Cyanobacteria Pseudanabaena strains are known to produce 2-MIB (odorous material) in freshwater systems, thereby causing problems in water use. However, their physiological responses to environmental factors in relation with 2-MIB production is not well explored. This study was conducted to evaluate the effect of temperature on the growth and 2-MIB production of Pseudanabaena redekei. The experimental cyanobacteria strains were separated from the Uiam Reservoir (North Han River) and cultured in the BG-11 medium. Temperature was set to 10, 15, 20, 25, and 30℃ for the experiment, in the reflection of the seasonal water temperature variation in situ. For each temperature treatment, cyanobacterial biomass (Chl-a) and 2-MIB concentration (intra-cellular and extra-cellular fractions) were measured every 2 days for 18 days. Both maximal growth and total 2-MIB production of P. redekei appeared at 30℃. While intra-cellular 2-MIB contents were similar (26~29 ng L-1) regardless of treated temperatures, extra-cellular 2-MIB concentration was higher only in high temperature conditions (25~30℃), indicating that the extents of 2-MIB biosynthesis and release by P. redekei vary with temperature. The 2-MIB productivity of P. redekei was much higher in low-temperature conditions (10~15℃) than high temperature conditions (25~30℃). This study demonstrated that temperature was a critical factor contributing to 2-MIB biosynthesis and its release in cell growth (r=0.605, p<0.01). These results are important to understand the dynamics of 2-MIB in the field and thereby provide basic information for managing odorous material in drinking water resources.
이취미 물질인 2-MIB를 합성하는 원인종에 대한 정보는 담수생태계에서 이와 관련된 환경 및 경제적 문제를 해결하는 데 필수적이다. 본 연구는 북한강 수계에서 출현하는 Pseudanabaena strain을 분리·배양하고, 16S rDNA 염기서열을 이용하여 종 수준의 동정과 2-MIB 합성 유전자 탐색을 통해 이취미 물질 발생 잠재성을 분석하였다. 북한강 본류 지역 (삼봉리, 조암면, 의암호 지역)에서 분리한 Pseudanabaena strain은 총 11개로서 NHUA201911과 NHPD201909 strain을 제외하고 단일세포의 크기는 서로 유사하였다. 그러나 16S rDNA 계통분석을 통한 유전자 염기서 열의 유연관계를 분석한 결과, 분리된 strain들은 총 5개 종 (P. cinerea, P. yagii, P. mucicola, P. galeata, P. redekei)으 로 분류되었다 (40~55% 유사도). 2-MIB를 합성하는 mibC 유전자는 P. cinerea 07 strain (NHUA202007-07)와 P. yagii (NHUA202007-08), P. redekei (NHUA201911)에서만 발견 되었으며, 가스크로마토그래피 분석에 따라 실질적인 2-MIB 합성은 P. cinerea와 P. redekei 종에서 확인되었다. 본 연구 결과는 분자생물학적 수준에서 북한강 수역에서 발생하는 Pseudanabaena속 남조류의 다양도에 대한 증거를 제공하는 연구로서 북한강 수계에서 2-MIB 생산 원인종에 대한 중요한 정보를 제공한다.