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Alternate Prey: A Mechanism for Elimination of Bacterial Species by Protozoa
라리 엠 말로리,육창수,리누 량,마틴 알렉산더,Mallory, Larry M.,Yuk, Chang-Soo,Liang, Li-Nuo,Alexander, Martin 한국토양비료학회 1983 한국토양비료학회지 Vol.16 No.4
항생물질(抗生物質)에 저항성(抵抗性)이 있는 Salmonenella typhimurium과 Klebsilla pneumoniae종(種)을 미처리(未處理) 하수(下水)에 첨가(添加)하였을 때 쉽게 죽었으나 살균하수중(殺菌下水中)에서는 생육(生育)하였다. 그 감소(減少)는 생활력(生活力)이 떨어져서 생기는 것이 아니고 유기영양분(有機榮養分)이 포함(包含)되지 않은 용액중(溶液中)에서 적어도 15일간(日間)은 많은 수(數)가 생존(生存)할 수 있었기 때문에 그것은 경쟁(競爭)의 결과(結果)가 아니다. 독성생성(毒性生成), 박테리오화지, 그리고 Bdellovibrio는 위의 두 세균(細菌)의 소멸(消滅)에 원인(原因)이 되지 않았다. 만일(萬一) 하수(下水)를 처음에 $3{\mu}m$여지(濾紙)에 통과(通過)시켰거나 cycloheximide나 cycloheximide에 nystatin을 혼합(混合)하여 처리(處理)하면 감소(減少)하는 것은 역시(亦是) 뚜렷하였으나 원생동물(原生動物)은 이 조건하(條件下)에서 생육(生育)했었다. 만일(萬一) 하수(下水)가 S. typhimurium 혹은 K. pneumoniae를 첨가(添加)하기 전(前)에 여과(濾過)하거나 진핵세균억제제(眞核細菌抑制劑)로 처리(處理)되면 그 감소(減少)는 거의 없었고 원생동물(原生動物)은 검출(檢出)되지 않았다. 만일(萬一) cycloheximide, streptomycin, erythromycine 혹은 많은 양(量)의 glucose가 하수(下水)에 첨가(添加)되면 S. typhimurium의 수(數)는 증가(增加)하였다. Tetrahymena themophilus는 세균(細菌)의 수(數)가 약(約) $10^4/ml$ 일 때 완충액(緩衝液)에서 S. typhimurium의 수(數)를 현저(顯著)히 감소(減少)시키지는 못하였다. 그러나 완충용액(緩衝溶液)에 Enterobacter agglomerans 세포(細胞)를 $10^8/ml$ 이상(以上)으로 첨가(添加)하였을 때 T. thermophilus는 E. agglomerans와 S. typhimurium의 수(數)를 각각(各各) $10^6{\sim}10ml$까지 감소(減少)시켰다. S. typhimurium의 수(數)는 E. aggromerans 세포(細胞)의 이차적(二次的) 증가(增加)로 더욱 감소(減少)하였다. 그리하여 하수(下水)에서 S. typhimurium과 K. pneumoniae의 소멸(消滅)은 원생동물(原生動物)의 포식(捕食)의 결과(結果)라고 보는 것이다. 교체(交替) 포식자(捕食子)가 포식자(捕食者)에 의한 활성적(活性的) 사양(飼養)을 위(爲)하여 그 수(數)가 최초(最初)의 수(數) 이상(以上)으로 많이 존재(存在)할 때와 포식자(捕食子)의 생장(生長) 비율(比率)이 포식비율(捕食比率)보다 떨어질 때에 포식자(浦食者)는 자연환경(自然環境)에서 포식자종(捕食子種)들을 소거(消去)할 것이라고 제안(提案)하는 것이다. Antibiotic-resistant strains of Salmonella typhimurium and Klebsiella pneumoniae died readily after their addition to raw sewage, but they grew in sterilized sewage. The decline was not a result of antibiotic stresses, and because the bacteria were able to survive in large numbers for at least 15 days in solutions containing no organic nutrients, it was not a result of competition. Toxin production, bacteriophages, and Bdellovibrio did not cause the disappearance of the two bacterial species. A decline was also evident if the sewage was first passed through a $3-{\mu}m$ filter or treated with cycloheximide or cycloheximide plus nystatin, but protozoa developed under these conditions. Little or no decline occurred if the sewage was filtered and treated with the eucaryotic inhibitors before adding S. typhimurium or K. pneumoniae, and protozoa were not detected. S. typhimurium increased in abundance if cycloheximide, streptomycin, and erythromycin or large amounts of glucose were added to sewage. Tetrahymena thermophilus did not significantly reduce the population of S. typhimurium in buffer when the density of the bacterium was about $10^4/ml$. However, when more than $10^8$ Enterobacter agglomerans cells per ml were added to the buffer, T. thermophilus reduced the abundance of E. agglomerans and S. typhimurium to $10^6$ and 10/ml, respectively. The density of S. typhimurium was further decreased by a second increment of E. agglomerans cells. The disappearance of S. typhimurium and K. pneumoniae from sewage thus is the result of predation by protozoa. It is proposed that predators will eliminate a prey species from a natural environment when an alternate prey is present at concentrations above the threshold number for active feeing by the predator and when the rate of growth of the prey is less than the rate of predation.
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