Fatty Acid Analysis to Determine the Seasonal Variation in Microbial Biomass and its Community Structure of Coastal Sediments

沿岸堆積物中における微生物のバイオマスと群集構造の季節変動を明らかにするために、バイオマーカー脂肪酸(Phospholipid ester-linked fatty acids; PLFA)の分析を行った。これらは飽和脂肪酸、分枝脂肪酸、モノ不飽和脂肪酸あるいはポリ不飽和脂肪酸からなり、それらの大部分はそこに存在する微生物群機能群に特有な脂肪酸であった。微生物バイオマスの計算結果によれば、綱菌のバイオマスは夏季に最大となり冬季に最小となる顕著な季節変動を示した。このバイオマスは春季には秋季や冬季よりも大きくなった。PFLAの分析結果から、堆積物中の微生物群集構造の特徴として、多量の細菌バイオマーカーの存在から分かるように原核生物が優占することと好気雛細菌、嫌気性細菌および真核生物が比較的均等に分布することが明らかとなった。嫌気性細菌の中には、硫酸塩還元細菌に特有な指標性脂質の存在から、硫酸塩還元細菌が存在することも理解された。真核微生物の指標物質であるポジ不飽和脂肪酸(PUFA)が概して堆積物中に極めて少ないことは真核微生物の生育がその場の堆積物環境に制眼されていることを示唆するものである。研究期間中に微生物群集構造の顕著な季節的変動は観測されなかった。

In order to understand the seasonal variation in microbial biomass and its community structure in coastal sediments, phospholipid ester-linked fatty acids (PLFA) in sediments were analysed. The fatty acids consist of saturated, monounsaturated, branched and polyunsaturated fatty acids and most of them are reported to be characteristic fatty acids of microorganisms. The calculated microbial biomass showed marked seasonal variation during the study period with high microbial biomass in summer and low in winter. In spring, the calculated microbial biomass were higher than that observed in autumn and winter. Microbial community structure in the sediments, as determined by PLFA, was dominated by prokaryotes (high abundances of microbial biomarkers) with a relatively equal proportion of aerobic and anaerobic bacteria, and also eukaryotes. Among the anaerobic bacteria, the presence of sulfate reducing bacteria (SRB) was understood from the detection of signature fatty acids of SRB in the sediments. Relatively low amounts of microeukaryotic biomarker fatty acids (PUPA) in the sediments suggested that the distribution of microeukaryotes in the surface sediments was restricted because of the existing environmental condition. Microbial community structure in the sediments did not show significant seasonal variation during the study period.