Сибирские ученые впервые изучили микроорганизмы в городском воздухе

Ученые задались целью узнать, какие микробы вдыхают вместе с воздухом жители самого крупного мегаполиса Сибири — Новосибирска. Уникальный для всей России проект позволил описать метагеном микробов городской атмосферы и узнать, каких, например, бацилл в нем больше в тот или иной сезон.

Воздух — довольно сложный объект для изучения, так как концентрация частиц и микроорганизмов в нем крайне низкая, что требует проведения фильтрации. Исследователи из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Института химической кинетики и горения имени В. В. Воеводского СО РАН и ГНЦ вирусологии и биотехнологии «Вектор» отбирали воздух днем и ночью в различных районах Новосибирска дважды в месяц. Потом образцы проходили комплексный анализ: химики искали вещества, которые в них содержатся; микробиологи — бактерии; а специалисты по генетике и биоинформатике реконструировали метагеном микробного сообщества — совокупность ДНК из различных клеток.

«Сложность изучения микробиома воздуха (сообщества всех микроорганизмов, которые в нем содержатся) стандартными микробиологическими методами состоит в том, что большую часть сообщества невозможно культивировать в лабораторных условиях. Выходом становится использование метагеномного подхода, суть которого сводится к выделению из образца тотальной ДНК и ее секвенирования на высокопроизводительной платформе. Анализ полученных при этом нуклеотидных последовательностей позволяет провести идентификацию большинства бактерий и грибов. Предварительные результаты проекта позволили нам впервые описать разнообразие микроорганизмов в атмосфере Новосибирска, а также выявить цикличность в их встречаемости в зависимости от времени года», — рассказал руководитель проекта и ЦКП «Геномика» ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Марсель Кабилов.

Режим неблагоприятных метеоусловий в Новосибирске © Кирилл Кухмарь/ТАСС

Как выяснилось, большинство бактерий новосибирского воздуха (65 %) относятся к четырем группам — это протеобактерии, актинобактерии, фирмикуты и цианобактерии.

Исследование также указало на сезонные изменения в сообществе микробов: протеобактерии (самая большая группа прокариот в природе) и актинобактерии (разлагают органику и иногда образуют нити) доминируют осенью и зимой, фирмикуты (грамположительные бактерии, включающие бациллы и другие патогены) наиболее многочисленны весной, летом же в городском воздухе особенно много цианобактерий, которые способны к фотосинтезу и обычно не опасны для человека.

У грибов несколько иная картина: более 90 % всех найденных в воздухе составляют аскомикоты и базидиомикоты, встречаемость которых антикоррелирует, то есть на максимум одного приходится минимум другого. Базидиомикоты преобладают осенью, а аскомикоты — в остальные сезоны года.

Исследователи определили, где самый чистый воздух в мире. Что насчет России?

Читать

Такие исследования способствуют более точному мониторингу качества атмосферного воздуха, подчеркивают ученые. Ведь загрязнение атмосферы химическими соединениями (оксидами серы, азота и углерода, бензпиреном, фенолом), а также аэрозолью (микрочастицами органического и неорганического состава) в городах отслеживается в рамках государственного мониторинга атмосферного воздуха в соответствии с федеральным законодательством ежедневно. Результаты этих мониторингов доступны и изучены, а вот влияние на здоровье человека и на окружающую среду микрочастиц растительного и животного происхождения, а также бактерий и грибов пока только в процессе исследования.

Проект сибирских ученых, работа над которым длится уже третий год, будет продолжен и дальше.

Оцените статью
Поделись знанием

Рекомендуем

1
Около полутора тысяч австралийцев убил загрязненный воздух #Австралия #воздух #загрязнение 06 февраля 2024 16:35