딱정벌레목 거저리과 애벌레[Tenebrio molitor]에 의한 폴리스틸렌(PS)의 분해 (Polystyrene (PS) Degradation by Tenebrio molitor Larvae)

서지정보

· 발행기관 : 대한환경공학회
· 수록지 정보 : 대한환경공학회지 / 44권 / 8호 / 249 ~ 257페이지
· 저자명 : Matyakubov Behzad, 이태진, 김민준, 김일우, 박시은

초록

목적: 본 연구는 딱정벌레목 거저리과 애벌레(밀웜, mealworms)에 의한 PS (polystyrene)의 분해 가능성을 확인하고자 하였다. 방법: PS를 영양원으로 공급하여 밀웜에 의한 PS 분해 특성을 살펴보고, 밀웜 장내 미생물을 분석하였다. 푸리에 변환 적외선 분광법과 고체 핵 자기 공명 실험에 의한 밀웜의 PS 분해산물을 확인하였다. 결과 및 토의: 30℃와 80% 상대습도에서 밀웜에 의한 최대 PS 분해량 (약 14.3 mg/마리)이 측정되었으나, 최대 피크 분해율 (마리 당 1.54 mg/d)은 30℃와 70% 상대습도에서 나타났다. 밀웜 장내 미생물은 일부 Firmicute를 제외한 대부분 proteobacteria에 속하는 것으로 파악되었으며, Acinetobacter, Exiguobacterium, Pseudomonas 등과 같은 새로운 군집의 출현을 확인하였다. PS의 전환산물로 추정되는 카르보닐그룹 (C-O-C vibration, 1118 cm-1, O-C=O stretch, 1644cm-1)이 관찰되었다. 결론: 30℃와 80% 상대습도에서 최대 PS의 분해를 확인하였으며, 분해산물에서 PS의 구조적변화를 관찰할 수 있었다. PS 분해에 기여하는 장내 순수 미생물의 분리 및 PS 분해 활성화 가능성을 살펴보는 후속연구가 필요할 것으로 판단하였다.

영어초록

Objectives: This study examined the degradation potential of PS by Tenebrio molitor larvae (mealworms). Methods: PS degradation characteristics by mealworm larvae were investigated by supplying PS as a nutrient, and the intestinal microflora of mealworms were analyzed. Decomposition products of PS by mealworm larvae were identified by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and solid nuclear magnetic resonance (NMR). Results and Discussion: The maximum amount of PS degradation by mealworm larvae (about 14.3 mg/d) was measured at 30°C and 80% relative humidity, but the maximum peak degradation rate (1.54 mg/d per animal) was observed at 30°C and 70% relative humidity. Most of the intestinal microorganisms of mealworms were identified as proteobacteria except for some Firmicute, and new colonies such as Acinetobacter, Exiguobacterium, and Pseudomonas were appeared. A carbonyl group presumed to be a conversion product of PS (C-O-C vibration, 1118 cm-1, O-C=O stretch, 1644 cm-1) was observed. Conclusion: maximum decomposition of PS by mealworm larvae was achieved at 30°C and 80% relative humidity, and structural changes of PS are observed in the decomposition product. Isolation of the intestinal pure microorganisms contributing to PS degradation and stimulation of PS degradation by the microorganism should be conducted at a follow-up study.

참고자료

· 없음