Changes of Bacterial Population during the Decomposition Process of Red Tide Dinoflagellate, Cochiodinium polykrikoides in the Marine Sediment Addition of Yellow Loess

황토첨가 해양퇴적물에서 적조생물 Cochiodinium polykrikoides 분해중 세균군집의 변동

To investigate the effects of yellow loess on the microbial community after applying into C. polykrikoides as a red tide centrol method during decomposition process, we conducted this study using microcosm experiments, which consisted of sediment collected from Jinhae and Masan bay. The composition, number of bacteria and respiratory electron transport system activity (ETSA) were analyzed. The number of heterotrophic bacteria examined in the samples of both stations reached maximum value within 12 hrs with $10^7$ cells/dry g, independent with the yellow loess applied. In addition, a differenee in the variation of heterotrophic bacterial composition was not observed by adding the yellow loess, and Vibrio spp. always appeared during the culture periods, However, in day 8 culture, the sulfate reducing bacteria was $3.8\times10^7$ cells/dry g in Masan bay and $5.5\times10^6$ cells/dry g in Jinhae bay samples without yellow loess, and these were 120, 350 fold-and 160, 420 fold-increased when yellow loess was added (1 : 1, 1 : 2). The average ETSA was 6.8$\~$7.6 $\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$ independently with yellow loess in aerobic condition for both samples, but activity was decreased by addition of yellow loess in anaerobic. Thus the addition of yellow loess to marine sediment seems to have an effect to inhibit the anaerobic decomposition process and growth of sulfate reducing bacteria which lead to the bad condition of marine environments.

본 연구는 C. polykrikoides 적조 구제로 살포한 황토가 저층에 퇴적된 후, 적조생물이 분해되는 동안 미생물군집과 호흡 전자전달계 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 마산만과 진해만의 퇴적물로 배양실험을 행한 결과이다. 종속영양세균수는 두 개 정점의 실험구 모두 황토첨가와 무관하게 $10^7$ cells/dry g의 범위로 12시간만에 최고 치에 도달하였고 유사한 변동을 보여주었다. 종조성의 변동 또한 황토첨가로 인한 뚜렷한 영향을 보여주지 않았으며, Vibrio spp.는 배양기간 동안 계속 출현하였다. 그러나 황산염환원세균은 배양 8일째 마산만의 황토를 첨가하지 않은 퇴적물에서 $3.8\times10^7$cells/dry g로 1:1(1:2) 비율의 황토첨가 실험구에 비하여 120 (350)배 정도 높았고, 진해만의 퇴적물에서는 $5.5\times10^6$cells/dry g로 1:1 (1 : 2) 비율의 황토첨가 실험구보다 160(420)배 정도 높았다. 또한, ETA는 두 개의 정점 모두 호기적 조건에서는 각 실험구의 평균치가 6.8$\~$7.6 $\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$ 의 범위로서 황토의 첨가와 무관하게 비슷한 활성을 나타내었지만, 혐기적조건의 정점 A의 퇴적물에서 황토를 첨가하지 않은 실험구는 평균 10.4$\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$ 로 황토첨가 비율이 높을수록 7.3 (1:1), 3.4(1 : 2) $\mu$g formazan $h^{-1}$ dry $g^{-1}$으로 낮은 활성을 나타내었고, 정점 B의 퇴적물도 황토를 첨가한 비율이 높을수록 활성이 낮았다. 따라서 황토첨가가 해양환경에 나쁜 영향을 미치는 혐기적분해 및 황산염환원세균의 성장을 저지하는 효과가 있는 것으로 사료된다. 본 실험 결과는 모델실험에 의한 것으로 보다 자세한 황토의 영향을 알기 위해서는 현장에서 미생물군집의 변동과 활성의 조사가 필요할 것이다.