生物学家在微波炉中发现多样化的细菌群落

微波炉已成为现代厨房不可或缺的一部分，但它们作为细菌定植库的潜力以及其中的微生物组成仍未得到充分开发。在一项新研究中，瓦伦西亚大学和达尔文生物勘探卓越实验室的微生物学家调查了微波炉中的细菌群落，并比较了家用微波炉、共用大空间中使用的微波炉和实验室微波炉的微生物组成。微波炉中的细菌种群以变形菌、厚壁菌、放线菌和拟杆菌为主，与人体皮肤的细菌组成相似。与其他环境的比较显示，家用微波炉的细菌组成与厨房表面的细菌组成相似，而实验室微波炉中以耐微波辐射、高温和干燥而闻名的菌种丰富度更高。

人们已经对在极端环境条件下的生态系统中茁壮成长的微生物进行了深入研究，以阐明有利于它们适应的进化机制。

自然极端环境是新微生物物种的优质来源，也是具有生物技术应用的新型次生代谢物的来源。不过，人们并不需要走那么远去寻找极端环境。

几十年来，人们一直使用微波辐射来减少食品中的微生物数量并延长食品的保质期。

将 300 MHz 至 300 GHz 范围内的电磁波应用于食物等介电介质(也称为微波加热)，产生热量达到致死温度，可灭活大多数微生物，例如大肠杆菌、粪肠球菌、产气荚膜梭菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和李斯特菌。

最近的研究表明，细胞失活与氧化调节基因的失活、DNA损伤以及细胞膜通透性的增加和完整性的破坏有关。

尽管对微波辐射对食源性细菌的生物学效应进行了广泛的描述，但尚未有关于微波作为微生物生态位的报道，即特定选择压力(在这种情况下是热冲击、微波辐射和干燥)可以塑造特定适应的微生物组的环境。

达尔文生物勘探卓越实验室的研究员丹尼尔·托伦特博士说：“我们的研究结果表明，家用微波炉的微生物群更加‘人为化’，与厨房表面相似，而实验室微波炉中滋生的细菌对辐射的抵抗力更强。”

为了进行这项研究，托伦特博士和他的同事从 30 个微波炉内抽取了微生物样本：每个家庭厨房各 10 个，另外 10 个来自共享家庭空间，例如企业中心、科研机构和自助餐厅，还有 10 个来自分子生物学和微生物学实验室。

该采样方案的目的是观察这些微生物群落是否受到食物相互作用和用户习惯的影响。

他们使用了两种互补的方法来清查微生物多样性：下一代测序和在五种不同的培养基上培养 101 种菌株。

总共，作者发现了 25 个细菌门中的 747 个不同属。最常见的门是厚壁菌门、放线菌门，尤其是变形菌门。

他们发现，共用家用微波炉和单户家用微波炉的典型微生物群落组成有部分重叠，而实验室微波炉则有很大差异。

单户微波炉的多样性最低，而实验室微波炉的多样性最高。

仅在家用微波炉中发现了不动杆菌属、巴尔加瓦杆菌属、短杆菌属、短波单胞菌属、皮球菌属、克雷伯氏菌属、泛菌属、假黄单胞菌属和根瘤菌属的成员。

节杆菌属、肠杆菌属、Janibacter属、甲基杆菌属、新芽孢杆菌属、诺卡氏菌属、新鞘氨醇菌属、类芽孢杆菌属、周芽孢杆菌属、浮球菌属、罗斯氏菌属、孢子八叠球菌属和特里芽孢杆菌属仅在共享家庭的细菌中发现。

Nonomuraea细菌仅从实验室微波中分离出来。其中，代尔夫特菌、微球菌、奇异球菌和蓝藻门的一个未鉴定属也很常见，其出现频率明显高于家用细菌。

研究人员还将观察到的多样性与文献中报道的特殊栖息地的多样性进行了比较。

正如预期的那样，微波炉中的微生物群与典型的厨房表面的微生物群相似。

托伦特博士说： “家用微波炉中发现的一些菌种，如克雷伯氏菌、肠球菌和气单胞菌，可能对人类健康构成威胁。”

“然而，值得注意的是，与其他常见的厨房表面相比，微波炉中的微生物群落并不具有独特或增加的风险。”

然而，它也类似于工业环境中的微生物群：即太阳能电池板上的微生物群。

科学家提出，在这种高辐射环境中，持续的热冲击、电磁辐射和干燥会反复选择出具有高度抗性的微生物，就像在微波中一样。

托伦特博士说：“对于普通公众和实验室人员，我们建议定期使用稀释的漂白剂溶液或市售的消毒喷雾对微波炉进行消毒。”

“此外，每次使用后，用湿布擦拭内部表面以清除任何残留物并立即清理溢出物以防止细菌滋生非常重要。”

研究结果发表在《微生物学前沿》杂志上。