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Microbial community composition and PAHs removal potential of indigenous bacteria in oil contaminated sediment of Taean coast, Korea
저자
Lee, Dong Wan ; Lee, Hanbyul ; Lee, Aslan Hwanhwi ; Kwon, Bong-Oh ; Khim, Jong Seong ; Yim, Un Hyuk ; Kim, Beom Seok ; Kim, Jae-Jin
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
503-512(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The tidal flats near Sinduri beach in Taean, Korea, have been severely contaminated by heavy crude oils due to the Korea's worst oil spill accident, say the Hebei Spirit Oil Spill, in 2007. Crude oil compounds, including polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), pose significant environmental damages due to their wide distribution, persistence, high toxicity, mutagenicity, and carcinogenicity. Microbial community of Sinduri beach sediments samples was analyzed by metagenomic data with 16S rRNA gene amplicons. Three phyla (Proteobacteria, Firmicutes, and Bacteroidetes) accounted for approximately ≥93.0% of the total phyla based on metagenomic analysis. Proteobacteria was the dominant phylum in Sinduri beach sediments. Cultivable bacteria were isolated from PAH-enriched cultures, and bacterial diversity was investigated through performing culture characterization followed by molecular biology methods. Sixty-seven isolates were obtained, comprising representatives of Actinobacteria, Firmicutes, α- and γ-Proteobacteria, and Bacteroidetes. PAH catabolism genes, such as naphthalene dioxygenase (NDO) and aromatic ring hydroxylating dioxygenase (ARHDO), were used as genetic markers to assess biodegradation of PAHs in the cultivable bacteria. The ability to degrade PAHs was demonstrated by monitoring the removal of PAHs using a gas chromatography mass spectrometer. Overall, various PAH-degrading bacteria were widely present in Sinduri beach sediments and generally reflected the restored microbial community. Among them, <I>Cobetia marina</I>, <I>Rhodococcus soli</I>, and <I>Pseudoalteromonas agarivorans</I> were found to be significant in degradation of PAHs. This large collection of PAH-degrading strains represents a valuable resource for studies investigating mechanisms of PAH degradation and bioremediation in oil contaminated coastal environment, elsewhere.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Metagenomic analysis used to investigate for microbial community in beach sediments. </LI> <LI> Cultivable bacteria in the 2016 samples comprised a greater variety of species. </LI> <LI> Three bacteria were found to be significant in degradation of PAHs on beach sediments. </LI> <LI> PAH-degrading bacteria may hold promise for the development of bioremediation strategies. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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