Escherichia coli یک ارگانیسم شاخص رایج برای تشخیص وجود آلودگی مدفوع در منابع آب آشامیدنی است. اهمیت E. coli به عنوان یک ارگانیسم شاخص منجر به مطالعات متعددی شده است که به بررسی رفتار انتقال این میکروارگانیسم مهم در محیط‌های آب زیرزمینی می‌پردازند.
معمولا تنها یک سویه از E. coli در این مطالعات استفاده می شود، اما تحقیقات نشان داده است که مقدار قابل توجهی از تنوع ژنتیکی در بین سویه های E. coli جدا شده از گونه های میزبان مختلف و حتی از یک گونه میزبان وجود دارد..اگر این تفاوت‌های ژنتیکی منجر به تفاوت‌هایی در ویژگی‌های سلولی شود که بر انتقال تأثیر می‌گذارد، سویه‌های مختلف E. coli ممکن است نرخ‌های انتقال متفاوتی را در محیط نشان دهند.
یک دانشمند در واحد تحقیقات مدیریت ضایعات حیوانی USDA-ARS در بولینگ گرین، کنتاکی، با همکاری محققان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید، خواص سلولی و رفتار انتقال 12 جدایه E. coli مختلف را مقایسه کرد. شش منبع مختلف مدفوع.
برای همه 12 ایزوله E. coli، خواص سلولی زیر که بر انتقال باکتری در محیط تأثیر می گذارد اندازه گیری شد: بار سطحی، آبگریزی، اندازه و شکل سلول، و ترکیب ماده پلیمری خارج سلولی. رفتار حمل و نقل جدایه های E. coli با اندازه گیری مقدار سلول هایی که قادر به عبور از ستون های بسته بندی شده با ماسه های آبخوان تمیز بودند، ارزیابی شد. سپس غلظت‌های پیشرفت اندازه‌گیری شده باکتری‌ها به گونه‌ای مدل‌سازی شدند که پارامترهای انتقال برای هر E.coli ایزوله را می توان تخمین زد. ارتباط بین خواص سلولی اندازه گیری شده و پارامترهای انتقال مورد بررسی قرار گرفت.
اگرچه هر ایزوله E. coli دقیقاً در شرایط نگهداری و رشد یکسان قرار داشت، محققان محدوده وسیعی را در خواص سلولی اندازه‌گیری شده، بازیابی باکتری‌ها و پارامترهای انتقال مناسب برای جدایه‌های مختلف مشاهده کردند. به عنوان مثال، آبگریزی سلول و بار سطحی مشاهده شد که برای 12 جدایه E. coli متفاوت است. مقدار کل باکتری هایی که از ستون های شنی عبور می کنند از کمتر از 2٪ برای یکی از جدایه های اسب تا 95٪ برای یکی از جدایه های گاو گوشتی و پارامترهای مدل برازش شده با ضریب 50 برای جدایه های مختلف E. coli در بازه زمانی قرار دارد.. تنها ویژگی سلولی مشاهده شده که از نظر آماری با رفتار انتقال ایزوله های E. coli همبستگی دارد، عرض سلول بود.
کارل بولستر، دانشمند ارشد این مطالعه، اظهار داشت: «این تنوع در رفتار حمل و نقل باید در هنگام ارزیابی مناسب بودن استفاده از E.coli به عنوان یک ارگانیسم شاخص برای میکروارگانیسم های بیماری زا خاص در آب های زیرزمینی. علاوه بر این، نتایج ما نشان می‌دهد که مدل‌سازی E. coli در محیط احتمالاً به توزیع نرخ اتصال باکتری نیاز دارد، حتی زمانی که حرکت E. coli را از یک منبع مدفوع مدل‌سازی می‌کنیم.»
تحقیق در USDA-ARS و UC Riverside برای بررسی دامنه تنوع در خواص سلولی و رفتار انتقال E. coli تحت شرایط مختلف تجربی در حال انجام است. اینها شامل شرایط رشد و انواع رسوبات مختلف است. تحقیقات بیشتری برای شناسایی خواص سلولی کنترل کننده انتقال E. coli در محیط مورد نیاز است.
