Wasserqualitätsanalyse über Indikatororganismen

Quelle: Labors von Dr. Ian Pfeffer und Dr. Charles Gerba - Arizona University
Demonstrierende Autor: Luisa Ikner

Wasser-Qualitätsanalyse überwacht anthropogener Einflüsse z. B. Nährstoffe, Schadstoffe, Krankheitserreger und andere Komponente, die das Wasser Integrität als Ressource auswirken können. Fäkale Verunreinigungen trägt mikrobielle Krankheitserreger, die Pflanze, Tier und Mensch mit Krankheit oder Krankheit bedrohen. Steigenden Wasser-Anforderungen und strengen Qualitätsmaßstäben verlangen, dass die Wasserzufuhr für Mensch oder Umwelt Ressourcen gering pathogene Ebenen überwacht werden. Überwachung jeder Krankheitserreger fäkalen Verschmutzung zugeordnet ist jedoch nicht zumutbar, wie Labortechniken umfangreiche Arbeit, Zeit und Kosten beinhalten. Erkennung für Indikatororganismen bietet daher eine einfache, schnelle und kostengünstige Technik zur Überwachung der Erreger mit unhygienischen Bedingungen verbunden.

Indikatoren sind leicht nachweisbar Organismen, deren Anwesenheit direkt an eine oder mehrere Erreger verunreinigen Umfeld korreliert. Um ein geeigneter Indikator betrachtet werden, muss ein Organismus erfüllen die fünf nach Kriterium:

1. Indikator Organismus muss Gegenwart sein, wenn der Erreger ist vorhanden, und die Indikator-Organismus muss abwesend wenn der Erreger nicht vorhanden ist.
2. Der Indikator Organismus Konzentration muss mit dem Erreger Konzentration korrelieren. Jedoch sollte der Indikator-Organismus immer bei höheren Zahlen gefunden werden.
3. Der Indikator Organismus sollte leichter überstehen und in der Umgebung der Erreger länger sein.
4. Erkennung für den Indikator Organismus sollte einfach, sicher und kostengünstig sein.
5. Der Indikator Organismus sollte für alle Wasserarten wirksam.

Die meisten Indikatoren sind enterische Organismen oder Viren, die in warmem warmblütigen Säugetieren und Vogelgrippe Magen-Darm-Systemen, geben eine direkte Verbindung zum fäkale Verunreinigungen weit verbreitet sind. Viele Indikatoren fehlen jedoch die Wirksamkeit durch eine schlechte Korrelation mit bestimmter Krankheitserreger. Zwei der am weitesten verbreitete bakterielle Indikator-Organismen sind Escherichia coli und Coliformen aufgrund ihrer fäkalen Verbindungen und Leichtigkeit in Laboranalysen.

Colilert ist ein definierter Substrat (DST) Ansatz für die simultane Detektion, spezifische Kennzeichnung und Bestätigung für E. Coli und insgesamt Coliformen in Wasserproben. Diese Labortechnik nutzt Substrat Nährstoffe spezifisch für jeden Indikator-Organismen Stoffwechselweg, Aufzählung nur gewünschte Mikroorganismen, die ein Signal abgeben, wenn die Bakterien die Verbindung ändern. In Anwesenheit einer Coliform ist der ortho-Nitrophenyl-β-D-Galactopyranoside (ONPG) Nährstoff durch die Coliform β-Galaktosidase Enzym hydrolysiert. Das Produkt zusammengesetzte, ortho-Nitrophenyl, ist ein Chromogen, die ein Farbsignal, drehen das Wasser gelb (Abbildung 1) freisetzt.

Abbildung 1. Schaltplan zeigt ortho-Nitrophenyl Freigabe ein Farbsignal, drehen das Wasser gelb.

In Anwesenheit von E. Coliist der Methylumbelliferyl-β-D-Glucuronid (MUG) Nährstoff durch die Bakterien Glucuronidase Enzym, produziert ein Methylumbelliferone Produkt, das blau-grüne unter UV-Licht (Abbildung 2) fluoresziert abgespalten.

Abbildung 2. Schaltplan zeigt den Methylumbelliferyl-β-D-Glucuronid (MUG) Nährstoff durch die Bakterien Glucuronidase Enzym, produziert ein Methylumberlliferone Produkt, das Blau-Grün unter ultraviolettem Licht fluoresziert gespalten.

Colilert kann durchgeführt werden, als eine Anwesenheit-Abwesenheit (P-A) Test, um anzugeben, ob die Organismen in der Probe vorhanden sind. Dieser Test erfolgt durch Auflösen des Substrats in 100 mL Wasserproben, bei 35 ± 0,5 ° C für 24 h Inkubation, und beobachten die Farbsignale. "Indikatoren Präsenz kann auch durch den Einsatz eines Systems bestimmt die wahrscheinlichste Anzahl (MPN) für jeden Organismus quantifiziert werden. Dieses Verfahren beinhaltet die Auflösung des Substrats in 100 mL Wasser-Proben, die in einem Fach mit 49 großen Brunnen und 48 kleine Brunnen versiegelt werden. Das Fach wird an 35 ± 0,5 ° C für 24 h inkubiert und dann die Brunnen mit positiven Farbänderungen sind gezählt. Das Verhältnis von großen zu kleinen Brunnen mit positiven Signalen orientiert sich an die MPN-Diagramm, das bietet die Quantifizierung auf das Vorhandensein von jedem Indikator Organismus vorhanden. Vorschriften für Trinkwasser in den Vereinigten Staaten verlangen, dass Null Coliformen in 100 mL Trinkwasser vorhanden sein.

