Pourquoi votre éponge de cuisine est un mauvais choix

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Une éponge est un moyen très simple de mettre en œuvre des portions à plusieurs niveaux pour améliorer l'ensemble de la communauté microbienne », déclare Lingchong You. « C'est peut-être pour cela que c'est une chose vraiment sale – la structure d'une éponge constitue simplement une maison parfaite pour les microbes.

Selon les chercheurs, votre éponge de cuisine est un meilleur incubateur pour diverses communautés bactériennes qu'une boîte de Pétri de laboratoire.

Ce ne sont pas seulement les restes piégés qui rendent la corne d'abondance de microbes si heureuse et productive, c'est la structure de l'éponge elle-même.

"La structure d'une éponge fait juste une maison parfaite pour les microbes."

Dans une série d'expériences, les chercheurs montrent comment divers espèce microbienne peuvent affecter la dynamique des populations les unes des autres en fonction de facteurs de leur environnement structurel tels que la complexité et la taille.

Certaines bactéries se développent dans une communauté diversifiée tandis que d'autres préfèrent une existence solitaire. Et un environnement physique qui permet aux deux espèces de vivre leur meilleure vie conduit aux niveaux de biodiversité les plus élevés. Le sol fournit ce type d'environnement de logement mixte optimal, tout comme votre éponge de cuisine.

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Ces différentes espèces de bactéries, chacune conçue pour briller d'une couleur différente afin que les chercheurs puissent suivre leur croissance, prospèrent en harmonie les unes avec les autres grâce à leur environnement structuré. (Crédit : Andrea Weiss, Zach Holmes et Yuanchi Ha)

Survivants de la communauté microbienne

Les résultats de la nouvelle étude suggèrent que les environnements structurels devraient être pris en compte par les industries qui utilisent des bactéries pour accomplir des tâches telles que le nettoyage de la pollution ou la production de produits commerciaux, selon les chercheurs.

"Les bactéries sont comme les personnes qui vivent la pandémie - certaines ont du mal à s'isoler tandis que d'autres prospèrent", explique Lingchong You, professeur de génie biomédical à l'Université Duke.

"Nous avons démontré que dans une communauté complexe qui a des interactions positives et négatives entre les espèces, il existe une quantité intermédiaire d'intégration qui maximisera sa coexistence globale."


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Les communautés microbiennes se mélangent à des degrés divers dans la nature. Le sol offre de nombreux coins et recoins permettant à différentes populations de se développer sans trop d'interaction de la part de leurs voisins. La même chose peut être dite pour les gouttelettes d'eau individuelles sur le dessus des feuilles.

Mais lorsque les humains mélangent de nombreuses espèces bactériennes dans un goop sans structure pour produire des produits comme l'alcool, biocarburants, et les médicaments, c'est généralement dans une assiette ou même dans une grande cuve. Dans leurs expériences, You et ses collègues montrent pourquoi ces efforts industriels peuvent être judicieux pour commencer à adopter une approche structurelle de leurs efforts de fabrication.

Les chercheurs ont codé à barres environ 80 souches différentes de E. coli afin qu'ils puissent suivre leur croissance démographique. Ensuite, ils ont mélangé les bactéries dans diverses combinaisons sur des plaques de croissance de laboratoire avec une grande variété d'espaces de vie potentiels allant de six grands puits à 1,536 XNUMX petits puits.

Les grands puits se rapprochaient des environnements dans lesquels les espèces microbiennes peuvent se mélanger librement, tandis que les petits puits imitaient des espaces où les espèces pouvaient rester entre elles.

"Les petites portions ont vraiment nui aux espèces qui dépendent des interactions avec d'autres espèces pour survivre, tandis que les grandes portions ont éliminé les membres qui souffrent de ces interactions (les solitaires)", dit You. "Mais le portionnement intermédiaire a permis une diversité maximale de survivants dans la communauté microbienne."

Éponges de cuisine : une maison douillette pour les microbes

Les résultats créent un cadre pour les chercheurs travaillant avec diverses communautés bactériennes pour commencer à tester quels environnements structurels pourraient fonctionner le mieux pour leurs activités, dit You. Ils expliquent également pourquoi une éponge de cuisine est si utile habitat pour les microbes. Il imite les différents degrés de séparation trouvés dans un sol sain, offrant différentes couches de séparation combinées à différentes tailles d'espaces communs.

Pour prouver ce point, les chercheurs ont également mené leur expérience avec une bande d'éponge domestique ordinaire. Les résultats ont montré qu'il s'agit d'un incubateur de diversité microbienne encore meilleur que n'importe quel équipement de laboratoire testé.

"Il s'avère qu'une éponge est un moyen très simple de mettre en œuvre un portionnement à plusieurs niveaux pour améliorer l'ensemble de la communauté microbienne", déclare You. "C'est peut-être pour cela que c'est une chose vraiment sale - la structure d'une éponge fait juste une maison parfaite pour les microbes."

Les résultats apparaissent dans Nature Biologie chimique.

À propos des auteurs

Les National Institutes of Health, la National Science Foundation, l'Office of Naval Research et l'Army Research Office ont financé les travaux.

La source: Duke University

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