아와의 상호작용을 통한 에틀리아 바이오매스 및 지질 생산성 증대 연구 / Kibok Nam.
저자명 Nam, Kibok ; 남기복
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
Online Access 원문보기 원문인쇄

소장정보

등록번호

8032388

소장위치/청구기호

학술문화관(문화관) 보존서고

DCBE 18013

SMS전송

도서상태

이용가능

대출가능

반납예정일

초록정보

For commercialization of biofuel from microalgae, economical obstacles in cultivation process must be overcome due to its extensive cost. In this study, mixture of swine and municipal wastewater (m-WW) was utilized as a substrate for cultivating Ettlia sp. YC001, one of the most robust microalgal species. Ettlia sp. YC001 grown in the m-WW showed higher pigments and biomass concentrations than ones grown in a conventional TAP medium, along with 25 % higher lipid productivity. In addition, during the cultivation of Ettlia sp. YC001, nutrients in m-WW, such as ammonium and phosphate, which are usually accounted as pollutants, were consumed about 90 % from initial amount. These results suggest that Ettlia sp. YC001 cultivation is possible in the wastewater, also achieving effective removal of pollutants at the same time. According to the m-WW cultivation results, we could find higher biomass productivity though initial nutrient concentration was similar to TAP medium. To investigate the clue of that, we focused on interaction between indigenous bacteria and Ettlia. Among thousands of bacteria existed in the wastewater, some of them have ability stimulate growth of photosynthetic organisms. There are many previous studies using plant growth promoting bacteria (PGPB) to promote the plant growth, along with successful commercialization. Microalgae, which are also photosynthetic organism similar to plants, may also be positively affected to these PGPB to enhance biomass productivity. With pyrosequencing-based analysis during cultivation in m-WW, dominant bacterial species was identified as Pedobacter sp.. To confirm the effect of co-cultivation, Pedobacter sp. was isolated. With co-cultivation with Ettlia sp. YC001, cell division stimulating effect of Pedobacter on Ettlia sp. YC001 was detected and biomass yield was also higher than pure Ettlia culture. Taken together, utilizing wastewater to substitute a conventional medium can be one of the solutions. Furthermore, wastewater indigenous bacteria have synergetic interaction with microalgae.

미세조류 기반 바이오연료 생산을 위해서는 배양 공정의 경제적 장애물을 극복하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 축산폐수와 생활하수를 혼합한 폐수를 기존의 배지를 대체하는 미세조류 영양분으로 활용하여 환경적응성이 우수한 담수 미세조류인 에틀리아 YC001 종을 경제적으로 배양하였다. 에틀리아 YC001 종을 혼합폐수에서 배양한 결과 TAP배지에서 배양했을 때 보다 높은 엽록소 및 바이오매스 농도를 보여주었고, 지질 생산량은 약 25% 향상됨을 확인할 수 있었다. 나아가 배양 중 혼합폐수 내의 암모늄, 인산염과 같은 영양성분을 초기 농도 대비 90% 이상 감소시킴을 확인하였다. 이를 통해 폐수에서의 에틀리아 YC001종 배양은 가능하며 동시에 폐수 처리 효과를 가짐을 알 수 있었다. 또한 배양 결과 혼합폐수와 TAP배지의 영양분 농도가 비슷함에도 불구하고 혼합폐수에서 높은 바이오매스 및 지질 생산성을 보였다. 이 원인을 분석하기 위해 미세조류와 상관관계를 보이는 폐수 내 박테리아에 대한 연구를 진행했다. 폐수 안에 존재하는 많은 박테리아 중 일부는 광합성 미생물의 성장을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 식물 분야에서는 이미 성장을 촉진시키는 박테리아(PGPB)를 활용한 연구가 많고, 실용화된 사례도 있다. 미세조류는 광합성을 하는 측면에서 식물과 유사한 면이 있으며 바이오매스 생산성을 돕는 박테리아가 존재할 것이라는 가설을 세웠다. 혼합폐수에서 배양 하는 동안 파이로시퀀싱 분석을 통해 에틀리아 YC001 종과 양의 상관관계를 갖고 우점을 나타내는 페도박터 속을 확인하였다. 페도박터 속을 분리하여 에틀리아 YC001 종과 공배양을 통해 페도박터 속이 에틀리아 YC001 속의 세포 분열을 촉진시킴을 확인할 수 있었고 더 나아가 바이오매스 및 지질 생산성도 약 35% 향상되었다. 결론적으로 폐수의 사용은 기존의 배지를 대체하여 경제적 미세조류 생산의 방안이 될 수 있음을 확인했다. 더불어 폐수 내 박테리아 중 미세조류와 시너지 효과를 갖는 박테리아를 확인했으며 미세조류의 경제적 배양에 활용할 수 있다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DCBE 18013
형태사항 v, 87 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 남기복
지도교수의 영문표기 : Yong Keun Chang
지도교수의 한글표기 : 장용근
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 생명화학공학과,
서지주기 References : p. 76-80
주제 Microalgae
Ettlia sp. YC001
Wastewater treatment
Plant growth-promoting bacteria (PGPB)
Pyrosequencing
Pedobacter
Co-cultivation
미세조류
에틀리아 YC001
폐수처리
식물성장촉진 박테리아
파이로시퀀싱
페도박터
공배양
QR CODE qr code