环境相对霉臭的地理分布指数模具在美国的家

文摘

客观的。本研究的目的是量化和描述36个模具组成的分布环境相对霉臭指标(ERMI)。材料和方法。作为2006年美国健康家庭调查的一部分,解决尘埃样本分析mold-specific定量PCR (MSQPCR) 36 ERMI模具。每个物种的地理分布模式是单独检查,其次是分区分析以识别空间意义的模式。映射,36模具数量被分成独立集群的基础上他们的标准浓度,和第一主成分(FPC)分数计算。结果和结论。分区分析未能发现了紧凑的一个有效的分区,分区布置得井然有序,系统的空间分布,对全球或当地标准。分离变量聚类导致7模具集群。36模具和ERMI值本身是不均匀分布在美利坚合众国(美国)。

1。介绍

了一些试图描述模具的地理分布在美利坚合众国(美国)房屋和建筑物。霍纳et al。1)量化可耕种的模具从空气和尘埃样本来自50个家庭住宅在亚特兰大,乔治亚州,美国。谢尔顿et al。2]报道的分析可栽培的室内和室外空气样本从1717年在美国建筑。近50%的美国建筑位于“东南”。这些样本来自核查人员作为调查的一部分,这些建筑。因此,这些建筑并不代表一个随机抽样。

协议为室内霉菌人口研究从来没有标准化。因此,它几乎是不可能的比较研究。美国环境保护署和住房和城市发展部研究人员最近在美国住房标准化模具的分析基于解决粉尘(3]。作为2006年美国住房和城市发展部健康家庭调查的一部分(啊),标准化的尘埃样本来自一组数据代表的美国家庭。这些尘埃样本准备以同样的方式,然后分析了使用mold-specific定量PCR (MSQPCR) [3]。36模具包括26组1种我们展示了与家庭有关水的破坏和家庭中的10组2种独立的水损害(4,5]。如果之和的日志组2 (SLG2)模具从总数中减去的日志组1 (SLG1)模具,一个无单位的环境相对霉臭指数(ERMI)值获得它描述了模具在家里负担与单个数值相对于国家ERMI规模(3]。ERMI规模范围从−10到20甚至更高,分为四分位数3]。ERMI的发展,其组件和计算,最近审查(6]。

分析模具在尘埃MSQPCR已经被我们估算出模具在家里负担,由两个模具的浓度以及物种的多样性在家里(4,5,7,8]。通过使用标准协议的抽样家庭和一个基于dna的方法分析,36个模具组成的分布环境相对霉臭指标(ERMI)可以被描述为美国。

2。材料和方法

2.1。家选择过程

美国家庭健康调查(啊)有针对性的一个代表性的永久占领住房或住房单位。一个住房单元定义为房子,公寓,移动的家,一群房间,或一个房间作为单独的生活区。单独的生活区分开这些居住者的生活和吃其他任何人员的建设和从外部直接访问或通过一个常见的大厅。

家庭的调查,列出了采样部分是商业上可用的来源。样品的四个住宅地址,加上两个备份地址,从列表中随机选择一个典型的部分,以确定哪些家庭资格被包含在示例。,证实了这些列表修改清单过程中面试官访问获得的采样段列表比较它们与住房实际上现在验证列表为每个指定的部分在每个“初级抽样单位”(事业单位)。这种比较导致了一些住房被添加到列表和其他被从名单中删除(3]。由于人口密度较低,没有样本来自俄勒冈州,蒙大拿、内华达州、犹他州、怀俄明州,北达科他、南达科塔州。

2.2。灰尘样本收集和分析

灰尘样本收集的吸尘2 m²客厅的地板和2 m²的卧室的地板上(是否覆盖),直接相邻的沙发或床上,分别为5分钟每一个都有麻省理工学院sampler-fitted真空。5毫克的分析已筛灰尘从每个样本完成环保局许可商业实验室,如前所述[3]。所有的引物和探针序列,以及已知的物种组成分析集群和环保局许可列表商业实验室,发表在美国环境保护署网站:http://www.epa.gov/microbes/moldtech.htm。

2.3。统计方法

啊的一组数据包括浓度每个36的模具为每个1083户家庭在美国大陆。回家之前被转换为纬度和经度坐标位置数据探索和减少。

最初的数据检查的证据地理影响模具负担1083数据集上使用回归分析。运行单独的回归为每个物种和ERMI-related指数(SLG1、SLG2 ERMI)使用最大似然回归过程与log10-transformed模具浓度和是非ERMI指数作为响应变量和经度和纬度作为预测因子。

