| عنوان فارسی مقاله: | تاثیراتی که طراحی معماری بر تنوع و ساختار میکروبیوم محیط های ساخته شده مصنوعی می گذارد |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Architectural design influences the diversity and structure of the built environment microbiome |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2012 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 11 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 18 صفحه |
| مجله | انجمن بین المللی برای اکولوژی میکروبی |
| دانشگاه | گروه زیست شناسی دانشگاه اورگان یوجین کشور آمریکا |
| کلمات کلیدی | – |
| نشریه NPG | NPG |
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
مواد و روشها
اندازه گیریهای زیست محیطی
نمونه برداری از جامعه میکروبی
پردازش توالی
آنالیزهای جامعه میکروبی
نتایج
آیا طراحی معماری بر میکروبیوم محیط ساخته شده تاثیر می گذارد؟
همبسته های وفور باکتریایی وابسته به انسان در محیط ساخته شده
بحث و نتیجه گیری
بخشی از ترجمه:
مقدمه
انسان ها بیش از ۹۰ درصد از زندگی خود را در خانه سپری می کنند. در نتیجه شیوه طراحی و راه اندازی محیط خانه تاثیر شگرفی بر سلامت ما اعمال می نماید. یک مرحله به سمت شناخت هر چه بهتر تاثیر طراحی ساختمان بر سلامت انسان، مطالعه ساختمان ها به شکل اکوسیستم ها می باشد. محیط های ساخته شده اکوسیستم های پیچیده ای هستند که حاوی ارگانیسم های متعددی من جمله ترلیون میکروارگانیسم می باشند. مجموعه حیات میکروبی که در خانه وجود دارد- میکروبیوم محیط ساخته شده – از پاتوژن های انسانی و هم غذاهایی تشکیل می شود که با یکدیگر و با محیط زیست در تعامل می باشند. تلاشهای کمی برای بررسی جامع میکروبیوم محیط ساخته شده صورت گرفته است و در این میان بیشتر مطالعات انجام شده بر معیارهای غلظت کل بیواورسل یا وفور نژادهای پاتوژنی یا قابل کشت تاکید کرده اند، به جای اینکه بر معیار اندازه گیری جامع تنوع میکروبی در فضاهای خانه تکیه کنند. به این دلیل، فاکتورهای تعیین کننده تنوع و ترکیب میکروبیوم محیط ساخته شده نسبتاً ناشناخته می باشند. اما، شرایط رو به تغییر می باشد. توسعه شیوه های توالی سازی مولکولی با بازده بالا ، و مستقل از محیط کشت ، مطالعه تنوع میکروبی در محیط های مختلف را متحول ساخته است، انفجار تحقیق پیرامون اکولوژی میکروبی اکوسیستم های آبی و خاکی (زمینی) و میکروبیوم انسانی راجع به این مسئله توضیح داده است. در این مطالعه از این شیوه ها برای مطالعه اکولوژی و تنوع میکروبیوم محیط ساخته شده استفاده می کنیم. مزایای بهداشتی معماری درست برنامه ریزی شده برای سالهای مدیدی است که تشخیص داده شده است. یک نمونه غالب و برجسته ، کار فلورنس نایتینگل می باشد که بیش از ۱۵۰ سال قبل، نوشت پنجره های باز معیار بخش بیمارستان سالم بودند. امروزه ، تهویه به عنوان یک استراتژی طراحی کلیدی برای کاهش گسترده بیماریهای عفونی در خانه باقی می ماند. علی رغم داده های زیادی که بین معماری و سلامت انسان ارتباط برقرار می کنند، ما درعصر و دوره ای زندگی می کنیم که بسیاری از ساختمان ها با ریسک های بهداشتی مهمی روبرو می باشند. این ریسک ها عبارتنداز: سندرم ساختمان مدرن، سایر ریسک های بهداشتی ناشی از قرار گرفتن در معرض آلاینده های داخلی و عفونت های کسب شده در بیمارستان، که در میان عوامل اصلی مرگ و میر در کشورهای توسعه یافته جای دارند. مطالعات و داده های علمی عمدتاً بر شناخت این مسئله تاکید کرده اند که طراحی ارتقاء یافته به چه شکل موجب می گردد ساختمان ها خطر کمتری برای ساکنین خود داشته باشند. همانند سایر زیست بوم ها، ترکیب میکروبیوم