수령이 오래되거나 보호수에서의 공동 발생은 수세약화, 부분고사, 전체고사 등의 원인이 될 수 있다. 보호수 및 노거수의 보호를 위한 공동의 치료는 폴리우레탄을 사용한 방법이 일반적이다. 그러나 폴리우레탄은 수목의 공동에 직접적인 치료방법이 되지 못할뿐더러 환경오염 물질을 함유하고 있는 단점이 있다. 본 실험은 기존의 폴리우레탄을 사용한 공동치료를 대체할 수 있는 황토와 미생물을 이용하여 친환경적 공동치료방법을 알아보는데 목적이 있다. 느티나무 (Zelkova serrata), 왕벚나무 (Prunus yedoensis), 가시나무 (Quercus myrsinaefolia)에 자연 발생한 공동에 기존 우레탄 시공, 황토처리, 황토 + 미생물1종 (Rhodobacter), 황토 + 미생물2종 (Rhodobacter, bacillus) + 토양입단제의 4처리를 실시하였다. 황토와 미생물2종 (Rhodobacter, bacillus), 토양입단제의 혼용 처리구에서 느티나무의 경우 97%, 왕벚나무는 87%, 가시나무는 73%의 새로운 캘러스 형성을 보여 기존의 폴리우레탄을 이용한 공동 처리보다 더 우수한 결과를 보였다. 그러나 황토 단용처리와 황토 + 미생물1종 (Rhodobacter) 처리구는 폴리우레탄 처리구보다 비슷하거나 더 낮은 캘러스 형성율을 보였다. 이는 황토 및 Rhodobacter와 bacillus, 토양입단제의 혼합처리가 수목의 부패 또는 상처 부위의 치유에 더 효과적인 것으로 판단된다.

Ubiquinone-10생성 광합성 세균을 선정하기 위하여 경상북도 대구 근교의 강, 논, 호수 등의 수계혐기층에서 토양시료를 채취하거나 유기 폐수 중에서 시료를 채취하였으며. 총 50점의 시료에서 130주의 광합성 세균을 분리하였으며 이 중에서 ubiquinone-10의 생성이 가장 많은 균주번호 N-2를 최종 선정하였다. 선정된 균주의 미생물학적 특성을 규명한 결과 Rhodobacter와 거의 일치하였으며 이 균주는 이와 동일한 균주이거나 유사한 근연의 균으로 판단하여 본 분리균주 N-2를 Rhodobacter sp. N-2로 명명하였다. 본 균주는 anaerobic light로 배양할 때가 aerobic dark일 때보다 훨신 생육이 양호하였다. 분리균 N-2의 growth factor는 biotin, thiamin, niacin중 하나이며, 3가지를 동시에 첨가하였을 때 완전한 생육을 나타낸다. 유황화합물 H_2S를 첨가하였을 때 매우 적은 농도에서 본 균주의 성장이 저해되었다.

혐기성 광조건의 낮은 농도의 NH_4^+존재하에서 포도당으로부터 많은 양의 수소를 생성하는 홍색 비유황 광합성 세균을 수계혐기층으로부터 분리하였다. 이 세균은 형태적, 배양적, 생리적 특성에 따라 Rhodobacter sphaeroides KS56으로 동정되었다.

본 연구를 통해 논, 시설재배 밭 토양, 쓰레기장, 하천 및 호수의 퇴적 토양 등 22개소에 서 분리한 총 6종의 광합성세균 중 호기 ․암 배양이 가능한 Rhodobacter sphaeroides PS-24 를 분리하였다. 형태학적 특징으로는 그람음성의 막대모양으로, 운동성이 있었다. 분리균주 의 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과 Rhodobacter sphaeroides ATH2.4.1과 99%의 상동성을 나타내었으며, 본 연구에서 Rhodobacter spharoides PS-24로 명명하여 연구를 수행하였다. 선별균주를 modifed Van niel's yeast 배지에서 배양 후 생성된 carotenoid를 추출한 결과 12.03±0.15 mg/L의 함량이 측정되었으며, 반응표면분석법 중 Plackett burman 분석방법과 Box-Behnken 분석방법을 통해 carotenoid 생산에 영향을 미치는 요인을 분석하고 농도를 최 적화하였다. 분석결과 각각의 독립변수 yeast extract –0.4144 (1.23 g/L), Na2CO3 0.8541 (3.71 g/L)와 MgSO4 1.00 (1.00 g/L)의 농도를 선정하였으며, 이를 바탕으로 배지 조성을 최적화 한 결과 yeast extract 1.23 g, sodium acetate 1 g, NH4Cl 1.75 g, NaCl 2.5 g, K2HPO4 2 g, MgSO4 1.0 g, mono-sodium glutamate 7.5 g, Na2CO3 3.71 g, NH4Cl 3.5 g, CaCl2 0.01 g/ liter로 선정하였다. 최적배지를 대상으로 5 L, 50 L, 500 L scale-up을 진행한 결과 최종 carotenoid 는 각각 17.98 mg/L, 18.03 mg/L, 18.11 mg/L로 조사되었다. 최적배지의 경우 modified Van niel's yeast 배지보다 약 1.5배 많은 carotenoid를 생산하였으며, 대량배양을 통한 scale-up 과 정 시 carotenoid의 생산량은 크게 변화하지 않는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구를 바 탕으로 산업적으로 다양하게 사용되고 있는 carotenoid를 생산하는 광합성세균 Rhodobacter spharoides PS-24를 개발하였으며, 본 연구를 바탕으로 유기농축산에 사용이 가능한 기능성 미생물제제를 개발하고자 한다.

To find out the growth conditions for the maximum activity of nitrogenase which catalyzes nitrogen fixation in Rhodobacter sphaeroides, the promoter activities of nifA and nifH were analyzed and the results indicated that expression of both nifA and nifH was increased in response to deprivation of both O2 concentration and nitrogen source. The nifA mutant was constructed by deleting the gene to investigate the effect of NifA, the transcriptional regulator, on the nifH and nifA expression in R. sphaeroides. Analysis of expression of nif genes using the nifA::lacZ and nifH::lacZ fusions in the nifA mutant revealed that NifA acts as a positive activator for nifH and an autoregulator in its own expression. The promoter activities of nifA and nifH in the prrA mutant grown under anaerobic and NH4 +-free conditions were derepressed, comparing with those of the wild-type grown under the same conditions, indicating that the prrA product acts as a positive regulator in expression of nifA and nifH.

A species of facultative photo-organotrophic, purple, non-sulfur bacterium was isolated from the 47 point at west and south coast of Korea in September 2001. Separated 13 samples of changes with red color under 28～32 ℃, 3000 lux, anaerobe conditions for 7 days cultivated in basal medium. For pure isolation from 13 samples, we used agar-shake tube method (0.4 % agar) and separated 5 strains through 13-repetition test. EGH-24 and EGH-30 was identified as the same strain through the RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)-PCR of strain EGH-9, EGH-13, EGH-23, EGH-24, EGH-30. Four isolates cultivated in synthesis wastewater for wastewater biodegradation test. EGH-24 was selected with efficient wastwater treating strain. Based on the results obtained from morphology, nutrient requirements, major bacteriochlorophyll content, 16S-rDNA phylogenetic analysis, EGH-24 strain may be identified as a new strain of the genus Rhodobacter and named Rhodobacter sp. EGH-24.