数据被评估的存在不同的空间分区的房屋在标准化的基础上集中值36模具品种。空间分区使用生成介导的clustTool(9为R()包10),与多个组合距离度量,分区算法和分区的数量正在测试和比较来获得最优分区。

分区后,数据简化进行了在两个独立的阶段,以创建一个可管理的可视化表示基于少量的相对同质的模组通过这些物种聚类相似的地理分布的函数。一旦模具被分配到集群,丰富集群中的每个模具的措施结合起来形成一个集群组件,优先权重的模具最大的信息内容。这一步是使用SAS 9.2 VARCLUS过程(本月SAS, Inc .,卡里,NC),导致每个集群的第一主成分(FPC),用于映射,代表浓度和地理分布的模具属于集群的子集。

第二个数据简化步骤的前提进行映射,以崩溃FPC分数在“抽样地区”,也就是说,在采样组与住房,都市人口的代表原来的电源。这一步服务提供一个地方估计模具负担的社区被取样。抽样确定集群的基础上独立进行聚类分析使用SAS FASTCLUS经度和纬度数据过程中,减少了策划职位的数量从1083年到82年。单变量的程序是用来计算的平均纬度和经度的82个抽样地区策划的目的,以及意味着FPC分数为每个地区和ERMI-related指数。

第一主成分得分和ERMI-related值被经度和纬度作为绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。对于每个地图,值是使用五分类类别自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

3所示。结果与讨论

3.1。结果

最初的回归分析表明,至少一些36模具物种,一个重要的、系统性的关系之间存在霉菌和地理的浓度梯度(表1)。十三26组1种,8的10组2物种属于这一类,一样的指数和日志组2和ERMI。这些关系的性质,然而,物种群体内部之间的不一致甚至是1或2:正经度系数加上负纬度系数的物种被发现两组1和2的模具、是负经度系数加上积极的纬度系数(表1)。


模具	经度		纬度
	价值	价值	价值	价值

组1
黄曲霉	−2.374	0.018	1.437	0.151
来自烟曲霉属真菌	−0.985	0.325	1.476	0.140
黑曲霉	−5.152	< 0.001	4.537	< 0.001
曲霉属真菌ochraceus	−1.392	0.164	2.127	0.033
曲霉属真菌penicillioides	1.019	0.308	0.163	0.871
曲霉属真菌restrictus	1.705	0.088	−1.271	0.204
曲霉属真菌sclerotiorum	1.530	0.126	−1.522	0.128
曲霉属真菌sydowii	0.499	0.618	−1.266	0.205
曲霉属真菌蹄	0.067	0.946	−0.341	0.733
曲霉属真菌多色的	2.801	0.005	−2.165	0.030
Aureobasidium支链淀粉	−3.217	0.001	3.662	< 0.001
毛壳菌属globosum	1.243	0.214	1.087	0.277
枝孢属sphaerospermum	0.852	0.394	−0.663	0.507
Eurotium集团	−3.332	< 0.001	4.836	< 0.001
拟青霉属variotii	0.629	0.529	−0.232	0.817
青霉菌brevicompactum	−2.970	0.003	3.289	0.001
青霉菌corylophilum	−2.104	0.035	2.751	0.006
青霉菌crustosum	−1.303	0.193	1.734	0.083
青霉菌purpurogenum	−0.044	0.965	−0.408	0.683
青霉菌spinulosum	−1.607	0.108	1.695	0.090
青霉菌variabile	3.012	0.003	−2.72	0.006
Scopulariopsis brevicaulis	−0.450	0.653	1.019	0.308
Scopulariopsis chartarum	−1.835	0.067	2.647	0.008
葡萄穗霉属chartarum	−3.296	< 0.001	3.192	0.001
木霉	3.636	< 0.001	−3.413	< 0.001
Wallemia印度证券交易委员会	4.215	< 0.001	−3.720	< 0.001

组2
枝顶孢属strictum	−0.168	0.866	2.108	< 0.001
主产	−8.768	< 0.001	9.706	< 0.001
曲霉属真菌ustus	−2.878	0.004	2.451	0.014
枝孢属cladosporioides1	−0.472	0.637	1.952	0.051
枝孢属cladosporioides2	−8.110	< 0.001	9.179	< 0.001
枝孢属herbarum	−6.994	< 0.001	8.957	< 0.001
Epicoccum初步	0.510	0.610	1.504	0.133
毛霉菌集团	4.648	< 0.001	−3.985	< 0.001
青霉菌chrysogenum2	−3.456	< 0.001	3.935	< 0.001
根霉stolonifer	−2.743	0.006	2.659	0.008