محیط ساخته شده، بر حسب ترکیب دو فرایند اکولوژیکی همزمان تعیین می گردد: تفرق و پراکندگی میکروب ها از مخزن ومنبع گونه های موجود و انتخاب تیپ های میکروبی خاص توسط محیط . گونه های میکروبی موجود برای پراکنده شدن در محیط های ساخته شده احتمالاً از هوای بیرون ( از طریق تهویه)، سطوح داخلی و جسم انسانها و سایر میکروارگانیسم ها و ماکروارگانیسم های ساکن و متحرک در فضاهای خانه می آیند. این مسئله مشخص نیست که کدام یک از این منابع مهمتر از بقیه می باشند، یا چه فاکتورهایی اهمیت نسبی آنها درداخل و میان ساختمان ها را تعیین می کنند. در این راستا این گونه فرض شده است که تصفیه با تهویه مکانیکی فرمی از محدودیت پراکندگی می باشد که موجب می گردد جوامع میکروبی خانه زیرمجموعه ای از میکروبهای محیطی را تشکیل دهند. اما محیط های خانه پناهگاهی برای تاکسا میکروبی محسوب می شوند که معمولاً در محیط یافت نمی شود. انتخاب تاکسا میکروبی خاص برحسب شرایط زیست محیطی در محیط های ساخته شده رخ می دهد، اما این مسئله برای تعداد معدودی توضیح داده شده است. به طور مثال، گزارش شده است که دمای هوا و رطوبت نسبی و همچنین منبع هوای تهویه و تراکم سکنه ، می تواند بر وفور و انتقال شماری از میکروب های بیماریزا در خانه تاثیرگذار باشد.
بحث
نتایج بدست آمده حاکی از آن است که طراحی معماری، به ویژه منبع هوای تهویه، بر تنوع و ترکیب میکروبیوم محیط ساخته شده تاثیر می گذارد. بخش عمده ای از تغییر مشاهده شده در ساختار جامعه میکروبی هوازاد در اتاقهای بیماران در بهداری نمونه برداری شده ، به منبع تهویه تعلق داشت. اتاق های دارای تهویه مکانیکی حاوی مجموعه اکولوژیکی متمایزی از تاکساهای میکروبی یافت شده در هوای آزادبوده و اتاق های دارای تهویه پنجره ای حاوی جوامع باکتریایی هوازاد با ساختار متوسط بین اتاق های دارای تهویه مکانیکی و هوای آزاد بودند. اگرچه هوای داخل دارای PD پائین تری نسبت به هوای آزاد بود، اما با فیلتر نمودن تاکسای باکتریایی پراکنده شده از محیط نمی توان به راحتی در مورد این مسئله توضیح داد. جوامع هوای آزاد تحت سلطه تاکسای باکتریایی معمول در زیستگاههای خاکی و آبی بودند. در مقابل، جوامع هوای داخلی تحت سلطه تعداد کمی از تاکساهای باکتریایی بودند که معمولاً به شکل پاتوژن ها یا هم غذاها با انسانها در ارتباط بوده و در نتیجه دارای PD پائینی بودند. یافته های بدست آمده حاکی از آن است که انسانها را می توان ناقلین پراکنده مهمی برای میکروب ها قلمداد نمود که در محیط ساخته شده کلونی می کنند. معماران و مهندسین ساختمان ها را برای راحتی انسان طراحی کرده و فاکتورهایی نظیر رطوبت ، دما و جریان هوا را در این حین ، کنترل می کنند، اما اطلاعات کمی در مورد تاثیر این فاکتورها بر تنوع و توزیع میکروارگانیسم ها در داخل داریم. در اینجا رابطه معناداری بین شرایط محیط داخلی- من جمله رطوبت و دمای نسبی- و ساختار جامعه باکتریایی هوازاد مشاهده کردیم. این رابطه می تواند ناشی از رابطه مستقیم بین رشد یا بقای تاکساهای خاص و شرایط محیطی در اتاق های بیماران یا افزایش پراکندگی میکروبها از سطوح مواد یا انسانها به محیط ساخته شده تحت این شرایط باشد. در این راستا پیشنهاد شده است که وضعیت اقلیمی داخلی از طریق اثرات مستقیم وارده بر جوامع میکروبی بر سلامت انسان تاثیرگذاشته و داده های ما با این فرضیه همخوانی دارند. عموماً، یافته های بدست آمده با نقش فرایندهای طبیعی- گونه ها نظیر پراکندگی و فرایندهایی نظیر فیلترینگ محیطی در تجمع میکروبیوم محیط ساخته شده همخوانی دارد. روش تهویه و جریان هوا بر مواد آلرژی زا، آلاینده و بار پاتوژن در محیط ساخته شده تاثیر می گذارد.
