在首次針對室內真菌的全球調查中,科學家報告稱,地理位置而非建築設計和功能對室內可能發現的真菌種類影響最大。該研究表明,住宅中最有可能發現的黴菌和其他真菌型別可能在很大程度上不受 HVAC(供暖、通風和空調)過濾器和防風雨條等特徵的影響。
該研究結果於 6 月 28 日線上發表在《美國國家科學院院刊》上。
黴菌和其他型別的真菌(包括酵母和蘑菇)天然存在於任何地方,室內或室外,並且在大多數情況下,這些生物對人類幾乎無害。然而,某些真菌物種會使食物變質和腐蝕建築物,並引起人類的過敏、哮喘或其他疾病。美國職業與環境醫學學院估計,大約 5% 的美國人口患有黴菌過敏症。症狀可能包括打噴嚏、眼睛發癢和流淚、鼻塞以及皮疹或蕁麻疹。
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人類室內微生物暴露至關重要,因為工業化國家的普通人一生中大約 90% 的時間都在室內度過。關於哪些真菌物種在人類住宅中定殖以及它們如何影響人類健康,仍然存在許多問題。
由加州大學伯克利分校植物與微生物生物學系博士後研究員 Anthony Amend 領導的一項新研究調查了室內可能發現的不同種類真菌,並描述了影響室內真菌定殖的因素。這些發現將有助於未來表徵構成正常室內真菌負荷的因素,這在定義異常變異之前是必需的。
研究人員從除南極洲以外的每個大陸的典型建築物(包括住宅、辦公室、商店和教堂)收集了 72 個灰塵樣本。他們透過分析微生物 DNA 鑑定了樣本中存在的不同真菌種類,發現,在給定的地理位置,室內發現的真菌種類與室外發現的真菌種類非常相似。令人驚訝的是,儘管建築材料、建築結構和功能差異很大,但彼此靠近的不同建築物具有非常相似的真菌成分。
許多之前的研究都集中在空氣過濾器、吸菸或寵物如何影響室內環境。就它們對室內發現的真菌的影響而言,Amend 說:“我們發現這些因素實際上是次要的。”
早期研究還將調查主要限制在相對較少的可見真菌物種或那些可以在實驗室中輕鬆生長和鑑定的物種。儘管一些先前的研究得出結論,室內真菌與室外真菌不同,但 Amend 說:“並非所有真菌都能在人工培養基上良好生長——這實際上取決於您使用的培養基。”
Amend 及其同事使用的不依賴培養的鑑定方法使他們能夠檢測到不易在實驗室中生長且可能被先前研究忽略的真菌。Amend 說:“我們發現的生物多樣性比以往任何人都真正發現的要多得多。” 總之,研究人員在他們的室內樣本中鑑定了近 4,500 種不同的真菌物種。
加州大學伯克利分校植物與微生物生物學教授兼該研究的合著者 Tom Bruns 說:“[室內]占主導地位的真菌不一定是您認為的室內真菌。” Bruns 指出,兩種常見的室內真菌物種是青黴菌和麴黴菌。“它們肯定在我們的樣本中,但它們遠不是那裡最豐富的型別,”Bruns 說。
研究人員鑑定的其他物種是那些可能從室外帶入的物種,包括水生真菌和其他已知僅與植物共生的物種。Amend 說,研究人員發現的“不僅僅是您認為會在牆壁上生長的典型黴菌”。
根據美國環境保護署的說法,住宅和其他建築物牆壁上的黴菌生長主要是由過度潮溼引起的;建議的行動方案是降低溼度和防止凝結。
研究人員最大的驚喜是,在全球範圍內,位於熱帶地區的住宅中發現的真菌種類較少。事實上,在溫帶氣候中,離赤道越遠,真菌多樣性就越大。“這種全球模式實際上與大多數其他生物體相反,”Bruns 說。他補充說,對於大多數物種而言,赤道地區發現了更大的多樣性。
研究人員懷疑,這些全球差異可能部分是由於季節和天氣的差異造成的。例如,溫帶地區較冷的月份可能使無法在熱帶氣候中茁壯成長的生物體得以生長。然而,他們的結果也可能是由於全球社會經濟和生活方式的差異或其他尚未探索的因素造成的。
未來,研究人員希望能夠檢測到樣本中活著的微生物。“取樣技術告訴我們 DNA 存在,但沒有告訴我們生物體是否活著,”Bruns 說。此外,他們對沉降灰塵的樣本意味著他們檢查了可能在很長一段時間內收集的生物體。“我們肯定會跟進對真菌多樣性的更短時間尺度的觀察。”
Amend 指出,這項研究揭示了真菌定殖的一些模式,下一步將是檢查塑造這些模式的全球過程。例如,他想知道為什麼有些真菌物種分佈廣泛,而另一些真菌物種似乎僅限於一個國家或半球。“這是因為某些真菌更容易傳播嗎?是否所有東西都在平等地傳播,但有些真菌更擅長在不同的環境中生存?” Amend 問道。
多倫多大學職業與環境健康教授 James Scott 說:“這真的很重要”,他沒有參與這項研究。“在過去的幾十年裡,我們真正開始認識到室內環境對我們的健康有多重要,特別是對兒童的健康。” Scott 指出,該研究使用了相當小的樣本集,並且與溫帶地區取樣的九個地點相比,僅包括在北迴歸線和南迴歸線之間取樣的三個地點。“但這是從環境健康的角度來看,首次關注到非常令人感興趣的事情,”Scott 說。
Scott 指出,關於室內真菌暴露及其與疾病的聯絡,有很多不同的發現。“在過去的 50 到 60 年裡,對室內環境和健康感興趣的人們以某種方式從室內環境中採集了樣本。這項研究強調的是,那些已經使用相當長一段時間的取樣方法可能遺漏了 90% 到 95% 的生物多樣性,”Scott 說。
“這真的很令人震驚。我們需要開始重新思考我們如何衡量,”Scott 說。