ERMI指数

和日志组1	−0.372	0.710	1.067	0.286
和日志组2	−3.878	< 0.001	5.599	< 0.001
ERMI	2.538	0.011	−2.953	0.003

分区分析基于1083家庭和36的全套模具物种未能发现了紧凑的一个有效的分区,分区布置得井然有序,系统的空间分布,对全球或当地标准(数据未显示)。不管距离度量的差异、分区算法或预定义的分区数量,有效措施保持相对稳定的一个很小的范围内,不符合真实的存在的分区越来越明显的达到最优分区数量:平均轮廓宽度,例如,都低,大多数的0.05 - -0.07,很少达到高达0.1(数据未显示)。

这些结果,与个别模具物种综合表明,有些物种的浓度通常会增加/减少一些沿着首选地理梯度(变量)的程度,个人趋势不相交形成模式代表的物种群体与个人家庭空间不同的子集。因此物种的浓度,当视为一个综合multispecies系统,是不均匀分布在美国大陆。由于明显缺乏这种类型的统计上有效的分区,我们关注结果从数据缩减技术用于映射的目的,提供一个更广泛范围的描述这些结果的单一物种的结果。

变量聚类分析36模具的标准化的浓度产生7个不相交的集群标准,如表所示2。R²每个模具中列出的表相关联的值2代表方模具本身之间的相关性,分别被指派给他们的集群和下一个最近的集群。一个大R²值对于一个给定的模具有自己的集群表示一个更好的符合的数据集群组件和反过来也会更大的权重计算,模具的FPC的分数。


集群		ERMI集团	自己的集群	下一个最近的

(1)	曲霉属真菌ochraceus	1	0.340	0.096
	曲霉属真菌penicillioides	1	0.475	0.166
	曲霉属真菌restrictus	1	0.317	0.034
	曲霉属真菌sclerotiorum	1	0.353	0.048
	曲霉属真菌多色的	1	0.379	0.098
	Scopulariopsis chartarum	1	0.361	0.129
	Wallemia印度证券交易委员会	1	0.509	0.141

(2)	毛壳菌属globosum	1	0.514	0.148
	枝孢属sphaerospermum	1	0.535	0.211
	青霉菌组2	1	0.198	0.053
	木霉	1	0.478	0.116

(3)	来自烟曲霉属真菌	1	0.325	0.133
	拟青霉属variotii	1	0.474	0.102
	青霉菌brevicompactum	1	0.473	0.204
	青霉菌corylophilum	1	0.374	0.079
	青霉菌variabile	1	0.415	0.172

(4)	青霉菌purpurogenum	1	1.000	0.028

(5)	枝顶孢属strictum	2	0.543	0.109
	主产	2	0.576	0.137
	枝孢属cladosporioides(1型)	2	0.755	0.310
	枝孢属cladosporioides(2型)	2	0.478	0.229
	枝孢属herbarum	2	0.507	0.121
	Epicoccum初步	2	0.648	0.349

(6)	黄曲霉	1	0.299	0.013
	黑曲霉	1	0.429	0.090
	曲霉属真菌sydowii	1	0.375	0.059
	曲霉属真菌蹄	1	0.499	0.087
	青霉菌spinulosum	1	0.145	0.030
	曲霉属真菌ustus	2	0.433	0.127
	青霉菌chrysogenum(2型)	2	0.429	0.133

(7)	Aureobasidium支链淀粉	1	0.326	0.177
	Eurotium amstelodami	1	0.538	0.283
	Scopulariopsis brevicaulis	1	0.547	0.173
	葡萄穗霉属chartarum	1	0.429	0.163
	毛霉菌racemosus	2	0.469	0.179
	根霉stolonifer	2	0.348	0.060

表2

本月SAS 9.2 VARCLUS过程(SAS, Inc .,卡里,NC)应用于标准化日志数据36物种划分为不相交的集群,每个物种都属于一个且只有一个集群内部均匀。所有物种开始在一个集群中,这是分裂迭代最大化方差占集群组件。将一直持续到每个集群的第二主成分相关的特征值达到最高的标准为1.0。

集群1到4只组1模具。1是由集群曲霉属真菌,最强和分布出现在这个国家的东部(图1像预期的那样),考虑到积极的经度与集群相关系数1和缺乏显著负经度系数。集群(图2 FPC分数有宽分布2除了沙漠西南。一致的积极和消极的混合系数,集群3 FPC分数分布更广泛的在美国西部(图3)比成绩从其他的一些专门组1集群。集群4是专门青霉菌purpurogenum,浓度没有显著模式与经度或纬度和发现预期的随机分布在整个美国(图4)。

