"Tiszta vizet a pohárba" - Vízminőség javítását célzó vízmikrobiológiai és vízkémiai vizsgálatok egy városi ivóvízhálózaton

Bálint, Boglárka

Palatinszky, Márton

ELTE Természettudományi Kar Biológiai Intézet

ELTE Természettudományi Kar Biológiai Intézet Mikrobiológiai Tanszék

2010

ivóvíz

TDK dolgozat

Környezettudományi TDK

A tiszta ivóvíz nélkülözhetetlen része mindennapos életünknek. Megfelelő minőségét szigorú magyar és európai uniós jogszabályok biztosítják, ellenőrzését pedig illetékes hatóságok kötelező rendszerességgel elvégzik. Magyarországon az ivóvíz minőségével illetve annak ellenőrzésével szemben támasztott követelményeket a 201/2001 (X.25) Kormányrendelet részletezi. A vízminősítés során alkalmazott biológiai vizsgálatok azonban döntően a humán kórokozók kimutatására irányulnak, közegészségügyi szempontokat vesznek figyelembe, így általuk nem kaphatunk képet az ivóvíz baktériumközösségének összetételéről. További hátrányuk, hogy a szabványoknak megfelelő módszerek tenyésztésen alapuló kimutatásokat foglalnak magukba, melyek nagyfokú szelektivitása bizonyított. A ma ismert baktériumoknak kevesebb, mint 1%-át tudtuk eddig tenyésztésbe vonni, több olyan baktériumdivízió is létezik, amelyik egyáltalán nem tartalmaz tenyészthető fajokat (Hugenholtz P. et all. 1998; Dunbar J. et all. 1999). A tenyésztésbe eddig nem vont fajok nagy száma a közösségszerkezeti vizsgálatok esetében szükségessé teszi a tenyésztéstől független, molekuláris alapú módszerek alkalmazását. A terminális restrikciós fragment-hossz polimorfizmus (T-RFLP) egyike azon polimeráz láncreakción (PCR) alapú módszereknek, melyekkel közösségi ujjlenyomat vizsgálható. A T-RFLP eljárás során a közösségi DNS mintát olyan primerpár segítségével szaporítjuk fel, melynek egyike fluoreszcensen jelölve van. Az így kapott terméket restrikciós endonukleázzal emésztjük. A közösség egyes tagjaiból származó, eltérő szekvenciájú PCR termékekből az enzimatikus hasítás révén különböző méretű, fluoreszcensen jelölt terminális DNS fragmentekhez jutunk, melyeket nagy felbontású kapilláris gélelektroforézis segítségével elválasztunk és lézergerjesztéssel detektálunk (Trotha R. et all. 2002). A terminális fragmentek vándorlási sebessége a gél elektromos erőtérben hosszuk függvényében eltérő, a méret növekedésével arányosan csökken a vándorlási sebesség. Az eljárás eredményeképp egy elektroferogramot kapunk, melynek X tengelyén a fragmenthossz, Y tengelyén pedig a fluoreszcens jel intenzitása szerepel. Az elektroferogramon megjelenő csúcsok görbe alatti területe arányos a hozzájuk tartozó szervezet közösségben képviselt relatív gyakoriságával, ami alkalmassá teszi ezt az eljárást szemikvantitatív diverzitáselemzésre, különböző közösségi minták elektroferogramjainak összehasonlításáva pedig vizsgálható a közösségek közötti hasonlóság mértéke (Liu W. et all. 1997; Wang M. et all. 2004). A T-RFLP jó felbontóképességével és gyorsaságával szemben azzal a hátránnyal rendelkezik, hogy a vizsgálat után a DNS minta nem nyerhető vissza, így a fajok utólagos rendszertani beazonosítására nem használható. Egy közösség tagjainak faji azonosítására leggyakrabban alkalmazott módszer a polimeráz láncreakción és molekuláris klónozáson alapuló klónkönyvtár analízis. Ennek során a közösségi DNS izolátumokból először 16S rRNS génszakaszokat szaporítjuk fel PCR segítségével. Ezt követően az egyes amplikonokat vektorokba ligáljuk, a vektorokkal pedig kompetens sejteket transzformálunk. A kompetens sejteket differenciáló táptalajon felnövesztve szelektálni tudunk azokra a klónokra, melyek tartalmazzák a ligált inzertet. Az ily módon elkészített klónkönyvtár tagjai a közösségi PCR termék egy-egy DNS molekulájának kópiáját hordozzák. A beépített génszakaszokat visszanyerve bázissorrend elemzés végezhető és adatbázisok segítségével azonosítani lehet a közösség képviselőit. Ezt a módszert sikerrel alkalmazták ivóvizek baktériumközösségeinek leírására (Keinänen-Toivola M. et all. 2006; Williams M. et all. 2004; Revetta R. et all. 2007). Szeged városának ivóvizét régóta érintő probléma az átlagosnál kisebb stabilitás. A csapból vett vízmintákban 3-5 nap állás után „biológiai uszadék” képződése tapasztalható. A probléma megoldásának érdekében és az egyéb tekintetben is kifogástalan vízminőség eléréséért a Szegedi Vízmű Zrt-nél széleskörű vízminőség javító beruházások folynak, melyek keretén belül mikrobiológiai vizsgálatokat végeztünk. A Szegedi Vízmű Zrt. átlagosan napi 35-40 000 m3 ivóvizet termel, melyet 7 vízműtelepen eloszló, 180-560 m mélyen lévő, védett vízadó rétegre telepített mélyfúrású kútjaiból nyer és a mintegy 650 km-nyi vízhálózat segítségével juttatja el a felhasználókig.

magyar

info:eu-repo/semantics/bachelorThesis

http://hdl.handle.net/10831/37749

LOMS: https://edit.elte.hu/xmlui/bitstream/10831/37749/1/BalintBoglarka.pdf

info:eu-repo/grantAgreement/EC/FP7/227878

info:eu-repo/semantics/openAccess