2023 Fiscal Year Annual Research Report
Vulnerability of bacterial community to antibiotics in aquatic environments and its effect on biogeochemical processes
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21H03608
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
濱 健夫 筑波大学, 生命環境系, 名誉教授 (30156385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻村 真貴 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10273301)
須田 亙 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (20590847)
渡邊 圭司 埼玉県環境科学国際センター, 水環境担当, 専門研究員 (50575230)
大森 裕子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80613497)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 自然細菌群集 / 抗生物質 / 多様性 / 有機物分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、2年次のテトラサイクリン（TC)添加実験で得られた試料の遺伝子アンプリコンシークエンス解析を実施するとともに、得られた結果について総合的な解析を実施した。得られた成果は、国内外の学会において発表した。
1，細菌群集の多様性：綾瀬川および霞ヶ浦から得た微生物群集試料に、テトラサイクリン（TC)を0（コントロール）、1、100 ng/L、10 μg/L、1、10 mg/Lの6段階で添加し、0日目（添加直後）、3日目および10日目に試料を回収した。細菌群集の多様性を示すChao1およびShannon指数はTC濃度に依存して変化し、1 mg/L以上の濃度下で有意な低下が認められた。
2．群集組成の相互関係：主座標分析を用いることにより評価した群集組成は1 mg/Lの添加培養系において変化が認められ、10 mg/Lでは更に大きく変化した。また、この傾向は付着性および浮遊性の両細菌群集において確認された。
3．分類群の変化：細菌群集の門レベルの変化は両試料でほぼ共通しており、TC濃度の増加につれてPseudomonadota及びBacteroidota門が増加し、Actinomycetotaが減少した。一方、より下位の分類群の変化は、両試料間に差が認められた。
3．物質循環への影響：クロロフィルa濃度は培養が進むにつれて濃度が低下したが、その低下量はTC濃度が高くなるほど少なかった。これは、高いTC濃度では細菌の分解活性が低下したことを示唆する。
4．総合解析：日本の自然水域における抗生物質濃度は最大でも100 ng/L程度であるため、抗生物質により自然細菌群集が大きな影響を受ける可能性は低いと考えられる。しかし、諸外国では100 μg/Lを超える高濃度の存在も報告されており、汚染水域では細菌自然群集および物質循環が影響を受けている可能性がある。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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