图1

曲霉属真菌ochraceus, a . penicillioides a . restrictus a . sclerotiorum a .杂色的Scopulariopsis chartarum, Wallemia印度证券交易委员会 第一主成分得分(FPC)来源于集群1中的模具(和经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

图2

毛壳菌属globosum 枝孢属sphaerospermum 青霉菌 木霉第一主成分得分(FPC)来源于集群2中的模具(,,组2,经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

图3

来自烟曲霉属真菌 拟青霉属variotii 青霉菌brevicompactum p . corylophilum p . variabile 第一主成分得分(FPC)来源于集群3中的模具(,,,和经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五个类别分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

图4

青霉菌purpurogenum 第一主成分得分(FPC)来源于集群4中的模具(经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

集群5是由专门的组2模具(6的10组2模具),4是显著相关的地理梯度(图5)。集群6(图6),7(图7)是组1和2模具的混合物。

图5

枝顶孢属strictum 主产 枝孢属cladosporioides c . herbarum Epicoccum初步 第一主成分得分(FPC)来源于集群5中的模具(,,,和经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

图6

黄曲霉 答:尼日尔 答:sydowii 答:蹄 青霉菌spinulosum Aspergillu ustus, 青霉菌chrysogenum 第一主成分得分(FPC)来源于集群6中的模具(,,,,,和类型2)由经度和纬度作为绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

图7

Aureobasidium支链淀粉 Eurotium amstelodami, Scopulariopsis brevicaulis 葡萄穗霉属chartarum 毛霉菌racemosus, 根霉stolonifer 第一主成分得分(FPC)来源于集群的模具7 (,,,和经度和纬度作为)绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

的分布的总和的日志组1 (SLG1模具(图)8)显示高和低的值分散在美国。的分布的总和的日志组2 (SLG2模具(图)9)相当统一在美国大多数地区的深色调的灰色。ERMI值本身是不均匀分布在美国大陆(图10)。

图8

日志组1和经度和纬度的值绘制,事件层使用软件ArcGIS桌面设备上装(ESRI公司雷德兰兹,CA)。对于每一个映射,使用五级贷款分类值自然分类。五类是由灰度和毕业符号大小相结合,用最小的尺寸和轻的颜色代表类别的最小值。

3.2。讨论

这代表全国调查的美国家庭是第一次尝试应用模具的标准化的抽样程序和基于dna的量化解决粉尘来描述特定模具的地理分布。了解模具在家庭负担的指标是ERMI规模由36个模具,26指标的水损害和10户外模具(3]。这个调查表明,这些36模具有一个国家分布。事实上,这些36模具也已被证明发生从英国10)到新加坡11]。

湿度和降水的自然现象是可以改变家中的水分条件下,但它主要是房屋的内部和外部结构完整性控制水分和霉菌的生长。因此,SLG1模具(图8)不仅会有所不同,地理,基于自然和人为水分条件在每个家庭,以后者为主。结果第1组模具数量是“斑点”美国如图8,高和低的值表明水问题是国家的范围。

另一方面组2模具积累作为室外条件的函数(土壤、植被等)和家里的人的习惯,例如,他们多久干净,他们把窗户打开,有宠物等等。美国的大部分地区显示相当均匀分布与一些极端(图组2模具9)。只有在沙漠西南和东南看起来组2模具的丰富也低于其他地区的美国。西南或东南亚热带沙漠户外条件条件可能区分这些家庭户外模具数量在某种程度上。

ERMI计算(从SLG1减去SLG2)调整为这些变化是为了提供一个家庭的相对规模进行比较。结果ERMI值证明模具的异构分布在美国的家庭里(图10)。当然,这是一个简化,任何特定的房子可能或可能不支持这些霉菌的生长。所以一个特定模具的起源人口可能是内部和外部来源的混合物(6]。然而,一般1组和2组模具分离成单独的集群。这表明他们的人口来源大部分是独立的,也就是说,从室内组1(数字1来4)和组2(图5从户外)。

某些物种的共存FPC集群表明特定的模具倾向于殖民住宅常见模式。例如,曲霉属真菌,控制集群1,似乎美国东部和填充的家园青霉菌,控制集群3,填充在美国西部。也许这些差异是不同类型的建筑实践的函数,年龄的住房,等等。更强烈的调查这些地区差异可能有助于解释与模具相关的特定卫生问题(12]。

过去的调查模具依靠空气样本浓度。例如,谢尔顿et al。2]报告在分析室内空气样品超过9000和2400从1717年建筑室外空气样本。他们发现,枝孢属,青霉菌、nonsporulating真菌曲霉属真菌是最常见的模具。然而,这些样本不是随机收集与员工健康的抱怨,但来自建筑的评价可见霉菌增长或气味,或从一个“积极的”室内空气质量计划。所以在采样位置有偏差。同时,样本短期空气样本,这些类型的样品有很多固有的局限性(6,13- - - - - -16]。

