辣椒轻度斑驳病毒:能否作为水质检测新指标?
辣椒轻度斑驳病毒:能否作为水质检测新指标?
辣椒轻斑驳病毒(Pepper Mild Mottle Virus,PMMoV)属于烟草花叶病毒属,是一种发生在世界各地的甜椒、辣椒和观赏辣椒品种上的植物病原性病毒,感染后引起植物不同程度的斑驳,褪绿,卷曲,矮化,也是可以跨物种传播的植物病毒(辣椒,烟草、番茄)。
辣椒轻度斑驳病毒的自然发生率
PMMoV可以在人类胃肠道的恶劣环境中生存,并且即使在粪便排泄后仍具有传染性。植物病毒和脊椎动物病毒存在于两个不同且不重叠的生物生态位中,虽然有研究证明PMMoV可能与人类免疫系统相互作用并引起临床症状,但仍不能确定对人类的致病作用。
宏基因组学研究发现,PMMoV是人类粪便RNA病毒中存在于水环境中最丰富分布最广泛的病毒。在水环境中存在来自于人类饮食来源(图1),在健康人群中比引起人类疾病的病毒更丰富且稳定,由于难以有效确定水中是否存在病原体,因此监测微生物水质通常使用易于检测的替代物或指示生物,PMMoV常被用作水生环境病毒替代品,帮助评估水源的粪便污染情况。
图1 PMMoV病毒颗粒进入水源各种途径[1]
水源粪便污染指示物
粪便指示菌(fecal indicator bacteria,FIB)是最常用且易于检测的指示细菌,但是即使水中虽已不能检出大肠菌群,或大肠菌群已符合水质标准的要求,但仍可检出致病菌或肠道病毒。FIB 另一个缺点是它们在水体中的存在无人类特异性,FIB可在哺乳动物肠道外的次级宿主中存在和传播,因此不能直接表明人类粪便污染[7]。而常用的病毒指标:人腺病毒、诺如病毒以及肠道病毒的检测浓度取决于人群中感染和脱落的程度,根据流行疾病的不同、季节性的变化有很大差异。目前多项研究表明,PMMoV在环境中更稳定且持久,对于已有指标,PMMoV更适合作为水中病毒存在的指标物。
结论
PMMoV在全球范围内广泛分布,尤其在人体和少数动物的粪便中出现频率最高。由于其完整的外壳结构,PMMoV在不同水质条件和污水处理过程中具有很强的稳定性,且不受地理条件限制。PMMoV通常与其他人类肠道细菌共同存在,且在水中浓度较高,能够在宿主细胞外存活较长时间。由于污水经常排入河流和池塘并用于灌溉,PMMoV可以作为污染物检测的指标。然而,PMMoV在水环境中的存在可能来源于人类粪便以外的源头,因此未来的研究应探讨PMMoV的来源和去向,以验证其作为肠道病毒指示物的有效性,并关注其在环境水体中的健康风险。进一步研究还需关注PMMoV在肠道中的存在及其与人类病原体的相互作用,以评估其在慢性感染治疗中的潜在应用。
参考文献:
[1] Dhakar V, Geetanjali AS. Role of pepper mild mottle virus as a tracking tool for fecal pollution in aquatic environments. Arch Microbiol. 2022 Jul 22;204(8):513.
[2] Miura T, Kadoya SS, Miura Y, Takino H, Akiba M, Sano D, Masuda T. Pepper mild mottle virus intended for use as a process indicator for drinking water treatment: Present forms and quantitative relations to norovirus and rotavirus in surface water. Water Res. 2024 Jun 15;257:121713.
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