자연 환경에는 다양한 독립영양생물(autotrophs)과 종속영양생물(heterotrophs) 이 존재한다. 본 연구에서는 다양한 환경으로부터 241개의 순수한 세균 콜로니를 분리하였으며, 7가지 형태학적 분류 기준(colour, opacity, glistening, form, margin, elevation, ingrowing)을 이용해 서로 다른 형태의 콜로니를 분류하여 83개의 서로 다른 순수한 단일 균주를 회수하였다. 염기서열 분석을 통해 동정한 결과, 29속에 속하는 82종의 종속영양세균과 혼합영양생물인 Chlorella sp. MF1907을 확인하였다. 각 속의 종속영양세균 1종을 특정하기 위해 성장곡선을 비교하였으며, 서로 다른 속에 속하는 29종의 종속영양세균을 최종 선별하였다. 종속영양세균의 성장곡선을 통해 성장특성 조사의 준비에 용이한 19종의 종속영양세균을 선별하였으며, 1 g·L-1의 R2A 배지에서 비성장속도와 CO2 생성 활성을 조사 및 비교하였다. 7종(Burkholderia, Paraburkholderia, Pseudomonas, Enterobacter, Acinetobacter, Bacillus, Arthrobacter)의 종속영양세균은 0.04 OD600/h 이상의 높은 비성장속도를 보였으며, 12종(Mycolicibacterium, Rhodococcus, Pedobacter, Mycobacterium, Fictibacillus, Erythrobacter, Rhodobacter, Agromyces, Mucilaginibacter, Rhizobium, Novosphingobium, Dyella)은 0.04 OD600/h 이하의 낮은 비성장 속도를 보였다. 종속영양세균의 CO2 생성과 종속영양세균의 비성장속도의 상관관계는 회귀 분석(regression analysis)을 통해 분석하였다. 종속영양세균의 CO2 생성과 비성장 속도는 유사한 양상을 보였으며, 75.64%의 상관성을 보였다.
CO2 생산 및 동화 활성과 성장 특성을 통해 MF1907의 성장 특성을 조사하였다. MF1907은 독립영양조건과 종속영양조건 모두에서 성장하였으며, 탄소원의 농도에 따라 다른 결과를 보였다. 5% 미만의 CO2가 탄소원으로 제공된 경우, 독립영양조건에서 1.77배 높은 성장을 보였으며, 7% 이상의 CO2가 탄소원으로 제공된 경우, 독립영양조건에서 성장이 저해되었으며 종속영양조건에서 1.59배 높은 성장을 보였다.
MF1907과의 공배양을 위해 2종의 종속영양세균(Escherichia, Staphylococcus)을 구매하여, 총 31종의 종속영양세균을 준비하였으며, 서로 다른 속에 속하는 31종의 종속영양세균과 MF1907을 공배양(co-culture)하여 MF1907의 광합성 활성에 미치는 종속영양세균의 영향을 규명하였다. 6종의 종속영양세균(Agromyces, Rhodococcus, Sphingomonas, Hyphomicrobium, Rhizobium, Pseudomonas)은 MF1907의 광합성 활성을 증가시켰으며(P<0.05), 12종의 종속영양세균(Burkholderia, Paraburkholderia, Micrococcus, Arthrobacter, Mycobacterium, Streptomyces, Pedobacter, Mucilaginibacter, Fictibacillus, Tumebacillus, Sphingopyxis, Erythrobacter)은 MF1907의 광합성 활성을 저해하였다(P<0.05). 종속영양세균 중 MF1907의 광합성 활성에 유의미한 효과(positive, negative, neutral)를 나타낸 16종을 선택하여 MF1907의 종속영양에서 독립영양으로의 활성 전환에 미치는 이들의 영향을 평가하였다. 8종의 종속영양세균은 공배양 결과와 동일하게 MF1907의 종속영양에서 독립영양으로의 활성 전환에 영향을 미쳤다. 반면, MF1907의 광합성 활성에 유의미한 영향을 미쳤던 7종의 종속영양세균(Pseudomonas, Rhizobium, Rhodococcus, Paraburkholderia, Micrococcus, Pedobacter, Mucilaginibacter)은 MF1907의 활성 전환에 유의미한 영향을 미치지 않았으며, Deinococcus는 공배양 결과와 달리 MF1907의 활성 전환을 저해하였다(P<0.05). 공배양과 활성 전환 실험 모두에서 일관되게 Pseudomonas와 Agromyces는 MF1907의 광합성 활성을 강하게 증가시켰으며(P<0.05), Burkholderia, Streptomyces, Erythrobacter는 MF1907의 광합성 활성을 강하게 저해하였다(P<0.05). 본 연구 결과는 다양한 종속영양세균과 미세조류 사이의 상호작용에 관한 이해를 도모하고 종속영양세균을 활용하여 자연 환경과 공정 시스템에서 미세조류의 바이오매스를 조절할 수 있음을 시사한다.