Компост – органический материал, который добавляют в почву, чтобы помочь растениям расти – широко используется садоводами, поскольку он улучшает здоровье почвы и снижает количество органических отходов на свалках. Хотя в нескольких исследованиях изучались коммерческие компосты, очень немногие исследовали образцы компоста на заднем дворе. В новом исследовании ученые измерили количество патогенов в обоих типах компоста.

Основное различие между садовым компостом и коммерческим компостом – это состав. Компост на заднем дворе изготавливается из растительных материалов, таких как овощные отходы и кофейная гуща, потому что их рекомендуют онлайн-учебники. Кроме того, материалы животного происхождения труднее компостировать. С другой стороны, многие коммерческие компосты производятся из фермерского навоза ».

Юцин Мао, аспирант Иллинойского университета в Урбана-Шампейн

Независимо от источника, процесс компостирования обычно, но не всегда, избавляет от болезнетворных микроорганизмов, потому что он включает в себя несколько этапов высокой температуры. «Некоторые патогены могут выжить либо потому, что они термостойкие, либо попадают в организм на более поздней стадии», – сказал Мао

.

Исследователи собрали образцы компоста на заднем дворе у двух садовников в Урбана-Шампейн и использовали шесть типов коммерческого компоста, которые были куплены в супермаркете. Они также использовали два контрольных образца: почву, которая никогда не обрабатывалась компостом, и незрелый компост, который не подвергался высокотемпературной обработке. Они извлекли образцы ДНК и использовали кПЦР для идентификации и измерения количества конкретных генов.

«Мы изучили патогены, передающиеся по воздуху и через пищу. Люди обычно больше озабочены последними, потому что они используют компост для выращивания овощей», – сказал Мао. Исследователи изучили патогены пищевого происхождения Escherichia coli и Salmonella enterica и переносимые по воздуху патогены Mycobacterium spp., Legionella pneumophila и Pseudomonas aeruginosa . Поскольку бактерии имеют очень длинные последовательности ДНК, исследование было сосредоточено на генетических маркерах – генах, уникальных для каждого организма.

«Мы не обнаружили никаких Salmonella в наших образцах, а E. coli присутствовала только в незрелом образце компоста, а это означает, что если компост приготовлен правильно, маловероятно что они будут заражены патогенами пищевого происхождения », – сказал Мао. «С другой стороны, мы обнаружили, что L. pneumophilia присутствовала в четырех коммерческих пробах, но не присутствовала в других пробах. Два других переносимых по воздуху патогена были обнаружены как в пробах компоста на заднем дворе, так и в пробах коммерческого компоста».

К сожалению, метод количественной ПЦР не позволяет различить живые и мертвые патогены. Исследователи надеются, что они смогут улучшить метод обнаружения только жизнеспособных клеток, чтобы они могли лучше оценить угрозу для человека. Кроме того, они хотели бы изучить больше образцов, чтобы подтвердить свои выводы.

Группа также изучила количество генов устойчивости к антибиотикам в образцах. Бактериальные сообщества с более высокой частотой встречаемости этих генов с большей вероятностью будут их распространять, что создает опасную проблему. «В целом, незрелые образцы компоста содержат наибольшее количество генов устойчивости к антибиотикам, что указывает на то, что высокая температура во время компостирования может разрушить некоторые из этих генов», – сказал Мао

.

Неясно, как переносимые по воздуху патогены попадают в образцы компоста. Теперь исследователи пытаются лучше понять источник заражения, чтобы помочь защитить садовников. «Мы также хотим посмотреть, какие условия компостирования лучше всего подходят для удаления этих патогенов и генов устойчивости к антибиотикам», – сказала Хелен Нгуен (IGOH), профессор гражданской и экологической инженерии Ивана Рашеффа