بخشی از مقاله انگلیسی:
Introduction
Humans spend up to 90% of their lives indoors(Klepeis et al., 2001). Consequently, the way wedesign and operate the indoor environment has aprofound impact on our health (Guenther andVittori, 2008). One step toward better understandingof how building design impacts human healthis to study buildings as ecosystems. Built environmentsare complex ecosystems that containnumerous organisms including trillions of microorganisms(Rintala et al., 2008; Tringe et al., 2008;Amend et al., 2010). The collection of microbiallife that exists indoors—the built environment microbiome—includes human pathogens and commensalsinteracting with each other and with theirenvironment (Eames et al., 2009). There have beenfew attempts to comprehensively survey the builtenvironment microbiome (Rintala et al., 2008;Tringe et al., 2008; Amend et al., 2010), with moststudies focused on measures of total bioaerosolconcentrations or the abundance of culturable orpathogenic strains (Berglund et al., 1992; Toivolaet al., 2002; Mentese et al., 2009), rather than a morecomprehensive measure of microbial diversity inindoor spaces. For this reason, the factors thatdetermine the diversity and composition of the builtenvironment microbiome are poorly understood.However, the situation is changing. The developmentof culture-independent, high-throughputmolecular sequencing approaches has transformedthe study of microbial diversity in a variety ofenvironments, as demonstrated by the recent explosionof research on the microbial ecology of aquaticand terrestrial ecosystems (Nemergut et al., 2011)and the human microbiome (Turnbaugh et al., 2007;Badger et al., 2011; Pflughoeft and Versalovic, 2011).In this study, we apply these approaches to studythe ecology and diversity of the built environmentmicrobiome.The health benefits of well-planned architecturehave been recognized for many years (Sternberg,2009). A prominent example is the work of FlorenceNightingale, who over 150 years ago wrote that openwindows were the hallmark of a healthy hospitalward (Nightingale, 1859). Today, ventilationremains a key design strategy to mitigate the spreadof infectious disease indoors (Arundel et al., 1986;Li et al., 2007; Guenther and Vittori, 2008). Despitethe growing body of data linking architecture andhuman health, we continue to live in an era wheremany buildings are associated with significanthealth risks. These risks include, but are not limitedto, sick building syndrome, other health risksresulting from exposure to indoor pollutants(Institute of Medicine, 2011) and hospital-acquiredinfections, which remain among the leading causesof death in developed countries (Institute ofMedicine, 2001, 2004). Scientific studies and dataare increasingly focused on understanding howimproved design can make buildings less risky fortheir occupants (Ulrich et al., 2008). As for any other biome, the composition of thebuilt environment microbiome is determined bysome combination of two simultaneous ecologicalprocesses: the dispersal of microbes from a pool ofavailable species and selection of certain microbialtypes by the environment (Martiny et al., 2006). Themicrobial species available for dispersal into mostbuilt environments are likely to come primarily fromoutside air (introduced through ventilation), indoorsurfaces and the bodies of humans and other microandmacroorganisms residing and moving throughindoor spaces (Pakarinen et al., 2008; Rintala et al.,2008; Grice and Segre, 2011). It is unclear which ofthese sources is the most important, or what factorsmight determine their relative importance withinand among buildings (Rintala et al., 2008). It hasbeen hypothesized that filtration by mechanicalventilation is a form of dispersal limitation, resultingin indoor microbial communities that representa subset of outdoor microbes (Lee et al., 2006).However, indoor environments have been found toharbor microbial taxa not commonly found outdoors(Tringe et al., 2008; Amend et al., 2010). Selection ofspecific microbial taxa by environmental conditionshas been suggested to occur in built environments,but this has been demonstrated for only a few taxa(Shaman and Kohn, 2009). For example, it has beenreported that air temperature and relative humidity (Arundel et al., 1986; Tang, 2009), as well as thesource of ventilation air and occupant density (Qianet al., 2010), can influence the abundance andtransmission of some pathogenic microbes indoors.
| عنوان فارسی مقاله: | تاثیراتی که طراحی معماری بر تنوع و ساختار میکروبیوم محیط های ساخته شده مصنوعی می گذارد |
| عنوان انگلیسی مقاله: | Architectural design influences the diversity and structure of the built environment microbiome |
خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد