산림폐광지역의 Phytoremediation을 위한 중금속 저감 촉진 균주 발굴

김대솔*, 이석희, 박준영, 공현종, 강준원

(경북대학교 산림과학·조경학부)

Isolation and Evaluation of Bacteria for Enhence Heavy Metal Phytoremediation for Depleted mine in Forest.

Dae-sol Kim*, Seok-hui Lee, Jun-young Park, Hyeon-Jong Kong, Jun Won Kang

(Department of forestry, Kyungpook National University)

요약: 본 연구는 총 8개의 폐광 및 산성 갱내수 유출 지역에 서식하는 식물과 근권에서 분리된 균주를 이용하여 Phytoremediation에 활용 가능한 균주를 선별하기 위해 진행되었다. 대표적인 중금속  3종 수은, 납, 카드뮴이 각각 포함된 배지를 이용하여 각 균주의 중금속 농도별 내성 비교를 진행하였고, 내성이 뛰어난 103개의 균주를 일차적으로 분리하였다. 분리된 균주의 식물생장촉진능을 검정하기 위해 두 가지 식물호르몬의 정량분석을 진행하였다. 먼저 식물생장호르몬 IAA의 정량분석 결과 33개의 균주에서 5ppm 이상의 IAA가 분비하는 것을 확인하였다. 다음으로 해당 균주를 대상으로 중금속 및 스트레스 내성 호르몬인 Zeatin의 생성능 검정을 진행하여 최종 후보 균주를 선별하였다. 본 실험을 통해 발굴한 균주를 식물에 접종하여 실제 생장촉진과 중금속 내성을 검증하고 우수한 균주를 Phytoremediation에 적용하면 식물생육과 중금속 내성을 증진 시켜 보다 효율적이고 신속한 토양정화가 이루어질 수 있을 것으로 예상한다.

Abstract: In this study, evaluation of microorganisms which collected from 8 different depleted mine and acid mine drainage were conducted to find enhance phytoremediation. Initially, 103 strains with high heavy metal tolerance were isolated using media containing mercury, lead and cadmium. To assess the plant growth-promoting ability of the isolated strains, a quantitative analysis of two plant hormones was conducted. Firstly, the analysis of the plant growth hormone IAA revealed that 33 strains secreted more than 5 ppm of IAA. Next, these strains were evaluated for their ability to produce Zeatin, a hormone associated with heavy metal and stress tolerance, to identify the final candidate strains. By inoculating plants with the strains identified in this experiment and verifying their actual growth-promoting effects and heavy metal tolerance, it is expected that applying the superior strains to phytoremediation will enhance plant growth and heavy metal tolerance, leading to more efficient and rapid soil decontamination.

사사: 본 연구는 산림청(한국임업진흥원) 산림과학기술 연구개발사업(RS-2024-00404388)의 지원에 의하여 이루어진 것입니다.