Isolation and optimization of a glyphosate-degrading Rhodococcus soli G41 for bioremediation.
Arch Microbiol · 2022 · 204:252 · PMID 35411478 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 물질과 작용기전 > AMPA·분해 · 식물
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잡초 방제에 널리 사용되는 제초제인 글리포세이트는 환경 오염을 유발하고 있다. 따라서 비용 효율적이고 친환경적인 방법으로 이를 환경에서 제거하는 것이 필요하다. 본 연구의 목적은 글리포세이트 분해 박테리아를 분리하고 생물학적 정화에 필요한 그들의 분해 조건을 최적화하는 것이었다. 농축을 통해 16개의 박테리아 균주가 분리되었으며, 이 중 한 균주인 *Rhodococcus soli* G41이 다른 균주들보다 높은 글리포세이트 제거율을 보였다. G41 균주의 글리포세이트 분해에 영향을 미치는 다양한 환경 요인을 최적화하기 위해 반응 표면 방법론(Response surface methodology)이 사용되었다. 최대 글리포세이트 분해가 이루어지는 최적 조건은 $\text{NH}_4\text{Cl}$ 농도 0.663% 및 글리포세이트 농도 0.115%였으며, 이는 7일 후 최대 42.7%의 분해율을 나타냈다. 생물학적 정화 분석 결과, G41 균주가 비멸균 토양과 멸균 토양에서 각각 14일 만에 글리포세이트를 47.1%와 40% 제거하는 것으로 나타났다. G41 균주에서 soxB 유전자의 존재는 글리포세이트가 친환경적인 사르코신 경로(sarcosine pathway)를 통해 분해됨을 시사한다. 이러한 결과들은 G41 균주가 글리포세이트 오염 환경의 현장 생물학적 정화 후보로 활용될 잠재력이 있음을 나타냈다.ORIGINAL ABSTRACT
A widely used herbicide for controlling weeds, glyphosate, is causing environmental pollution. It is necessary to remove it from environment using a cost-effective and eco-friendly method. The aims of this study were to isolate glyphosate-degrading bacteria and to optimize their degradative conditions required for bioremediation. Sixteen bacterial strains were isolated through enrichment and one strain, Rhodococcus soli G41, demonstrated a high removal rate of glyphosate than other strains. Response surface methodology was employed to optimize distinct environmental factors on glyphosate degradation of G41 strain. The optimal conditions for the maximum glyphosate degradation were found to have the NH4Cl concentration of 0.663% and glyphosate concentration of 0.115%, resulting in a maximum degradation of 42.7% after 7 days. Bioremediation analysis showed 47.1% and 40% of glyphosate in unsterile soil and sterile soil was removed by G41 strain after 14 days, respectively. The presence of soxB gene in G41 strain indicates that the glyphosate is degraded via the eco-friendly sarcosine pathway. The results indicated that G41 strain has the potential to serve as an in-situ candidate for bioremediation of glyphosate polluted environments.| 저자 | Nguyen, N. T.; Vo, V. T.; Nguyen, T. H. P.; Kiefer, R. |
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| 저널 | Archives of microbiology |
| 권·호·쪽 | 204(5), 252 |
| PMID | 35411478 |
| DOI | 10.1007/s00253-018-9035-0 |
| MeSH | Biodegradation, Environmental; Glycine; Herbicides; Rhodococcus; Soil; Soil Microbiology; Glyphosate |