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논문 기본 정보

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저자정보
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제29권 제1호
발행연도
2019.1
수록면
79 - 90 (12page)

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Lichens are generally known as self-sufficient, symbiotic life-forms between fungi and algae/ cyanobacteria, and they also provide shelter for a wide range of beneficial bacteria. Currently, bacterial-derived biodegradable polyhydroxyalkanoate (PHA) is grabbing the attention of many researchers as a promising alternative to non-degradable plastics. This study was conducted to develop a new method of PHA production using unexplored lichen-associated bacteria, which can simultaneously degrade two ubiquitous industrial toxins, anthracene and naphthalene. Here, 49 lichen-associated bacteria were isolated and tested for PHA synthesis. During the GC-MS analysis, a potential strain of EL19 was found to be a 3-hydroxyhexanoate (3-HHx) accumulator and identified as Pseudomonas sp. based on the 16S rRNA sequencing. GC analysis revealed that EL19 was capable of accumulating 30.62% and 19.63% of 3-HHx from naphthalene and anthracene, respectively, resulting in significant degradation of 98% and 96% of naphthalene and anthracene, respectively, within seven days. Moreover, the highly expressed phaC gene verified the genetic basis of PHAmcl production under nitrogen starvation conditions. Thus, this study strongly supports the hypothesis that lichen-associated bacteria can detoxify naphthalene and anthracene, store energy for extreme conditions, and probably help the associated lichen to live in extreme conditions. So far, this is the first investigation of lichen-associated bacteria that might utilize harmful toxins as feasible supplements and convert anthracene and naphthalene into eco-friendly 3-HHx. Implementation of the developed method would reduce the production cost of PHAmcl while removing harmful waste products from the environment.

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Grube M / 2009 / Species-specific structural and functional diversity of bacterial communities in lichen symbioses / ISME J 3:1105~1115 google schola Bates ST / 2011 / Bacterial communities associated with the lichen symbiosis / Appl. Environ. Microbiol 77:1309~1314 google schola Iskina RY / 1938 / On nitrogen fixing bacteria in lichens / Isv, Biol. Inst. Permsk 11:133~139 google schola Panosyan AK / 1966 / The presence of Azotobacter in lichens / Akad. Nauk. Armian. SSR Biol. Zhurn. Armen 19:3~11 google schola Henkel PA / 1973 / Nitrogen-fixing bacteria in lichens / Izv. Akad. Nauk SSR Ser. Biol 1973:807~813 google schola

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