我们的模具研究的总体目标是将模具分析更加可靠,更客观的依据。然而,任何方法也必须实用。可能的数以百计的模具在家里,只监测36是一个限制但这里描述的结果表明这些36模具在全国范围内分布。

4所示。结论

ERMI值在家中被发现是广泛和不均匀分布在美国表明36个模具组成ERMI广泛分布,只有有限的地理选择。

确认

这项研究受到了美国环保署资助哮喘倡议。艾伦D的图形援助中保是感谢。美国环境保护署(EPA)通过其健康的家庭和办公室领导风险控制(HUD)资助,在这里描述的研究合作。它一直受到各机构发表的同行评审和批准。提到的贸易名称或商业产品不构成由美国环保署认可或推荐使用。MSQPCR技术是由美国环保署专利以来,该机构有一个经济利益的商业用途。

引用

w·e·霍纳a . g . Worthan和p·r·莫雷”空气,dustborne真菌区系的房子免费水损害和真菌生长,”应用与环境微生物学,卷70,不。11日,第6400 - 6394页,2004年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
b·g·谢尔顿k·h·柯克兰w·d·弗兰德斯和g·k·莫里斯,”的建筑和室外环境中空气真菌在美国,“应用与环境微生物学,卷68,不。4、1743 - 1753年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
黄昏,c·麦金斯r . Haugland et al .,”发展的环境相对霉臭指标为我们家园,”职业与环境医学》杂志上卷,49号8,829 - 833年,2007页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
s . j .黄昏的c·麦金斯杨c . et al .,“特定的模具与哮喘不慎家庭有关,”职业与环境医学》杂志上,48卷,不。8,852 - 858年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
s . j .黄昏的c·麦金斯r . a . Haugland et al .,“相对霉臭指标作为儿童呼吸道疾病的预测,”接触科学和环境流行病学杂志》上,17卷,不。1,第94 - 88页,2007。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
黄昏,“传统模具分析dna的方法相比,模具分析,“关键评价微生物学,37卷,不。1、15 - 24,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
r . a . Haugland t Meklin, m . Varma”环境样品分类方法,基于模具分析QPCR,”本篇主要,真菌,细菌,Mycotoxions和人类健康:病理生理学、临床效果、暴露评估、预防和控制室内环境和工作,e .约翰。页327 - 334,真菌研究小组,奥尔巴尼,纽约,美国,2005年。视图:谷歌学术搜索
t . Meklin r . a . Haugland t Reponen et al .,“定量PCR分析房屋灰尘可以揭示异常模条件下,“《环境监测》第六卷,没有。7,615 - 620年,2004页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
m . Templ“clustTool: GUI为集群数据与空间信息。1.6.5 R包版本。“2011年1月,http://CRAN.R-project.org/package=clustTool。视图:谷歌学术搜索
R开发核心团队,接待员:统计计算的语言和环境,R统计计算的基础,维也纳,奥地利,2011年。
s . j .黄昏的l . j . Wymer t Meklin et al .,“比较物种种群在家庭的模具在英国和美国使用mould-specific定量PCR,”在应用微生物学字母第41卷。。4、367 - 373年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
c . m . Kercsmar d·g·m·迪尔伯恩Schluchter et al .,“减少哮喘发病率在儿童由于家庭补救旨在水分来源,”环境健康展望,卷114,不。10日,1574 - 1580年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
t . Godish和d . Godish实验室内部变化总模具粒子计数基于共存,concurrently-collected机载模具样品,总”《室内环境质量:问题,研究和解决方案会议,页162 - 177,数控,三角研究园,2006年7月。视图:谷歌学术搜索
a . p . Verhoeff j . h . Van Wijnen b . Brunekreef·菲舍尔e . s . Van Reenen-Hoekstra和r . a .参孙”的可行的室内空气中霉菌繁殖体与房屋潮湿的室外空气,”过敏卷,47号2我,83 - 91年,1992页。视图:谷歌学术搜索
r . Spicer和h . Gangloff建立网站具体参考水平在室外空气真菌建筑评估,”职业和环境卫生》杂志上,卷2,不。5,257 - 266年,2005页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
t . Meklin t . Reponen c·麦金et al .,“MSQPCR模具浓度比较量化的室内和室外空气同时采样,”科学的环境,卷382,不。1,第134 - 130页,2007。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

环境和公共卫生杂志》上

文摘