Vulnerability of bacterial community to antibiotics in aquatic environments and its effect on biogeochemical processes

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細菌自然群集に対する抗生物質の影響を評価するため、河川水（綾瀬川・中の橋）および湖水（霞ヶ浦・行方）を用いた培養実験を実施した。採取した試水に、テトラサイクリンの最終濃度が、0、1 ng/L、100 ng/L、10 ug/L、1 mg/Lおよび10 mg/Lとなるよう添加し、20℃で暗所において9日間培養した。0日、2日および9日後に試料の一部を採取し、試料に含まれる細菌群集を3 um以上の画分に含まれる付着性細菌と、3 um未満の画分の遊離性細菌に分別し、それぞれについてDNAを抽出した。得られた試料を用いて、16s rRNAの塩基配列に基づく群集組成を明らかにした。また、培養中の有機物の分解に対する影響を評価するため、分解速度の高いクロロフィルaの濃度変化を明らかにした。主座標分析を用いた群集組成の類似性の検討の結果、綾瀬川から得た遊離性細菌では100 ng/L、付着性細菌では1 mg/L以上の濃度のテトラサイクリンにより、群集組成が変化することが明らかになった。一方、霞ヶ浦の試料に関しては、遊離および付着性細菌の群集組成に影響を与える濃度は、それぞれ1 mg/Lおよび10 mg/Lであった。群集の多様性を示すShannon指数は、テトラサイクリンの濃度に依存して減少する傾向にあった。9日目の試料では、綾瀬川の遊離性細菌群集では100 ng/Lから、付着性群集では1mg/Lから低下が確認された。一方、霞ヶ浦から得た群集では、遊離性および付着性群集共に、10 mg/Lにおいて多様性が低下した。培養実験中にクロロフィルa濃度は、細菌による分解作用を反映して低下した。低下の割合はテトラサイクリンの添加量により異なり、添加量が増加するに従い、残存量が増加することが認められた。これは、高濃度のテトラサイクリンの添加が、バクテリアの分解活性を抑制していることを示唆する。