台所用スポンジは実験用シャーレよりも細菌の多様性を培養するのに適している。

米国のNSF(National Science Foundation/全米科学財団/国立科学財団)は2022年03月09日に、実験用のシャーレよりも、台所用のスポンジの方が、多様な細菌群集の培養に適しているということである。

台所用スポンジ

しかし、スポンジに群がる微生物の群れを幸福で生産的なものにしているのは、捕捉された残飯だけでなく、その構造そのものなのである。

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科学者たちは一連の実験で、複雑さや大きさなどの構造的環境要因によって、さまざまな微生物種が互いの集団力学に影響を及ぼし合うことを明らかにした。

ある細菌は多様なコミュニティで繁栄し、別の細菌は孤独な存在を好む。そして、その両方が最高の状態で生活できる物理的環境が、最強レベルの生物多様性をもたらす。

土はそのような最適な混合居住環境を提供し、台所用スポンジも同様である。

デューク大学の生物医学エンジニア(The Duke biomedical engineers)によれば、今回の結果は、公害の浄化や商業製品の生産など、細菌を利用する産業が構造環境を考慮する必要があることを示唆しているとのことである。

この成果は、NSFの助成を受けて『ネイチャー・ケミカル・バイオロジー(Nature Chemical Biology)』誌に掲載された。

「バクテリアは、パンデミックを生き抜く人々と同じように、隔離されることを困難と感じる者もいれば、繁栄する者もいます.」と、デューク大学の生物医学エンジニアであるリンチョウ・ヨウ(Lingchong You, a biomedical engineer at Duke)は語った。

「我々は、種間のプラスとマイナスの相互作用がある複雑なコミュニティにおいて、その全体的な共存を最大化する中間的な統合量が存在することを実証しました。」

自然界では、微生物コミュニティは、様々な程度で混ざり合っている。土壌は、異なる個体群が隣人との相互作用なしに増殖できるよう、多くの隅々まで行き届いている。同じことが、葉の上にある個々の水滴にも言える。

しかし、人間がアルコール、バイオ燃料、医薬品などの商品を生産するために、多くの細菌種を無構造の塊の中に放り込むとしたら、それは通常、皿の上か大桶の中である。

リンチョウ・ヨウと彼の研究室は、今回の実験で、こうした工業的な取り組みが、製造において構造的なアプローチを取り始めるのが賢明である理由を明らかにした。

「結果的に、スポンジは、微生物群全体を強化するための多段階ポーション化を実現する非常にシンプルな方法なのです。」「多分、それが本当に汚いものである理由です。」「スポンジの構造は、微生物にとって完璧なホームを作るのです。」という。