基于长读长测序的住宅厨房表面微生物群落多尺度空间结构及潜在健康风险研究

《BMC Microbiology》：Kitchen-scale connectivity dominates bacterial and fungal communities across sink surfaces

　　

摘要

背景

建成环境是微生物交换的枢纽，厨房则是居住者与物理表面互动的关键场所。了解空间连通性和区域差异如何影响厨房表面的细菌和真菌定植，与保护人类健康和食品安全相关。在此，我们对美国北卡罗来纳州两个县的 41 个住宅厨房中收集自台面、排水口和水龙头（n = 123）的样本应用了长读长 16S rRNA 和 ITS 扩增子测序，以量化多个空间尺度上微生物群落结构的变异。

结果

我们发现细菌的分类学分辨率低于真菌，种水平归类分别占细菌读长的 ~30% 和真菌读长的 ~88%。群落结构主要受厨房个体差异驱动（解释了 45% 的细菌变异和 37% 的真菌变异），邮政编码、表面类型和县各自解释了较小但显著比例的观察变异。台面表现出最高的细菌和真菌多样性，而排水口和水龙头则由包括假单胞菌属、不动杆菌属、青霉属和念珠菌属的类群占主导。定向分类学筛选鉴定出了嗜麦芽窄食单胞菌、侏儒不动杆菌、烟曲霉和短柱青霉，表明水槽表面可能携带与免疫功能低下个体感染相关的机会性类群。

结论

我们的研究结果表明，厨房个体特征主导了微生物群落结构，持水表面充当关键生态位。这种多尺度结构支持了这一框架，即室内微生物组源自室外输入，但由人类居住活动塑造。