酵母偏爱日托中心,霉菌更爱私人住宅:室内真菌分布差异的新发现

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:Microbial Ecology 3.3

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  研究人员对比挪威日托中心和私人住宅的室内真菌群落,发现二者组成不同,或受居住者影响。

  # 酵母与霉菌:室内 “生态位” 争夺战背后的健康密码
在我们的日常生活中,室内环境是与我们接触最为密切的空间之一。人们大部分时间都在室内度过,无论是温馨的家,还是工作的场所、学习的学校,又或是孩子们玩耍的日托中心。然而,室内并非微生物的 “荒漠”,即使面临湿度有限、营养匮乏的挑战,仍有一些微生物顽强地适应下来,其中霉菌和酵母(yeasts)便是室内真菌群落的 “常客”。
霉菌,作为丝状真菌的代表,常常在潮湿的角落悄然生长,它不仅能产生挥发性物质,其随风飘散的孢子还可能刺激人体免疫系统,引发呼吸道疾病等健康问题。而酵母,虽然许多是人体的 “共生伙伴”,像念珠菌(Candida)和马拉色菌(Malassezia),但在特定情况下,它们也会 “叛变”,引发从头皮屑到严重的侵袭性感染等多种疾病。在新冠疫情期间,侵袭性曲霉病、毛霉病和念珠菌血症等真菌感染病例的显著增加,更是为我们敲响了警钟。

此外,真菌孢子还会 “搭乘” 各种 “便车” 进入室内。它们可以随着空气流动,通过门窗、通风系统长驱直入;人们和宠物在户外活动后,也可能不知不觉地将真菌孢子带入室内。而且,室外真菌的季节性变化也会影响室内真菌的组成,在植物生长旺季,室外真菌大量 sporulating,更多的孢子会涌入室内。

在挪威,孩子们在日托中心度过大量时间,日托中心人员密集,空气质量和湿度可能因此受到影响。孩子们频繁的户外活动,还可能将室外的各种物质带入室内,为真菌生长提供 “养分”。相比之下,家庭环境中人员相对较少,但可能有盆栽植物和宠物等,这些差异使得日托中心和家庭的室内环境对于真菌生长来说截然不同。此前虽有研究分别调查了挪威日托中心和私人住宅的室内真菌群落,但二者之间的直接比较仍是空白。

为了填补这一空白,来自挪威、西班牙等多个国家科研机构的研究人员 H?vard Kauserud、Pedro M. Martin-Sanchez 等人开展了一项研究,相关成果发表在《Microbial Ecology》杂志上。

研究人员采用公民科学(citizen science)的方法,招募居民和日托中心工作人员收集灰尘样本。他们从挪威各地选取了 214 个家庭和 123 个日托中心,在这些场所的门框特定位置采集灰尘,包括室外主入口、主要中央房间(家庭的客厅)和浴室等。样本采集后,经过一系列处理,研究人员运用 DNA metabarcoding 技术对样本中的真菌 DNA 进行分析,以探究室内真菌群落的奥秘。

研究结果


  1. OTU 丰富度:研究发现,日托中心和家庭室内真菌丰富度存在微弱但显著的差异,家庭室内样本平均每个样本有 160 个 OTU,日托中心为 149 个。同时,家庭室内真菌丰富度显著高于室外,而日托中心室内外真菌丰富度差异不明显。总体上,日托中心的 OTU 数量多于家庭。此外,无论是家庭还是日托中心,都有相当比例的真菌 OTU 是室内特有的,且部分室内真菌在两种建筑类型中都存在1
  2. 室内群落组成:日托中心和家庭的室内真菌群落组成差异明显。建筑类型是影响室内真菌群落变化的主要因素,解释了 6.3% 的变异,其次是居住者数量(4.2%)和通风系统(3.5%)。气候变量对室内真菌群落组成的影响较小,均小于 2.1%。在分类组成上,日托中心中酵母真菌,如酵母菌目(Saccharomycetales)、丝孢酵母目(Filobasidiales)和银耳目(Tremellales)等相对更丰富,像酿酒酵母(Saccharomyces)、念珠菌(Candida)等属的酵母也较多。而家庭中腐生和植物致病的丝状子囊菌相对更丰富,包括曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillum)等霉菌属234
  3. 生长形式差异:将 OTU 注释为生长形式后,发现日托中心的酵母相对更丰富,而家庭中的菌丝真菌(mycelial fungi)相对更丰富。

研究结论与讨论


这项研究揭示了日托中心和家庭室内真菌群落的显著差异,酵母在日托中心比例更高,而丝状真菌在家庭中更占优势。虽然目前尚不清楚这种差异是否直接影响健康,但此前研究表明,霉菌在潮湿环境中与人类哮喘和其他呼吸道疾病有关,而一些研究也指出灰尘中酵母暴露对儿童过敏和哮喘可能有保护作用。因此,未来研究应将居住者健康状况与室内真菌群落结合起来评估。

在研究方法上,虽然 DNA metabarcoding 技术为研究提供了有力支持,但由于短条形码和序列数据库准确性的问题,分类注释可能存在分辨率低或错误的情况。研究人员推测,居住者数量及其年龄分布可能是造成室内真菌群落差异的重要因素。儿童的真菌皮肤群落比成人更丰富多样,且日托中心人员密度大,可能导致酵母和霉菌比例差异。不过,要确定这一结论,还需要更深入的研究,综合考虑食物偏好、尘螨等其他因素的影响。

综上所述,该研究为我们理解室内真菌生态提供了新的视角,对进一步研究室内真菌与健康的关系具有重要意义,也为未来改善室内环境质量、保障居民健康奠定了基础。

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