人类微生物组已 登上 新闻 多年,研究人员已开始揭示生活在我们体内和体外的微生物的重要性。这些细菌和其他微生物会影响人类健康,各种物种的组成和组合已被发现与从 湿疹 到 肥胖 的各种疾病有关。
那么,生活在我们建筑物中的微生物呢?这些物种如何影响我们的健康?我们能否通过改变建筑设计来改善其微生物生态系统?
在科学家能够回答这些问题之前,他们需要弄清楚建筑设计是否首先控制着室内微生物组。俄勒冈大学 生物与建筑环境中心 的生物学家和建筑师一直在致力于理解这种关系。今天,该团队在 PLoS One 上发表了他们关于该主题的 第三篇论文,这是迄今为止规模最大的一项调查。
“我们在论文中提出的问题是一个非常基本的问题,”该中心主任 Jessica Green 说。“鉴于这个越来越被现实化的假设——即室内微生物组对健康很重要——我们能否控制室外或室内的微生物种类?”
为了找出答案,Green 和她的团队(包括主要作者 Steven Kembel,他曾是该大学的博士后研究员,现任职于魁北克大学;以及现任博士后 James Meadow)对生活在俄勒冈大学校园内一栋多功能建筑 Lillis Hall 的细菌进行了调查。
该团队与建筑设计师密切合作,了解各个房间的功能,包括连通性(门数)、用途和入住人数(例如,入住率低、多样性低的办公室,或入住率高、周转率高的教室),空气循环(开窗与机械通风)等。他们使用真空吸尘器从大楼的 155 个独立空间收集灰尘,并提取和测序了灰尘样本中细菌的 DNA。
“我们想使用灰尘,因为我们可以在一两天内对数百个房间进行采样,而灰尘提供了关于建筑环境中微生物类型的考古记录,”Green 解释说。
研究人员在该建筑中发现了 32,964 种不同的主要细菌群,这些细菌根据其所在的房间类型构成了独特的生态系统。例如,浴室的细菌多样性明显不同,这可能是因为它们通常只有一个门,这限制了进出房间的物质。毫不奇怪,浴室中最常见的细菌是人类肠道中常见的细菌。相比之下,走廊和其他有许多出入口的区域,以及白天有许多不同人经过的区域,也具有惊人独特的细菌组合。*
办公室的细菌多样性与教室不同,而相邻办公室的细菌组成相似。通风也产生了很大影响:有窗户的办公室的细菌组成与机械通风的办公室完全不同,前者含有更多与土壤和植物相关的细菌。**
这一切如何影响人类健康仍有待观察,但该研究确实表明,房间的设计会影响其微生物组。下一步是了解人类如何为室内微生物组做出贡献,以及不同的生态系统如何影响人类健康。Green 的团队目前正在气候室的受控环境中研究试验对象的微生物云,气候室可以维持温度和湿度。该项目的目标是了解人们在室内会脱落哪些微生物。
在遥远的未来,Green 设想了一个室内微生物组认证体系,该体系将对建筑物的微生物健康进行评分,类似于目前为可持续性和能源效率授予建筑物的 LEED 体系。她还认为,未来的房主在购买房产前可能会查看其微生物健康状况,就像如今人们会查询污染水平和其他环境因素一样。
亲爱的读者们,您怎么看?您能否设想改变您的房屋或企业的布局,以改善有益微生物的生长并阻止有害微生物进入?或者在购买建筑物之前研究其健康状况?请在评论中分享您的想法。
*更正:我在此段落的早期版本中犯了一个错误。我曾说建筑物中的一些地点细菌多样性更大或更小,而实际上它们只是具有独特的细菌多样性。基本观点仍然是正确的:房间设计会影响细菌组成。不过,我应该更仔细地描述,在此致歉。
**同上。
附加阅读 + 观看
Steven Kembel 等人,“建筑设计驱动室内细菌群落的生物地理分布”,PLoS One 2014 年 1 月 29 日。
James Meadow 等人,“室内空气细菌群落受通风、入住率和室外空气源的影响”,Indoor Air 24:1 41-48,2014 年 2 月。
Steven Kembel 等人,“建筑设计影响了建筑环境微生物组的多样性和结构”,The ISME Journal 6 14-69-1479,2012 年 1 月 25 日。
Jessica Green 2013 年 TED 演讲:我们身上到处都是细菌。让我们为此进行设计。