Учёный создал модель толстой кишки для изучения бактерий в воде

Бывший аспирант Калифорнийского университета в Риверсайде Иан Маркус построил систему, имитирующую человеческую толстую кишку, септик и грунтовые воды, чтобы изучить поведение бактерий в условиях, близких к естественным.

Проблема изолированных исследований

Учёные обычно изучают бактерии, такие как патогенный штамм E. coli, в изолированной среде при идеальных условиях. Однако в природе бактерии существуют в сложных микробных сообществах с археями, грибами и простейшими.

Уникальная экспериментальная установка

Маркус создал систему, объединяющую модели:

• Толстой кишки человека, которую «кормили» три раза в день в ходе недельных экспериментов.
• Септика (очистной системы).
• Грунтовых вод.

Это позволило проследить жизненный цикл бактерий от кишечника до водоочистки и попадания в подземные воды.

Ключевое открытие

В сравнении с изолированными культурами, E. coli в составе микробного сообщества в водной среде оказалась:

• Менее подвижной.
• Более склонной к образованию биоплёнок.

Биоплёнка служит убежищем для микроорганизмов. Созрев, она высвобождает бактерии для колонизации новых поверхностей, что продлевает их выживание в окружающей среде.

«Это означает, что патогены могут потенциально дольше сохраняться и преодолевать большие расстояния в грунтовых водах», — пояснил Иан Маркус.

Вывод и значение

Исследование демонстрирует важность изучения микроорганизмов в условиях, максимально приближенных к их естественной среде обитания. Это меняет подход к исследованиям и управлению водными ресурсами.

Результаты работы опубликованы в журнале Applied Environmental Microbiology в статье «Linking Microbial Community Structure to Function in Representative Simulated Systems». Соавторами выступили научный руководитель Шарон Уокер и бывшие студенты её лаборатории.