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饥饿的微生物被发现对从舍德水族馆的动物身上偷药负有责任

发布时间:2021-10-07 22:01:18

数月来,兽医们在芝加哥谢德水族馆的动物检疫栖息地中投放药物,以确保进入大楼的动物不会携带危险的害虫或病原体。几个月来,这种药一直在消失。它要去哪里?谁拿的?他们的动机是什么?

为了帮助解开这个经典的whodunnit之谜,舍德水族馆的研究人员与西北大学的微生物学家合作,收集线索,追踪线索,最终追查罪犯。

在对盐水水族馆系统的样本进行微生物和化学分析后,研究小组发现这不仅仅是一个罪魁祸首,而是很多罪魁祸首:一个渴望氮的微生物家族。

“碳、氮、氧和磷是万物赖以生存的基本必需品,”西北大学的埃里卡·M·哈特曼(Erica M.Hartmann)说,她是这项研究的负责人。“在这种情况下,看起来微生物利用药物作为氮源。当我们检查药物如何降解时,我们发现含有氮的分子片段消失了。这相当于只吃奶酪汉堡中的泡菜,而不吃剩下的。”

这项研究于周六(10月2日)在线发表在《全环境科学》杂志上。

哈特曼是室内微生物学和化学方面的专家,西北大学麦考密克工程学院土木和环境工程助理教授。

安全第一

当任何新的动物进入谢德水族馆时,在进入其永久居住地之前,必须首先进行检疫。这使得水族馆的兽医能够观察该动物是否存在潜在的传染性疾病或寄生虫,而不会对设施内的其他动物造成伤害。

比尔·范·波恩博士说:“谢德水族馆幕后的检疫栖息地是动物进入水族馆的第一站,让我们能够安全地欢迎它们,同时确保外部病原体不会传染给已经称谢德为家的动物。”,谢德水族馆动物卫生副总裁兼该研究的合著者。“我们很高兴与西北大学合作,以科学的方式探索我们的检疫栖息地微生物发生了什么,以告知我们如何管理它们,并继续为我们所护理的动物提供最佳福利。”

抗寄生虫药物“神秘消失”

在检疫过程中,所有动物都接受磷酸氯喹,这是一种常见的抗寄生虫药物。兽医主动将其直接添加到水中作为药浴,以治疗各种疾病。在向水中加入氯喹后,水族馆工作人员测量药物的浓度。这时他们才意识到出了什么事。

哈特曼说:“它们需要在栖息地保持一定的浓度,才能有效地治疗这些动物。”。“但是他们注意到氯喹神秘地消失了。他们会添加正确的量,然后测量,浓度会比预期的低很多,直到不再起作用。”

Shedd水族馆的水族馆工作人员收集了水样和拭子样本,并将其送往哈特曼实验室。从栖息地两侧以及进出栖息地的管道中采集棉签样本。研究小组总共发现了大约754种不同的微生物。

哈特曼说:“很明显,水中有微生物,但也有微生物粘附在水面两侧。”。“如果你曾在家里养过水族馆,你可能会注意到水族馆两侧长满了污垢。人们有时会添加蜗牛或吃海藻的鱼来帮助清洁水族馆的两侧。因此,我们想研究水中的任何东西以及附着在水面两侧的任何东西。”

研究膳食中的“剩菜”

通过对这些样本的研究,西北和谢德水族馆团队首先确定微生物导致药物消失,然后确定了负责的微生物。哈特曼的团队培养收集的微生物,然后提供氯喹作为唯一的碳源。当实验结果不确定时,研究小组进行了敏感的分析化学来研究降解的氯喹。

哈特曼说:“如果吃氯喹,我们基本上是在看残羹剩饭。”。“那时我们才意识到氮是关键驱动因素。”

不寻常的嫌疑犯

在收集到的754种微生物中,研究人员将范围缩小到至少21种不同的犯罪嫌疑人,这些嫌疑人属于生活在栖息地出口管道内的放线菌门、拟杆菌门、氯屈曲菌门和变形菌门。有些微生物甚至看起来是全新的,以前从未被研究过。

哈特曼说:“我们无法锁定一名罪犯,但我们可以确定具体位置。”。“我们的研究结果确定,仅仅用新水冲洗检疫栖息地不足以解决问题,因为负责的微生物附着在管道两侧。”

哈特曼说,这些管道可能需要擦洗或更换,以防止氯喹在未来消失。另一个潜在的解决方案可能是定期在淡水和盐水之间切换,因为微生物通常对其中一种敏感。

哈特曼说:“谢德水族馆的每个人显然都非常致力于他们饲养的动物的健康和福祉,也非常热衷于研究。”。“与它们一起工作真是太酷了,因为我们能够帮助这些动物,并且可能发现了一些新的生物体。”

塞尔领导基金和海伦诉Brac基金会支持“研究了解大咸水系统中氯喹微生物降解”的研究。

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