在受控条件下优化鲸类喷气样本的采集方法：对未来基于无人机的非侵入性野外鲸类呼吸微生物组采样研究的启示

《Animal Microbiome》：Optimizing cetacean blow collection methods under controlled conditions: implications for further non-invasive UAV-based sampling of the cetacean respiratory microbiome in the wild

　　

摘要

背景

无人机（UAV）作为非侵入性野生动物研究工具正受到越来越多的关注，它们能够在不直接接触动物的情况下收集生物样本。在鲸类研究中，利用无人机采集呼出气体冷凝物（即“呼息样本”）已成为评估其健康状况的一种有前景的方法，尤其是通过分析其呼吸微生物组来实现。然而，目前仍缺乏有效且可靠的呼息样本采集标准化协议。

结果

本研究旨在评估并比较四种不同的呼息样本采集工具：DNA/RNA Shield、干燥型及预湿润的无杀菌剂纤维素海绵以及带有指示功能的FTA卡。实验在人类照料下的五只宽吻海豚（Tursiops truncatus）上方1米处进行。对捕获的微生物群落的宏基因组分析表明，采样工具的类型对微生物组的组成和结构的影响大于个体海豚或样本来源（呼息样本、空气或水）的影响。FTA卡和DNA/RNA Shield始终提供了最具信息量和高质量的结果。相比之下，两种海绵都出现了机会性细菌过度生长的现象，这限制了它们的可靠性。虽然DNA/RNA Shield在DNA产量和储存条件方面表现更优，但FTA卡因其使用便捷、便携性强且成本效益高而更具实用性。

结论

研究结果强调了采样工具选择在通过无人机采集海豚呼息样本来构建呼吸微生物组谱型中的关键作用。DNA/RNA Shield和FTA卡都是可行的选择，最终选择取决于具体的物流考虑、资源可用性和研究重点。本研究为规范野生鲸类呼吸微生物组采样的无人机辅助协议奠定了基础。