Naukowcy odkryli unikalny mikrobiom w domowych i laboratoryjnych kuchenkach mikrofalowych, charakteryzujący się różnymi społecznościami drobnoustrojów, na które wpływają interakcje z żywnością i nawyki użytkowników. Badanie to ujawnia potencjał biotechnologicznych zastosowań tych drobnoustrojów, podobnych do tych, które można znaleźć na powierzchniach kuchennych i środowiskach przemysłowych, takich jak panele słoneczne.
Mikrobiom wewnątrz mikrofal, który jest odporny na promieniowanie, jest podobny do tego, jaki występuje na panelach słonecznych.
Od czasu rewolucji przemysłowej drobnoustroje stale przystosowują się i kolonizują szereg nowych środowisk, takich jak wycieki ropy do morza, odpady z tworzyw sztucznych w oceanach, tereny zdegradowane przemysłowe, a nawet wnętrze Międzynarodowa Stacja Kosmiczna.
Okazuje się jednak, że jedno ekstremalne środowisko, w którym żyje wyspecjalizowana społeczność wysoce przystosowanych drobnoustrojów, jest znacznie bliżej domu: wewnątrz mikrofal. Odkrycie to zostało po raz pierwszy zgłoszone w badaniu przeprowadzonym w r Granice w mikrobiologii przez badaczy z Hiszpanii. Jest to ważne nie tylko z punktu widzenia higieny, ale może również zainspirować zastosowania biotechnologiczne – jeśli szczepy występujące w kuchenkach mikrofalowych uda się dobrze wykorzystać w procesach przemysłowych wymagających szczególnie odpornych bakterii.
„Nasze wyniki pokazują, że domowe kuchenki mikrofalowe mają bardziej „antropizowany” mikrobiom, podobny do powierzchni kuchennych, podczas gdy laboratoryjne kuchenki mikrofalowe stanowią siedlisko bakterii bardziej odpornych na promieniowanie” – powiedział Daniel Torrent, jeden z autorów i badacz w startupie Darwin Bioprospecting Excellence SL w Paternie w Hiszpanii.
Torrent i współpracownicy pobrali próbki drobnoustrojów z 30 kuchenek mikrofalowych: 10 z kuchni pojedynczych gospodarstw domowych, kolejnych 10 ze wspólnych przestrzeni domowych, na przykład centrów korporacyjnych, instytutów naukowych i kawiarni, oraz 10 z laboratoriów biologii molekularnej i mikrobiologii. Celem tego schematu pobierania próbek było sprawdzenie, czy interakcje z żywnością i nawyki użytkowników wpływają na społeczności drobnoustrojów.
Do inwentaryzacji różnorodności drobnoustrojów wykorzystali dwie uzupełniające się metody: sekwencjonowanie nowej generacji i hodowlę 101 szczepów na pięciu różnych podłożach.
Bioróżnorodny mikrobiom w domu
W sumie naukowcy odkryli 747 różnych rodzajów w obrębie 25 gromad bakterii. Najczęściej spotykanymi typami były Firmicutes, Actinobacteria, a zwłaszcza Proteobacteria.
Odkryli, że skład typowej społeczności drobnoustrojów częściowo pokrywał się w przypadku mikrofal stosowanych w gospodarstwach domowych i w gospodarstwach jednoosobowych, podczas gdy mikrofale laboratoryjne były zupełnie inne. Różnorodność była najniższa w przypadku kuchenek mikrofalowych przeznaczonych do użytku domowego, a najwyższa w przypadku kuchenek laboratoryjnych.
Członkowie rodzajów Acinetobakter, Bhargavaea, Brevibacterium, Brevundimonas, Dermakoki, Klebsiella, Pantoea, Pseudoksantomonas, I Ryzob stwierdzono jedynie w domowych kuchenkach mikrofalowych, natomiast Arthrobacter, Enterobakter, Janibacter, Metylobakteria, Neobacillus, Nokardioidy, Nowosfingob, Paenibacillus, Peribacillus, Planokok, Rothia, SporosarcynaI Terribacillus stwierdzono jedynie we wspólnych gospodarstwach domowych.
Nonomurae bakterie wyizolowano wyłącznie z mikrofal laboratoryjnych. Tam, Delftia, Mikrokok, Deinokoki, powszechne były również jeden niezidentyfikowany rodzaj rodzaju Cyanobacteria, spotykany ze znacznie większą częstotliwością niż u domowych.
Autorzy porównali także zaobserwowaną różnorodność z tą w wyspecjalizowanych siedliskach opisywaną w literaturze. Zgodnie z oczekiwaniami mikrobiom w kuchenkach mikrofalowych przypominał ten występujący na typowych powierzchniach kuchennych.
„Niektóre gatunek rodzajów występujących w domowych kuchenkach mikrofalowych, takich jak Klebsiella, Enterococcus, I Aeromonymoże stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi. Należy jednak zauważyć, że populacja drobnoustrojów występująca w kuchenkach mikrofalowych nie stwarza wyjątkowego ani zwiększonego ryzyka w porównaniu z innymi powszechnymi powierzchniami kuchennymi” – stwierdził Torrent.
Ewolucja równoległa
Był jednak również podobny do mikrobiomu w środowisku przemysłowym, a mianowicie na panelach słonecznych. Autorzy zaproponowali, że ciągły szok termiczny, promieniowanie elektromagnetyczne i wysuszenie w tak silnie napromieniowanych środowiskach wielokrotnie powodowały selekcję wysoce opornych drobnoustrojów, w taki sam sposób, jak w przypadku mikrofal.
„Zarówno ogółowi społeczeństwa, jak i personelowi laboratorium zalecamy regularną dezynfekcję kuchenek mikrofalowych rozcieńczonym roztworem wybielacza lub dostępnym w handlu sprayem dezynfekującym. Ponadto ważne jest, aby po każdym użyciu wytrzeć powierzchnie wewnętrzne wilgotną szmatką, aby usunąć wszelkie pozostałości i natychmiast oczyścić rozlane ciecze, aby zapobiec rozwojowi bakterii” – zaleca Torrent.
Odniesienie: „Bakterie mikrofalowe: różnorodność biologiczna domowych i laboratoryjnych kuchenek mikrofalowych” Alby Iglesias, Loreny Martínez, Daniela Torrenta i Manuela Porcara, 19 czerwca 2024 r., Granice w mikrobiologii.
DOI: 10.3389/fmicb.2024.1395751
Badanie zostało sfinansowane przez Komisję Europejską i Agencia Estatal de Investigación.
