TU Berlin

UmweltmikrobiologieUntersuchung von Ruhezuständen des vorherrschenden Biofilms im Trinkwasser

Umweltmikrobiologie Logo, Wassertropfen unter Lupe betrachtet

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Untersuchung der physiologischen Zustände, die mit den schlafenden Zuständen der vorherrschenden Bakterienarten, die Biofilme im Leitungswasser bilden, verbunden sind

Bakterien haben verschiedene Strategien des Überlebens in widrigen Umgebungen entwickelt, z.B. durch Ruhezustände. Persistenz und der "lebensfähige aber nicht kultivierbare" Zustand sind die beiden Phänotypen, die für längere Aufenthalte in ungünstigen Umgebungen beschrieben wurden.

Biofilme sind Gemeinschaften, in denen intensive Interaktionen stattfinden und die für das Überleben und die Persistenz unter einschränkenden Bedingungen entscheidend sind. Aus der Sicht der öffentlichen Gesundheit stellen Biofilme als mögliche Quelle pathogener Bakterien ein Problem dar, da sie Resistenz und Toleranz gegenüber Desinfektionsmitteln verleihen. Aufgrund dieser Eigenschaften ist es schwierig, Biofilme und damit verbundene Krankheitserreger aus Haupt- und Haushaltsverteilungssystemen zu entfernen. Daher sind Biofilme von Mikroorganismen mit einem sehr hohen Anteil von an Trinkwasserbedingungen angepassten Individuen (VBNC-Zustand) ideal, um das Überleben von Krankheitserregern in diesen Umgebungen zu untersuchen.

In diesem Projekt arbeiten wir mit dem Biofilm von Aquabacterium commune in kontinuierlichen Reaktoren mit ähnlichen Strömungseigenschaften wie die Strömungsbedingungen im Trinkwasserverteilungssystem. Dabei werden Reaktoreigenschaften wie Mischungsniveau und Verweilzeit während der Etablierung der Biofilme getestet. Techniken wie konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, Durchflusszytometrie und qPCR-PMA werden zur Charakterisierung des Wachstums und der Verschiebung in verschiedene physiologische Zustände eingesetzt.

A. commune ist eines der vorherrschendsten Bakterien in den Wassersystemen Deutschlands und Schwedens, und neben einem guten Biofilmbildner wird auch beschrieben, dass es im Trinkwasserverteilungssystem im VBNC-Zustand persistiert. Diese Biofilme werden in weiteren Studien verwendet, um die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln und Antibiotika zu bewerten und komplexere Gemeinschaften als Biofilme von zwei Arten zu analysieren (in Arbeit).

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