Undersøgelse forbinder nedbrydende krops BMI med omgivende jordmikrober

Forskning i nedbrydning fokuserer ofte på miljøfaktorer som temperatur eller luftfugtighed, men forskere ved University of Tennessee i Knoxville har set nærmere på bidrag fra kroppens indre. En faktor, der kan spille en vigtig rolle, er body mass index (BMI) for en nedbrydende krop, rapporterer de i denne uge imSphere .

Forskerne undersøgte, hvordan iboende faktorer som sygdom, BMI eller medicinbelastning påvirkede mikrobielt liv på universitetets forskningsfacilitet for kropsdonationer, specielt etableret til nedbrydning af menneskelige rester. De analyserede bakterie- og svampesammensætningen af ​​væsker produceret af 19 menneskekroppe, såvel som sammensætningen af ​​den omgivende jord, under "aktiv nedbrydning", som varer indtil slagtekroppen holder op med at frigive væsker og bughulen kollapser.

Til den nye undersøgelse fandt de, at i jorden under og i nærheden af ​​individer, der var undervægtige (BMI mindre end 18,5) og normalvægtige (et BMI mellem 18,5 og 26), faldt diversiteten i bakteriesamfund. Hos fede og overvægtige personer (med BMI'er over 26) forblev diversiteten stort set konstant.

"Vi tænker på BMI som en proxy for, hvor meget fedt versus hvor meget muskler vi har i vores krop," sagde mikrobiel økolog Jennifer DeBruyn, Ph.D, ved University of Tennessee's Anthropology Research Facility, som også er kendt som "Kroppen Gård." Disse to biologiske væv har forskellige kemiske sammensætninger, der kan påvirke jorden forskelligt.

"Vi ved fra undersøgelser af planteaffald, at selv små ændringer i vævskemi kan ændre de mikrobielle nedbrydere," sagde hun. Mere fedtvæv – i en krop med højere BMI – betyder mere fugt og et højere forhold mellem kulstof og nitrogen i forhold til en krop med lavere BMI.

Undersøgelsen begyndte, sagde DeBruyn, med observationer fra forskere, der havde arbejdet i årevis med nedbrydende kroppe på Body Farm. De lagde mærke til, at kroppe doneret og placeret på jorden på samme tid ikke ændrede sig på samme måde over tid. "Kroppene oplevede identiske miljøforhold, men vi så store forskelle i, hvor hurtigt de blev nedbrudt," sagde DeBruyn. Det tydede på, at noget i kroppen, snarere end i miljøet, bidrog til processen.

Til themSpherestudy undersøgte forskerne 19 lig, der var blevet doneret og placeret i udendørsanlægget mellem februar 2019 og marts 2020. Donorernes alder varierede fra 40 til 91 med et gennemsnit på 71, og BMI'erne varierede fra 14,2 til 55,1. Temperatur- og luftfugtighedsdata blev registreret hver time af fjernmærker, og forskerne indsamlede jordprøver med jævne mellemrum under nedbrydningen. De brugte også sprøjter til at indsamle prøver af væsker, som var blevet frigivet af kroppene og samlet i jorden.

Forskerne søgte i dataene for forbindelser. De fleste af bakteriesamfundene i den samlede væske tilhørte Firmicutes og Proteobacteriaphyla, som omfatter dominerende arter, der typisk findes i den menneskelige tarm. Størstedelen af ​​svampesamfundene i disse væsker var forbundet med klassen Saccharomycetes. Men disse målinger forklarede ikke variationen i nedbrydningshastigheder.

I jorden omkring kroppene fandt de mere mangfoldighed i jordmikrobesamfundene, end de havde observeret i nedbrydningsvæskerne.

"Min ph.d.-studerende Allison Mason brugte så meget tid på at grave i dataene for at få en forklaring på, hvorfor vi så de forskelle, vi gjorde," sagde DeBruyn. "Og så faldt hun over BMI som en forudsigelse."

At forstå mekanismen bag observationen vil kræve mere arbejde, sagde DeBruyn. Ligesom andre observationer foretaget under undersøgelsen. Jorden omkring mennesker, der var blevet behandlet for kræft, viste mindre mikrobiel artsrigdom, for eksempel, måske fordi de kemoterapeutiske midler hæmmede væksten af ​​mikrober.

DeBruyn advarede dog om, at denne undersøgelse identificerede sammenhænge mellem iboende faktorer og jordmikrobielle populationer - men viste ikke kausalitet. Det er et første skridt mod at besvare det større spørgsmål om, hvordan forskelle umenneskelige kroppe påvirker jorden post mortem, sagde hun.

"Det største problem med disse mennesker er, at vi bare er en stor blandet pose af kemikalier, og det er derfor, denne form for undersøgelse virkelig ikke er blevet lavet før," sagde hun. "Vores papir er virkelig et af de første til at bruge en stor nok prøvestørrelse af donorer til at afsløre disse mønstre." + Udforsk yderligere

Mikrobernes følsomhed over for miljøændringer afhænger af jordens dybde