大連開發區霧霾期室外空氣真菌組成及分布初步研究

張貽龍+楊紅+姜慧明+梁程容+易知利

摘要：指出了環境中空氣真菌種類與數量是直接影響居民身體健康的重要因素之一，研究霧霾期高校空氣真菌組成與分布特征對呼吸系統流行病具有一定指導意義。采用暴皿法和6級Andersen空氣采樣器對大連開發區霧霾期真菌種類展開了研究，經培養和純化鑒定出了18屬48種真菌，其中曲霉屬、青霉屬、木霉屬、枝孢屬、鐮孢菌屬和擬青霉屬為優勢屬。研究結果表明，居民居住區、沿海區域、體育場、公路區、公園區5個采樣點分離真菌數量差異較大，以公園區分離真菌數量最多，但分離真菌種類差異不明顯，優勢屬基本一致；早8：00、中午12：30、晚18：00三個采樣時段，以18：00點分離獲得的真菌數量最多；霧霾期分離真菌種類和日收集菌落數分別為空氣質量良好時期1.63倍和2.82倍。

關鍵詞：空氣真菌；霧霾；多樣性；分布特征

中圖分類號：Q938

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2017）14-0001-04

1 引言

空氣質量是影響人類生存的重要環境因素。然而，近年來隨著城市化進程的加速，汽車尾氣及工業污染物排放的增加，空氣中氣溶膠微生物種類和數量也發生相應的變化。2013年，“霧霾”成為年度關鍵詞，PM_2.5成為百姓關注焦點，這意味著我國部分地區空氣質量堪憂。空氣真菌是生物氣溶膠的主要組成部分，也是空氣微生物污染重要來源[1]。醫學研究表明，呼吸道疾病發生高密期，如支氣管哮喘、過敏性肺間質炎等與空氣中真菌濃度的高峰期基本吻合[2]，其中人類哮喘病的發生就與鏈格孢霉密切相關[3]，此外，部分空氣真菌也是誘發過敏性鼻炎、變應性皮膚病的重要致敏源之一[4，5]。目前國外學者已經把真菌及其毒素列為室內空氣質量重要評價指標和內容[6]，國內學者近年來也開始對我國部分城市的空氣真菌群落及生態分布展開研究[7～9]。大連開發區屬人口較集中生活區域，對其周邊環境真菌種類調查和監測，對改善及保障居民健康具有重要指導意義。

2 材料與方法

2.1 采樣地點設置

選擇具有代表性的5個地處不同方位的不同功能區：居民居住區、沿海區域、體育場、公路區、公園區5個采樣點，各采樣點基本環境見表1。

2.2 取樣方法和培養方法

采用曝皿法：將裝有培養基的培養皿放置距地面1 m高度，空氣中自然暴露5 min。同時，采用儀器采樣法：利用國際通用的Andersen（FA-1）撞擊式采樣器距地1m進行空氣真菌取樣，通過逐漸增大空氣流速，捕獲空氣中不同大小帶菌粒子于培養皿中，每次取樣3 min。采用以上兩種方法，根據每天的空氣質量指數報告，于2015年11月至2016年4月，分別在輕度污染、中度污染、重度污染和嚴重污染四個級別[10]每天早8：00，中午12：30，晚18：00三個時段取樣，每種搜集方法每個采樣點各5次重復，每個月隨機在空氣質量為優或良的條件下采集空氣真菌作為對照。空氣真菌樣品置于25溫箱中培養3d后，觀察記錄培養基上真菌菌落數，及時分離、純化。空氣真菌收集采用孟加拉紅培養基，真菌菌落的分離和純化采用馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基。

2.3 真菌鑒定

根據真菌菌落特征、真菌產孢方式、孢子形態、顏色等顯微特征，部分真菌鑒定還需通過標準形態培養，再結合查閱相關真菌鑒定文獻，把分離獲得的產孢類空氣真菌鑒定到屬或種。

4 結果與分析

5個采集點共鑒定出18屬48種不同種類的空氣真菌，其中優勢菌屬依次為曲霉屬（13.8%）、青霉屬（18.7%）、木霉屬（27.9%）、枝孢屬（7%）、鐮孢菌屬（5.6%），這些優勢屬基本上在各取樣點和不同的取樣時間都出現（表2）。

