Die Position der traditionellen Keimzahlbestimmung im Vergleich mit modernen Methoden

Transkript

1 Die Position der traditionellen Keimzahlbestimmung im Vergleich mit modernen Methoden Universität für Bodenkultur Wien Department IFA-Tulln Ines Fritz, Christina Fuchsluger 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 1

2 Motivation und Zielsetzung des Workshops Die Ausgangssituation seit Robert Koch wird die Keimzahlbestimmung in Wasser mittels Kultivierungsverfahren durchgeführt Wiederholbarkeit und Genauigkeit sind für juristische Fragestellungen ausreichend die Analysendauer beträgt 72 Stunden, manchmal auch länger alternative Methoden bieten spezifische Vorteile Foto: IFA-Tulln Screeninganalysen reduzieren die Wartezeit molekularbiologische Methoden erlauben Keimidentifizierungen viele indirekte Methoden bringen entweder eine Zeitersparnis, ein geringeres Detektionslimit, sind mobil oder kostengünstiger 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 2

3 Methodenübersicht nicht Koch'sche Methoden müssen in der Qualität ihrer Aussage zumindest gleichwertig zum Eingussverfahren sein um anerkannt zu werden Wachstums- bzw. Kultivierungsmethoden Ausstrich, Filtration, MPN physikalisch Thoma Kammer, coulter counter, Durchflusszytometer mikroskopische Methoden (mit und ohne Filtration) Färbung, FISH automatisierbare Alternativmethoden qpcr, elektrochemisch, Impedanz (direkt und indirekt) 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 3

4 Beispiel: Impedanzmethode entwickelt am IFA-Tulln (Projekt: AquaMicro) Veränderung der Leitfähigkeit während Kultivierung bestimmte Keime oder Mischpopulation (z.b. Grundwasser) Veränderung der Zusammensetzung infolge Stoffwechsel Quelle: Projekt AquaMicro, IFA-Tulln 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 4

5 Impedanzmethode Ergebnisse (Signalform) Mischkultur aus Wasserprobe parallel MPN mit optimiertem Medium bei 35 C Quelle: Projekt AquaMicro, IFA-Tulln 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 5

6 Impedanzmethode Kalibrierung verschiedene Grund- und Oberflächenwässer Detektionszeit Messzelle vs. Keimzahl nach MPN f(x) = 65170,67 0,99^x R² = 0, Keimzahl 37 C [MPN/ml] Keimzahl 22 C [MPN/ml] C 22 C Detektionszeit Zelle [min] Detektionszeit Zelle [min] Quelle: Projekt AquaMicro, IFA-Tulln Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 6

7 Impedanzmethode Validierung Ergebnisse aus Koch, MPN und Messzelle Koch scher Plattenguss bei 35 C, drei Institute MPN bei 35 C, Methode in Titerplatten Messzelle mit Kalibrationen der Phasen 1 und 2 Quelle: Projekt AquaMicro, IFA-Tulln 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 7

8 Impedanzmethode Technische Details (Messzelle und Elektroden) Filtereinheit handelsüblicher Schraubfilter wiederverwendbar Pt-Elektroden durch Bohrungen sterilisiert Autoklavieren equilibriert zu Beginn der Messung Foto: IFA-Tulln 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 8

9 Impedanzmethode Bau einer mobilen Messeinheit kein echter Prototyp dennoch alle Leistungsmerkmale mobil solarbetrieben Kommunikation über USB-Stick Stellparameter Datenausgabe Foto: IFA-Tulln 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 9

10 Potential in Österreich für mikrobiologische Untersuchungen (1) aktueller Stand der Trinkwasserversorgung Einwohner mit Einzelversorgung 7,4 Mio Einwohner über öffentliche Wasserversorgung mehr als Wasserproben (2007) zur mikrobiologischen Untersuchung nur Versorger mit >5000 EW erfasst ca. zusätzliche Proben aus den kleinen Anlagen Hausbrunnen unterliegen keiner regelmäßigen Kontrolle ca Brunnen -> 1x jährliche Untersuchung 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 10

11 Potential in Österreich für mikrobiologische Untersuchungen (2) Abgefüllte Wässer haben eigenes Intervall für die MIBI Untersuchungen bei ca. 1 Probe je l -> Proben / Jahr Badegewässer Beprobungsintervall 2 Wochen für 447 Badegewässer und Badestellen (saisonal) für 148 Frei- und Hallenbäder in NÖ Zusammenfassend großes Potential vorhanden bei steigendem Bewusstsein in der Bevölkerung 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 11

12 Ausblick verschiedene gesetzliche Basis indirekte Methoden für Trinkwasser nicht erlaubt, lt. EU Trinkwasserverordnung für Lebensmittelkontrollen schon Beispiel: Impedanzverfahren (werden auch nachgefragt) Screeningverfahren werden immer nachgefragt zur Inputkontrolle, Prozesskontrolle Analysedauer ist wichtigster, Automatisierbarkeit ist zweitwichtigster Parameter dann erst die Analysenkosten Foto: VWR.COM 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 12

13 Universität für Bodenkultur Wien Department IFA-Tulln Institut für Umweltbiotechnologie Konrad Lorenz Str. 20; A-3430 Tulln Tel.: , Fax: Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Meine Fragen: Wo sehen Sie Einsatzgebiete für alternative Methoden? Können Sie sich vorstellen, alternative Methoden in Ihrem Bereich, in Ihrem Unternehmen einzusetzen? 24. Jänner 2013 Ines Fritz - Department IFA-Tulln, Umweltbiotechnologie 13