University of Nevada, Las Vegas
수조에서는 물고기의 배설물과 먹이 찌꺼기에서 암모니아가 발생합니다. 암모니아는 물고기에게 독성이 있기 때문에 자연에서는 질산화 박테리아가 이를 아질산 → 질산으로 변화시키는 질소 순환 과정을 통해 물을 안정화합니다.
하지만 수조 환경에서는 이러한 질소 순환이 자연처럼 쉽게 형성되지 않기 때문에, 많은 수족관에서는 질산화 박테리아 제품을 사용해 질소 순환을 빠르게 안정화시키고 있습니다.
그렇다면 이러한 제품에는 실제로 질산화 박테리아가 존재할까요?
이를 확인하기 위해 FritzZyme 제품에 포함된 박테리아를 분석하는 연구가 진행되었습니다.
[연구목적]
“제품 속에 실제 질산화 박테리아가 존재하는가?”
미국 네바다 대학교 연구진은 다음 질문을 확인하기 위해 연구를 진행했습니다.
✔ 상업용 박테리아 제품(프리츠자임)에는 실제 질산화 박테리아가 존재하는가
✔ 어떤 종류의 박테리아가 포함되어 있는가
✔ 질소 순환을 수행할 수 있는 박테리아 군집이 존재하는가
이를 확인하기 위해 FritzZyme 제품을 대상으로 DNA 분석 연구가 진행되었습니다.
[연구방법]
DNA 분석을 통한 박테리아 확인
연구진은 분자생물학 분석 방법을 사용했습니다.
연구 과정은 다음과 같습니다.
1️⃣ 제품에서 박테리아 DNA 추출
2️⃣ PCR을 통해 박테리아 DNA 증폭
3️⃣ DNA를 클로닝하여 분석
4️⃣ 염기서열 분석을 통해 박테리아 종류 확인
이 방법은 미생물 연구에서 가장 널리 사용되는 16S rDNA 분석 기술입니다.
단순한 추정이 아니라 DNA 수준에서 실제 박테리아 종류를 확인한 연구입니다.
DNA 분석 결과 FritzZyme 제품에는 다음과 같은 박테리아가 확인되었습니다.
암모니아 산화 박테리아 (AOB)
암모니아 → 아질산
아질산 산화 박테리아 (NOB)
아질산 → 질산
질소 순환을 완성하는 두 단계의 핵심 박테리아가 모두 존재하는 것으로 확인되었습니다.
일부 Pseudomonas 계열 박테리아도 발견되었습니다. 이 박테리아는 질소 순환 과정에서 탈질 과정 등에 관여할 가능성이 있는 미생물입니다.
[질소 변화 측정 결과]
암모니아 감소
수조에서 독성 물질인 암모니아 농도가 감소
아질산 감소
질소 순환 과정에서 생성되는 아질산도 감소
질산 증가
최종 단계 물질인 질산이 생성
➡️ 질산화 박테리아가 실제로 활동하고 있다는 것을 의미
✔ FritzZyme 제품에는 질산화 박테리아가 존재한다
✔ 이 박테리아는 암모니아와 아질산을 산화한다
✔ 제품에는 여러 미생물이 함께 존재하는 박테리아 군집(consortium)이 형성되어 있다
➡️ FritzZyme 제품은 수조의 질소 순환을 빠르게 안정화시키는 데 도움이 된다.