중국 화중농업대학교 (Huazhong Agricultural University)의 Gejiao Wang교수와 연구팀은 Microbiology지 이번 호에 발표한 논문에서 브라키박테리움 Mn32균(Brachybacterium, strain Mn32)이 용액에 포함된 망간을 산화 망간 (manganese oxides)으로 변환시켜 망간을 제거하는데 탁월한 효과가 있다는 사실을 발표했다. 이 박테리아는 망간을 직접 산화시켜 제거하는 것뿐만 아니라 이로 인해 만들어진 산화물도 용액으로부터 다른 중금속을 흡수하는 효과를 보였다. 따라서 브라키박테리움 Mn32균은 오염 제거와 생물 환경 복원 (bioremediation)의 유용한 후보가 될 것으로 보인다.

브라키박테리움의 중금속 제거는 두 가지 단계로 이루어지는데 첫 번째는 망간을 산화해서 산화망간인 버네사이트 (birnessite , -MnO2)를 만드는 방법으로 망간을 제거하는 것이고 두 번째 단계는 생성된 산화망간이 Mn32 세포 표면을 둘러싸서 아연과 니켈을 계속 흡수하는 것이다. 따라서 브라키박테리움 Mn32균은 오염된 환경으로부터 망간을 제거할 뿐만 아니라 상당한 양의 아연과 니켈도 흡수하게 된다. 이 금속원소들은 제철 산업 같은 중공업에 의해 오염된 토양 및 물에서 발견되는 오염물질들이다. 화학적으로 합성된 산화 망간도 아연과 니켈을 흡수하는 것으로 알려져 있는데, 하지만 이 박테리아에 의해 만들어진 산화 망간은 이보다 2배에서 3배 더 많은 금속을 흡수하는 것으로 조사되었다. 연구팀은 X선 회절 분석 결과에 이용해 박테리아 생성 산화망간의 결정구조가 상업적으로 판매되는 연망간석 (pyrolusite, β-MnO2)이나 화학적으로 합성되는 버나다이트 (vernadite, -MnO2)와 다르다는 것을 보여주었는데, 박테리아에 의해 만들어진 것이 더 큰 표면적을 가지고 있어 더 많은 금속의 흡수가 가능했던 것으로 보인다.

Wang교수는 이들의 연구의 다음단계는 이 박테리아 균을 생물반응기 (bioreactor)에 고정시켜서 이 시스템 내에서도 망간과 다른 중금속 제거가 가능한지를 알아보는 것이라고 밝혔다. 이 방법이 성공한다면 중금속 오염물질 제거에 보다 효율적인 방법이 가능하게 될 것으로 보인다.

생물학적 방법을 이용해 오염된 물이나 토양으로부터 중금속을 제거하는 방법으로는 올리브오일 추출 폐기물을 이용하며 납을 제거하는 방법 (GTB2009060176), 개량식물을 이용하여 카드뮴 및 납, 아연, 망간 등을 제거하는 방법 (GTB2009051061)등이 보고된 바 있다.

http://www.physorg.com/news163394086.html

제공 : kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2009.07.06 11:48

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