3.1 不同采樣點在霧霾期空氣真菌群落種類組成

通過對5個采樣點霧霾期采集的空氣中真菌進行分離培養鑒定，各采樣點真菌分離數量差異較明顯（表2），其中公園區分離獲得真菌數量最多，其次是教學區，體育場分離真菌數量最少。但各地區分離真菌類群差異不大，居民居住區、公園區、體育場、公路區、沿海區域依次獲得16屬46種、15屬45種、12屬42種、14屬44種和17屬47種真菌，且各采樣點優勢菌基本一致。

3.2 不同時段霧霾期空氣真菌數量及組成差異比較

研究地的霧霾期在8：00、12：00和18：00點分離獲得的真菌數量差異較大，18：00點分離獲得真菌數量最多，其次是12：30，早上8：00分離獲得真菌數量最少（圖1），18：00分離獲得真菌數量是早上8：00時高出約1.1倍。但3個不同采集時段真菌種類組成差異較小，除了匍枝根霉 Rhizopus stolonifer、枝狀枝孢Cladosporium cladosporioides、構巢裸孢殼Emericella nidulans、雜色曲霉Aspergillus versicolor外，其它種類真菌在3個采集時段均有分布。瓦克青霉Penicilliumwakamanii、枝狀枝孢Cladosporiumcladosporioides、產紫青霉Penicilliumpurpurogenum、局限青霉P.restrictum、細極鏈格孢Alternariatenuissima、黑曲霉Aspergillusniger全天各時段均占據明顯優勢地位（圖2，圖3，圖4）。

3.3 不同空氣質量標準下真菌組成差異

不同空氣質量標準下分離的真菌種類和數量均有一定差異。霧霾期空氣共分離獲得18屬真菌，而空氣質量較好的條件下共分離獲得11屬真菌，但兩種不同條件下優勢真菌基本一致，即仍為曲霉屬、青霉屬、枝孢屬（表3）。不同空氣質量下平均日收集菌落數量差異較顯著，霧霾期18屬真菌日平均收集菌落數總和為107，而良好空氣條件下11屬真菌日平均收集菌落數為38.

3 結論與討論

空氣中真菌主要來源自然環境（如土壤、動植物體）和人類活動排泄物等[10]。本研究在調查區域霧霾期間共收集18屬真菌，略高于北京室外空氣真菌種類12屬[11]，但較鎮江室外氣傳真菌調查27屬少[3]。其中，曲霉屬Aspergillus、青霉屬Penicillium、木霉屬Trichoderma和枝孢屬Cladosporium等為優勢屬，木霉屬Trichoderma分離率最高，而在方國治等[9]和董愛榮等[8]研究中分離率最高為枝孢屬Cladosporium，且本研究中木霉屬分離率較枝孢屬高，這與北京和哈爾濱兩個城市研究結果不同。研究中發現曲霉屬Aspergillus、青霉屬Penicillium是種類較為豐富的兩個屬，各分離獲9種共18種真菌，占分離獲得真菌總數的32.5%。研究中5個優勢屬，除了木霉屬外，均能夠引起許多呼吸系統疾病、過敏性鼻炎、哮喘等[12]。

5個采樣點分離獲得的真菌種類和數量差異不明顯，但公園區（屬自然區域）分離獲得真菌種類和數量最多，方治國等研究也表明公園綠地空氣真菌明顯高于交通干線等植被覆蓋率低的區域，這與部分學者研究的植被覆蓋率與空氣真菌豐富度呈正相關，植被是空氣真菌主要的天然培養基密切相關[13，14]。一天中不同時段真菌種類差異不大，但分離數量差異較大，早、中、晚呈現遞增趨勢，這個結果與董愛榮等[8]、蔣蓉芳等[15]研究趨勢一致。

綜上所述，研究區域霧霾期空氣真菌種類和數量均較空氣良好期間明顯增多，進一步說明空氣污染程度及環境條件對真菌群落結構有一定影響，因此，提高空氣質量進而減少可致病真菌種類及數量勢在必行。

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