1. Colilert Präsenz – Abwesenheit (P-A) Test

1. Öffnen Sie die 100 mL Colilert-Plastikflasche. Die Flasche enthält eine kleine Menge von pulverförmigen Reagenz, das für die richtigen Reaktionen notwendig ist, dieses Pulver nicht wegwerfen.
2. 100 mL Wasserprobe in Colilert Flasche hinzufügen.
3. Öffnen Sie die Kissen-Röhrchen mit dem nährstoffreichen Substrat und gießen Sie den Inhalt in die Wasserprobe in der Colilert-Flasche.
4. Verschließen und Abdichten der Colilert-Flasche. Schütteln Sie die Flasche kräftig, wiederholt invertieren die Flasche, bis das Substrat vollständig gelöst ist.
5. Inkubieren Sie Probe Reagenz/Wassermischung im Inneren der Flasche bei 35 ± 0,5 ° C für 24 h.
6. Beobachten Sie die gelbe Farbe in die Reagenz/Wassermischung Probe ändern. Die gelbe Farbe zeigt Coliform vorliegt. Klarem Wasser oder keine Änderung in der Farbe zeigt an, dass Coliformen abwesend sind.
7. Setzen Sie die Reagenz/Wasserprobe mit UV-Licht aus und beobachten Sie die blaue Fluoreszenz. Blaue Fluoreszenz zeigt, dass E. Coli vorhanden ist. Keine Fluoreszenz zeigt, dass E. Coli abwesend (Abbildung 3).

Abbildung 3. P-A-Test negativ (links), coliforme positiv (Mitte) und E. Coli positiv (rechts).

2. Colilert-MPN: Quanti-Tray 2000

1. Öffnen Sie die Flasche Colilert und 100 mL Wasserprobe in Colilert-Flasche.
2. Öffnen Sie die Kissen-Röhrchen mit nährstoffreichen Substrat zu und Inhalt in der Wasserprobe in der Colilert-Flasche.
3. Verschließen und Abdichten der Colilert-Flasche. Schütteln Sie die Flasche kräftig, wiederholt invertieren die Flasche, bis das Substrat vollständig gelöst ist.
4. Öffnen Sie vorsichtig Quanti-Tray 2000 durch Zusammendrücken der Kanten an der Spitze des Fachs und ziehen wieder die Registerkarte "Papier" quetschen zu halten, so dass das Fach geöffnet ist.
5. Gießen Sie die Reagenz/Wassermischung Probe in das Fach, und inkubieren Sie die Probe im Inneren des Siebes bei 35 ± 0,5 ° C für 24 h.
6. Beobachten Sie die gelbe Farbe in die Reagenz/Wassermischung Probe ändern. Die Anzahl von großen und kleinen Brunnen, die positive Präsenz für Coliformen signalisieren. Die gelbe Farbe zeigt Coliform vorliegt. Klarem Wasser oder keine Änderung in der Farbe zeigt an, dass Coliformen abwesend sind.
7. Setzen Sie Reagenz/Wasserprobe mit UV-Licht aus und beobachten Sie blaue Fluoreszenz. Die Anzahl von großen und kleinen Brunnen, die positive Präsenz für E. Colizu signalisieren. Die blaue Fluoreszenz zeigt, dass E. Coli vorhanden ist. Keine Fluoreszenz zeigt, dass E. Coli nicht vorhanden ist.
8. Verwenden Sie die Quanti-Tray 2000 MPN-Blatt (Abbildung 4), um die Konzentration für jeden Indikator Organismus vorhanden in 100 mL Wasser zu quantifizieren. Die Kalkulationstabelle verwenden, um große vergleichen: kleine positive gut Verhältnis Präsenz für beide Indikatororganismen auflisten.

Abbildung 4. Quanti-Tray negativ (links), coliforme positiv (Mitte) und E. Coli positiv (rechts).

Indikator-Organismen werden eingesetzt, um schnell und kostengünstig zu einer Kontamination der Umwelt bestimmen. Colilert-Assays werden genutzt, um die Qualität des Wassers für trinken, Freizeit- und Abwasser Quellen zu analysieren. Wasserqualität erfüllt Rechtsnormen, die von der Environmental Protection Agency (EPA) und staatlichen regulatorischen Abteilungen eingerichtet, um als eine Ressource für Mensch und/oder Umwelt Verbrauch akzeptiert werden.

Colilert-Assays sind auch aus strategischen Gründen als Massenausgleich Marker innerhalb ökologische Forschung verwendet, und diese Daten können analysiert werden, zusammen mit anderen ökologischen Assays, die Korrelation zwischen den Ergebnissen messen. Durchführung eines einfachen PA Colilert-Tests verrät, ob eine Probe verunreinigt ist, die neben Forschungsergebnisse analysiert werden kann. Wenn die P-A-Probe zeigt, dass es Verunreinigungen im Wasser, dann fehlinterpretiert die Wasserproben in der Forschung genutzt wird auch Verunreinigungen, die aufweisen kann zu führt Ergebnisse, während im MPN Quanti-Tray eine Basislinie Quantifizierung für Verunreinigungen vorhanden bietet. Beispielsweise können der Indikator-Organismen Indikator Quantifizierungen korrelieren mit der Anzahl der Erreger gefunden in einer Wasserprobe verwendet werden. Wenn die Quanti-Tray niedrigen Indikator Zahlen aufzählt, bedeutet dies, dass die Wasserprobe auch ähnliche Trends mit gering pathogene Ebenen erleben sollte.