确定水源污染

当地水资源管理机构关闭时你最喜欢的海滩由于水质不健康,有多可靠测试他们基地的决定吗?事实证明,这些测试,以及背后的标准,几十年来没有被更新。现在来自劳伦斯伯克利国家实验室的科学家(伯克利实验室)开发了一种高度准确,基于dna的方法来检测和区分微生物污染的水源。

使用获奖PhyloChip信用卡大小的设备,可以检测的存在60000多种细菌和古菌的新方法被发现更敏感比传统方法评估健康风险。在测试中在加州北部的俄罗斯河流域,伯克利实验室的研究人员发现情况他们的方法识别潜在的人类健康风险,传统粪便未能检测指标测试。相反,他们还发现实例的常规测试标记细菌不可能对人类健康的风险。

这项研究是由Eric杜宾斯基和加里•安德森在伯克利实验室微生物生态学家,最近发表在《华尔街日报》水的研究在一篇题为“微生物源跟踪受损水域使用PhyloChip和机器学习分类。“史蒂文的救生犬的北海岸地区水质控制委员会,支持研究的一部分,也是一个合作者。

“PhyloChip,一夜之间在一个测试我们可以得到一个完整的图片的微生物在任何给定的示例中,”他还说。”,而不是针对一个有机体,我们基本上得到指纹的潜在来源的微生物群落的样本。这给了我们一个更全面的了解。这是一个新的方法去追踪来源。”

当地水机构目前所做的是收集水样,一夜之间文化的细菌,然后检查两种类型的细菌的增长水平,大肠杆菌和肠球菌,认为是排泄物污染的指标。

PhyloChip的力量

然而,这种方法并不区分¬来源。细菌可能来自人类、牛、鸭,污水,甚至腐烂的植被。

“这些测试已经使用了几十年,相对原始的,”他还说。“早在1970年代,当《清洁水法》是发达国家和我们基本上污水流入水域,这些测试的效果非常好。流行病学研究显示这些细菌水平的疾病协会的人使用水。这些细菌不一定让你生病,但它们在污水和粪便物。这就是为什么他们来衡量。”

污染点sources-single识别来源如sewage-has被清理干净随着时间的推移,新兴的担忧已经成为所谓的非点源的来源,或扩散源,整个流域,如农业土地。

“现在的情况更复杂比,真的关心的是点光源时,“杜宾斯基补充道。

PhyloChip,这是由安徒生和其他几个伯克利实验室的科学家,已被用于医学,农业,和环境的目的,包括了解空气污染,珊瑚礁的生态和环境条件后的墨西哥湾英国石油公司漏油事件。100万探针,它识别微生物基于一个特定基因的变异,并且不需要培养。

“大约七年前我们开始做水质工作,我们意识到PhyloChip可以提供一个全新和改良方法进行追踪来源,”安德森说。

图书馆的粪便

确定任何特定的病原体的来源并不是一个简单的任务。在大多数情况下,一个单一的微生物并不是一个明确的标志一个动物或其他来源。“一个微生物群落是复杂的,”他还说。“一头牛可能有1000种不同的生物。”

所以安徒生和Dubinsky有了一个主意。“我们有Laleh象牙海岸,当时和现在实验室实习员工,东奔西跑,基本上从各种动物收集粪便,”安德森说。“之后我们所做的是开发一个参考图书馆的微生物群落发生在不同类型的poop-we有牛、马、浣熊、人类,不同类型的鸟类,猪,海狮,和其他动物,以及污水和污水bet188真人。我们使用图书馆发展模式。”

新方法将未知样本并比较这对微生物参考图书馆。“我们使用了PhyloChip还没有使用过的方式通过使用机器学习模型分析数据以检测和分类的来源,”安德森说。“这就是给你一个统计概率,微生物群落来自一个特定的来源。”

他们验证方法通过比较它大约40其他微生物来源的方法跟踪在加州的一项研究中。“我们是唯一的方法,可以检测所有来源,让他们正确的,”他还说。

如果源是一种动物,不是参考图书馆,他们的方法仍然可以点你在正确的方向上。”例如,在这个研究中,一个样本是一只鸡,“杜宾斯基说。“我们没有分析鸡,但我们有鹅,海鸥,和鸽子。我们还可以确定样品是一只鸟。”

在整个俄罗斯河流域广泛的测试,这是符合《清洁水法》,伯克利实验室的研究人员发现广泛的污染由人类来源接近地区社区依靠老化化粪池。bet188真人

他们还发现重大人类污染后立即周末爵士音乐节,而通过传统方法测试后产生一个更弱的信号时间延迟几天。“我们的方法是对人类更敏感比粪便污染指标测试,”他还说。

下一个步骤

这个团队现在正致力于描述天然的微生物群落大肠杆菌和Enterococci用它的温水,使用夏威夷试验场。“他们可以自然发生在沉积物和腐烂的海藻和植物,”他还说。“众所周知,他们做什么,但是没有人开发了一个测试来确定显示。”

研究人员还可以研究气候是否会影响微生物群落。bet188真人“夏威夷牛像加州牛的粪便细菌组成?这是个好问题,我们就能找到答案,”他说。

他们正在与美国环境保护署(EPA),这是在新技术寻找所谓的“下一代合规。“最终目标是发展他们的method-possibly规模PhyloChip-to版本的它可以普遍使用在任何位置和非专家。

杜宾斯基说的方法也应该有用的藻华的新兴问题,理解,例如,它们形成的过程,或者前后微生物动力学绽放,特别是,径流从中西部地区的畜牧业生产是否与海藻的大湖,他们与美国环保署调查的问题。