qPCRとコミュニティベースのモニタリングフレームワークを使用して北ミシガン湖の糞便汚染源の評価

科学分野:

• 環境科学
• 微生物学
• 水質モニタリング

背景:

• コミュニティベースの研究枠組みは環境モニタリング能力を高めます.
• 定量ポリメラーゼ連鎖反応 (qPCR) は先進的な水検査方法を提供しています.
• クリスタル・レイクは歴史的に高いエシェリキア大腸菌 (E. coli) レベルを示しており,さらなる調査が必要でした.

研究 の 目的:

• 水質評価のためのコミュニティ主導の研究でqPCRを実装し,評価する.
• 糞便細菌を検出するための伝統的な培養ベースの方法とqPCRの有効性を比較する.
• クリスタル・レイクと コールド・クリークの 排便汚染源を特定する

主な方法:

• 2020-2021年の夏にコールド・クリークとクリスタル・レイクの17箇所をモニタリングするコミュニティ主導の調査を実施しました.
• ヒト (HF183),犬 (DG3),カナダ・ガチョウ (CG0F1-Bac) の糞便マーカーのEnterococcus濃度と源経路を定量化するためにqPCRを用いた.
• 比較のためにE. coli培養基の複製試験を行った.

主要な成果:

• 高濃度のE. coliとEnterococcusと,ヒト,犬,カナダ・ガチョウの便のマーカーが様々な場所で検出されました.
• エントロコッカスのレベルは,環境要因の影響を示唆し,降水量との異なる相関を示した.
• コエンのカッパ分析は,エンテロコッカスqPCRとE. coli培養結果の間で中等に陽性な関係を示した.

結論:

• qPCRはコミュニティ主導の 水質モニタリングの貴重なツールで 伝統的な培養方法を上回ります
• コールド・クリークとクリスタル・レイクで 汚染が続いている
• 直接の水接触ではなく,嵐の水の流出とセプティックシステムが人間の糞便汚染の主な原因であると仮定されています.