พิษ? ยาพิษอะไร? แบคทีเรียบางชนิดอาจรักษาสารพิษอาบผิวกบโผพิษอันทรงพลังเหมือนบุฟเฟ่ต์
สารเคมีอัลคาลอยด์ที่กบโผพิษใช้บนผิวหนังของพวกมันเพิ่มความหลากหลายของจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ที่นั่นนักวิจัยรายงานวันที่ 4 ธันวาคม 2561ชีววิทยาปัจจุบัน- จุลินทรีย์บางตัวดูเหมือนจะกินอัลคาลอยด์ที่มีศักยภาพด้วยซ้ำ
กบลูกดอกพิษ(Dendrobatidae) รวมตัวกันและจากแมลงมีพิษบางชนิดและสัตว์ขาปล้องอื่นๆ ในอาหารของมัน สารเคมีซึมเข้าสู่ผิวหนังและอาจเป็นอันตรายถึงชีวิตต่อผู้ล่าได้ อัลคาลอยด์ยังเป็นสารต้านจุลชีพอีกด้วย และนักชีววิทยา Stephanie Caty สงสัยว่าพวกมันจะสร้างไมโครไบโอมบนผิวหนังของกบได้อย่างไร
ขณะที่เธอเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Caty และเพื่อนร่วมงานของเธอได้เก็บตัวอย่างแบคทีเรียและเชื้อราจากผิวหนังของกบเดนโดรบาติด 11 สายพันธุ์จากสถานที่ต่างๆ ในเอกวาดอร์ นักวิจัยวิเคราะห์ยีนในตัวอย่างเพื่อระบุว่ามีจุลินทรีย์ชนิดใดอยู่ ทีมงานของ Caty ยังตรวจวัดระดับอัลคาลอยด์ในผิวหนังของกบ โดยจำแนกพวกมันออกเป็นกลุ่มอัลคาลอยด์สูง ปานกลาง และต่ำ
ทีมงานพบว่ากบสายพันธุ์ที่มีอัลคาลอยด์ที่เป็นพิษมีความเข้มข้นสูงบนผิวหนังมีความหลากหลายมากขึ้นของแบคทีเรียและเชื้อราที่อาศัยอยู่บนพวกมัน เมื่อ Caty และผู้ทำงานร่วมกันเลี้ยงอัลคาลอยด์เดคาไฮโดรควิโนลีนหรือ DHQ แก่กบโผพิษที่เลี้ยงในห้องปฏิบัติการ ชุมชนแบคทีเรียบนผิวหนังมีความหลากหลายมากขึ้นกว่าเดิม
การค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าสภาพที่ไม่เป็นมิตรของผิวหนังกบลูกดอกพิษสร้างช่องทางนิเวศน์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะที่จุลินทรีย์กลุ่มย่อยใช้ประโยชน์
โดยเฉพาะแบคทีเรียบางชนิดอาจเจริญเติบโตได้เนื่องจากพวกมันกินสารพิษจริงๆ นักวิจัยป้อนแอมโมเนียมและ DHQ ให้กับอาณานิคมของแบคทีเรียผิวหนังที่ได้รับการดัดแปลงด้วยไนโตรเจนและคาร์บอนในปริมาณมากเป็นพิเศษ พวกเขาติดตามว่าองค์ประกอบที่ผิดปกติเหล่านั้นจบลงที่ใด และแบคทีเรียบางตัวก็รวมอะตอมของคาร์บอน DHQ เข้าไปในเซลล์ของพวกมันเอง
“ดูเหมือนว่า [แบคทีเรีย] ใช้ [อัลคาลอยด์คาร์บอน] เพื่อสร้างวัสดุเซลล์ใหม่” Caty กล่าว
นี่จะไม่ใช่หลักฐานแรกที่แสดงว่าแบคทีเรียกินอัลคาลอยด์ที่เป็นพิษ เธอกล่าว แต่ตัวอย่างจากธรรมชาตินั้นหาได้ยาก แบคทีเรียบางชนิดสามารถสลายคาเฟอีนได้ เป็นต้น นอกจากนี้ จุลินทรีย์ในลำไส้ของหนูไม้ในทะเลทรายยังย่อยสารพิษจากพืชครีโอโซต เพื่อไม่ให้โฮสต์ของสัตว์ฟันแทะได้รับพิษ
อัลคาลอยด์ของกบลูกดอกพิษมักถูกตรวจสอบผ่านมุมมองของบทบาทของพวกมันในการยับยั้งผู้ล่าและวิธีที่พวกมันถูกเลือกร่วมไม่กินอาหารของกบ Andrés Brunetti นักนิเวศวิทยาเคมีจากสถาบัน Max Planck สำหรับนิเวศวิทยาเคมีในเยนา ประเทศเยอรมนี กล่าว แต่การค้นพบใหม่นี้เพิ่ม "ผู้เล่นอีกคนเข้าสู่เกม"
“ตอนนี้ไม่ใช่แค่ผู้ล่า กบ และไรหรือมดที่พวกมันกินเท่านั้นที่มีปฏิสัมพันธ์ผ่านอัลคาลอยด์ แต่ยังรวมถึงจุลินทรีย์ด้วย” เขากล่าว “นี่เป็นเรื่องที่ยอดเยี่ยมมากสำหรับการทำความเข้าใจความซับซ้อนของระบบนิเวศ”
Caty กล่าวว่าการค้นพบนี้เปิดช่องทางอื่น ๆ อีกมากมายสำหรับการวิจัย ตัวอย่างเช่น กบลูกดอกพิษโดยทั่วไปมีความทนทานต่อการติดเชื้อหรือการเสียชีวิตจากเชื้อราไคไตรด์ได้ดีกว่าเธอพูด สารพิษหรือวิธีที่พวกมันปรับแต่งเปลือกจุลินทรีย์ของกบอาจช่วยป้องกันได้
