水的污染，特别是动物或人类粪便的污染是一个严重的问题。来自人类或动物废物的病原体可能导致威胁生命的疾病以及经济损失。为了正确处理水系统的粪便污染，了解废物的来源很重要。人畜废物具有不同的健康风险;确定这两种污染物中的哪一种是污染源，将允许应用有效的补救策略并制定预防措施。今年年初，来自奥地利的一组研究人员设计了一种简单的方法来检测给定水源中的粪便污染源。在发表在《科学报告》杂志上的研究中，他们证明了简单的DNA测试可以确定废物是来自农业中使用的反刍动物还是来自污水中的径流水。
常规粪便源检测方法的缺点
当前使用的识别水中粪便污染源的方法称为微生物源跟踪(MST)方法。MST方法用于管理水质和评估公共健康风险。MST方法利用某些粪便微生物与特定宿主的关联来区分不同的粪便污染源。例如，从顺序细菌Bacteroidales，它们是在哺乳动物废物丰富，经常被用作粪便指标。
“某些细菌仅在非常特定的动物物种的粪便中发现。在分析这些细菌的DNA样本时，您可以准确查明哪些生物是造成污染的源头。
“例如，反刍动物肠道微生物组中普遍存在细菌。如果在水样中发现这种类型的DNA，那么污染很可能源自放牧的牛。”(相关：抗生素残留和粪便污染是环境中抗生素耐药菌水平上升的原因吗?)
为了检测和定量水样品中的遗传标记，使用了定量聚合酶链反应(qPCR)。PCR是一种分子生物学技术，可让研究人员为某些分析制作特定DNA的多个副本。尽管该方法有助于识别粪便污染源，但它还需要具有非常高精度的昂贵设备，这限制了其应用。qPCR机器还需要经过广泛技术培训的人员来运行它们并解释结果。
一种简单的DNA检测方法，就像验孕一样
为了解决当前MST方法的局限性，研究人员开发了一种检测技术，该技术消除了对重型设备的需求，易于执行，并且可以快速产生结果。该方法将解旋酶依赖性扩增(HDA)与脱模试验结合使用，以检测反刍动物引起的粪便污染。与qPCR不同，qPCR需要改变温度才能成功扩增DNA链，而HDA只需要一个恒定温度即可驱动整个过程。
对于HDA条检测，研究人员使用加热块制作了反刍动物相关标记，即拟杆菌16S rRNA标记(BacR)的副本。之后，他们将反应混合物施加到试纸上，该试纸使用比色反应通过标记物特异性杂交探针检测和展示扩增的DNA产物。研究人员报告说，整个测定仅需两个小时即可完成，任何人都可以进行，而无需大量培训。
为了评估其功效，研究人员进行了一项试验，并将他们的测定结果与qPCR参考结果进行了比较。他们的BacR HDA-Strip检测在源灵敏度，源特异性，检测的分析极限和检测的样品极限方面表现相当出色。研究人员很快注意到，尽管他们的新方法只能产生定性结果，但它可以“为将来的易于使用的MST筛选工具铺平道路。”
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