几个月来，兽医将药物放入芝加哥谢德水族馆的动物检疫栖息地，以确保进入建筑物的动物不会携带危险的害虫或病原体。几个月来，这种药物一直在消失。去哪儿了?谁拿走了?他们的动机是什么?
为了帮助解开这一经典谜团，谢德水族馆的研究人员与西北大学微生物学家合作，收集线索、追踪线索并最终追查到罪魁祸首。
在对来自咸水水族馆系统的样本进行微生物和化学分析后，该团队发现它不仅是一个罪魁祸首，而且是多个罪魁祸首：一个渴望氮的微生物家族。
“碳、氮、氧和磷是万物赖以生存的基本必需品，”领导这项研究的西北大学的埃里卡·哈特曼 (Erica M. Hartmann) 说。“在这种情况下，看起来微生物正在使用这种药物作为氮源。当我们检查药物是如何降解的时，我们发现含有氮的分子片段消失了。这相当于只吃芝士汉堡中的泡菜，其余的都留在后面。”
该研究在线发表在《总体环境科学》杂志上。
Hartmann 是室内微生物学和化学专家，是西北麦考密克工程学院土木与环境工程助理教授。
安全第一
当任何新动物进入谢德水族馆时，它首先必须经过检疫程序才能进入其永久居所。这使得水族馆的兽医可以观察动物是否存在潜在的传染性疾病或寄生虫，而不会伤害设施内的其他动物。
“谢德水族馆的幕后检疫栖息地是动物进入建筑物的第一站——让我们能够安全地欢迎它们，确保不会将外部病原体引入已经以谢德为家的动物，”比尔博士说谢德水族馆动物健康副总裁范波恩是该研究的合著者。“我们很高兴与西北大学合作，以科学的方式探索我们检疫栖息地中发生的微生物情况，以告知我们如何管理它们并继续为我们照顾的动物提供最佳福利。”
抗寄生虫药“神秘消失”
在隔离过程中，所有动物都会接受磷酸氯喹，一种常见的抗寄生虫药。兽医主动将其直接添加到水中作为药浴来治疗各种疾病。将氯喹加入水中后，鱼友会测量药物的浓度。这是他们意识到事情不对劲的时候。
“他们需要在栖息地保持一定的浓度才能有效地对待动物，”哈特曼说。“但他们注意到氯喹神秘地消失了。他们会添加正确的量，然后测量它，浓度会比预期的低得多——以至于它不再起作用了。”
谢德水族馆的水族爱好者收集了水样和拭子样本，并将它们送到哈特曼的实验室。从栖息地的两侧以及进出它们的管道收集拭子样本。该团队总共发现了大约 754 种不同的微生物。
“很明显，水中有微生物，但也有微生物附着在表面的两侧，”哈特曼说。“如果你家里有过水族馆，你可能会注意到水族馆的两侧长了污垢。人们有时会添加蜗牛或吃藻类的鱼来帮助清洁侧面。因此，我们想研究水中的物质以及粘在表面两侧的物质。”
研究膳食中的“剩菜”
通过研究这些样本，Northwestern 和 Shedd Aquarium 团队首先确定微生物导致药物消失，然后定位了负责的微生物。Hartmann 的团队培养了收集到的微生物，然后提供氯喹作为唯一的碳源。当该实验的结果不确定时，该团队进行了灵敏的分析化学以研究降解的氯喹。
哈特曼说：“如果氯喹被吃掉了，我们基本上是在看剩菜。”“那时我们才意识到氮气是关键驱动因素。”
不寻常的嫌疑人
在收集到的 754 种微生物中，研究人员将其缩小到至少 21 种不同的犯罪嫌疑人——属于放线菌门、拟杆菌门、绿弯曲菌门和变形菌门——生活在栖息地的出口管道内。一些微生物甚至看起来是全新的，以前从未研究过。
“我们无法确定一个罪魁祸首，但我们可以隔离特定位置，”哈特曼说。“我们的研究结果表明，仅仅用新水冲洗隔离栖息地不足以解决问题，因为负责的微生物附着在管道的侧面。”
Hartmann 说，这些管道可能需要擦洗或更换，以防止未来氯喹消失。另一种可能的解决方案可能是定期在淡水和咸水之间切换，因为微生物通常对一种或另一种敏感。
“谢德水族馆的每个人显然都非常致力于他们饲养的动物的健康和福祉，并且对研究感到非常兴奋，”哈特曼说。“和他们一起工作真是太酷了，因为我们能够帮助这些动物，并且可能发现了一些新生物。”
