A curiosidade de um pescador levou à identificação da correlação entre as comunidades microbianas em locais recreativos de água doce e as mudanças ambientais sazonais, de acordo com uma equipe de pesquisadores da Penn State.

Zachary Weagly, graduado em 2018 pela Penn State Berks e ávido pescador, notou que a qualidade da água onde pescou mudou com o ambiente local. Ele perguntou a Tami Mysilwiec, professor associado de biologia e um de seus professores, se ele pudesse usar algumas das Ecoplacas Biolog de seu laboratório para testar a água e um local de três, começou o projeto plurianual para testar a água doce na bacia hidrográfica de Blue Marsh, na Pensilvânia.

"Zach veio até mim porque ele é um pescador ávido e nosso campus faz fronteira com um afluente do rio Schuylkill, Tulpehocken Creek, "disse Mysilwiec." Quando ele foi pescar, ele notou mudanças na água e nos peixes em vários momentos.

Biolog Ecoplates estão comercialmente disponíveis e contêm três conjuntos de poços idênticos que testam 31 formas diferentes de produtos químicos contendo carbono. As comunidades bacterianas têm padrões de reação identificáveis ​​nessas placas e os pesquisadores podem caracterizar as comunidades e rastrear mudanças nelas ao longo do tempo e mudanças ambientais.

O primeiro local testado é em um riacho que recebe escoamento de terras agrícolas. O segundo local é um lago com uma barragem artificial que é incomum porque a água escoa do lago por baixo, em vez de cair em um vertedouro. O terceiro local fica a jusante em uma área com complexos industriais, um hospital e um aeroporto.

“Os três sites estão em três áreas ambientais diferentes, "disse Mysilwiec." A qualidade da água muda sazonalmente, o que leva à questão do que acontece com os patógenos em potencial. "

As placas de teste podem fornecer uma ideia do que os micróbios da água gostam de comer, e a partir disso, um perfil da bactéria é possível. Alguns dos produtos químicos testados são antibióticos, nutrientes, fatores de crescimento e outros metabólitos.

Os pesquisadores, incluindo Jill M. Felker, tecnólogo de pesquisa na Penn State Berks e estudante de graduação na Antioch New England, e Katherine H. Baker, professor associado emérita da Escola de Ciências, Engenharia e Tecnologia na Penn State Harrisburg, analisou as contagens de bactérias de E. coli e Enterococci, porque essas são as duas bactérias que a Agência de Proteção Ambiental dos EUA usa para decidir se os cursos de água recreativos são seguros.

"Descobrimos que o lago perto da pesquisa estava acima dos valores aceitáveis ​​93% do tempo, "disse Felker." Também descobrimos que, dependendo da temporada, E. coli pode ser 36 por cento mais alto do que medido anteriormente e Enterococci pode ser 86 por cento mais alto do que medido anteriormente.

“Não sabemos por que isso acontece, "ela continuou. Os pesquisadores se perguntam se são fosfatos e nitratos no escoamento da agricultura da pecuária ou fertilizantes.

Os pesquisadores também usaram o sequenciamento ribossomal 16S para capturar um instantâneo das bactérias patogênicas nas amostras. O gene 16S rRNA está presente em todas as bactérias e diferenças neste gene podem identificar os tipos bacterianos. Os pesquisadores relatam hoje (14 de agosto) na reunião anual da Ecological Society of America em Louisville, Kentucky, que havia diferenças sazonais em todos os três locais e entre os três locais. Os níveis de nitrato e fosfato aumentaram no final do outono e meados da primavera. Eles descobriram que as populações microbianas variaram entre os três locais, com o número de colônias aumentando nos meses mais quentes e atingindo o pico quando o uso de hidrovias pelos humanos era maior.

Os sinais de uso humano eram os níveis de produtos químicos usados ​​em produtos de higiene pessoal e práticas agrícolas.

Os pesquisadores observaram que "as práticas humanas comuns podem mudar potencialmente a química de um curso d'água, levando à seleção preferencial de comunidades microbianas patogênicas. "