Jointly meeting global challenges Jaarverslag 2012

 

Bacteriën opsporen met DNA-technieken

23 september 2012Onderzoek

Met behulp van DNA-analyse kan tegenwoordig snel en betrouwbaar worden aangetoond welke organismen zich in het water bevinden, in welke mate deze voorkomen en wat potentiële bronnen van verontreiniging zijn.

De kwaliteit van het oppervlaktewater in Nederland wordt goed bewaakt. KWR doet voor opdrachtgevers als Rijkswaterstaat onderzoek naar methoden om de mogelijke aanwezigheid van ziekteverwekkende bacteriën in buitenzwemwater goed en snel in beeld te krijgen. Edwin Kardinaal: “In het kader van de volksgezondheid is het belangrijk te weten of bepaalde indicatorbacteriën uit de ontlasting van mensen en dieren in het zwemwater voorkomen. Hun aanwezigheid kan duiden op de aanwezigheid van ziekteverwekkers. Ook de cyanobacterie, die we ook wel blauwalg noemen, is er één om in de gaten te houden. Cyanobacteriën zijn in staat gifstoffen te produceren die kwalijke gevolgen kunnen hebben voor mens en dier.”

42_Vrijenburgerbos

Sneller resultaat

Voorheen werd via kweekmethoden of microscopische tellingen de concentratie van bepaalde bacteriën bepaald. Onderzoek van de moleculair microbiologen Leo Heijnen en Bart Wullings resulteert in verschillende nieuw detectie- en karakteriseringsmethoden, die gebruikmaken van de mogelijkheden die DNA biedt. Kardinaal: “Door toepassing van DNA-technieken kun je in principe ’s morgens een monster nemen en ’s middags de uitslag hebben. Hiermee is dus veel sneller duidelijk of er sprake is van een overschrijding van de normen.”

Meerdere voordelen

Kort gezegd bestaat het DNA-onderzoek uit het isoleren van het DNA en het artificieel vermeerderen van stukjes DNA (PCR) die kenmerkend zijn voor een soort(groep). Met behulp van kwantitatieve DNA-technieken (qPCR) kan de concentratie van een organisme worden bepaald. Kardinaal: “Deze techniek biedt ook de mogelijkheid om – onder meer voor de Kaderrichtlijn Water (KRW) – ‘DNA-sporen’ aan te tonen van hogere organismen zoals vissen en reptielen, om zo meer te weten te komen over hun verspreidingspatroon. Elk levend dier verspreidt namelijk environmental DNA (eDNA) in het watermilieu, bijvoorbeeld door het verliezen van huidcellen en het uitscheiden van feces.

42_wilde_eenden

Bronnen opsporen

Naast het onderzoek naar ziekteverwekkers, blauwalgen en eDNA gebruikt KWR DNA-methoden waarmee de herkomst van fecale verontreinigingen kan worden aangetoond: wat zijn de veroorzakers van fecale verontreiniging in het (zwem)water en hoe groot zijn de risico’s daarvan? In 2012 worden op diverse locaties monsters genomen, waarna DNA-onderzoek van de bacteriën laat zien dat vogels een belangrijke bijdrage leveren aan verontreiniging van zwemwaterlocaties. Ook de beperkte hygiëne van zwemmers en afspoeling van grond waarop koeien grazen, zijn risicofactoren. “In 2013 richten we ons op de ontwikkeling van methoden waarmee fecale verontreiniging van honden specifiek kan worden aangetoond”, vertelt Kardinaal. Kijkend naar de toekomst verwacht hij dat er over vijf jaar heel anders gewerkt wordt. “ We zullen dan niet meer massaal kweken maar veel meer met DNA-technieken doen. De nieuwe kennis die dit oplevert, moet leiden tot aangepaste wetgeving. Dit is echter een traag proces; de ontwikkeling van nieuwe technieken loopt vaak vóór op de implementatie in wet- en regelgeving.”

© 2017 KWR Watercycle Research Institute

Tags
Contact
Zie ook
IJzermangaan 23 mei 2012 Bacteriën helpen om ijzer en mangaan uit grondwater te halen 21 februari 2012 Beschermingszones rond waterwingebieden zijn groot genoeg
Iets heel anders
13 januari 2012 Zoet water opslaan in en terugwinnen uit zoute bodem