31. Mai 2022
Projektlaufzeit: 04.2019 - 05.2022
Projektstatus: abgeschlossen
Förderkennzeichen: W 201823
Im Forschungsprojekt MALDI-ID wurde die Identifizierung von Bakterien mittels MALDI-TOF-MS* bewertet und Empfehlungen für die Praxis entwickelt, um den Nachweis von trinkwasserrelevanten Bakterien zu verkürzen.
*englische Abkürzung für matrixunterstützte Laser-Desorptions-Ionisation mit Flugzeitmassenspektrometer-Detektion (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization — Time of Flight Mass Spectrometry)
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In dem Forschungsprojekt MALDI-ID wurde die MALDI-TOF-MS-Methodik für den Nachweis von Bakterien bewertet und Empfehlungen für den Einsatz in der Praxis der Trinkwasseranalytik erarbeitet werden. Ein wichtiges Ziel des Vorhabens war, die Datenbank mit Umweltisolaten aus dem Wasserbereich zu ergänzen, denn die Qualität der Identifizierung bakterieller Isolate hängt stark von der zugrundeliegenden Datenbank ab. Diese umfasst im Moment vor allem medizinisch relevante Bakterien.
Folgende Fragestellungen sollten beantwortet werden:
In Deutschland wird der überwiegende Teil des Trinkwassers ohne Desinfektion oder Reste von Desinfektionsmittel verteilt. Bei einem Nachweis von Bakterien ist daher die schnelle Reaktion der Wasserversorgungsunternehmen unabdingbar, um eine Gesundheitsgefährdung der Bevölkerung zu vermeiden. Hierzu gehören Maßnahmen wie Notfalldesinfektion oder Abkochempfehlungen, die jedoch immer mit großen Imageschäden für die Wasserversorger verbunden sind. Seit einigen Jahren hat sich eine vollkommen neuartige und innovative Methode zur Identifizierung von Bakterien in Laboratorien der medizinisch-mikrobiologischen Diagnostik etabliert: MALDI-TOF-MS. Diese Methodik beruht auf der Analyse des Proteinspektrums der Bakterien, wobei ein „molekularer Fingerprint“ der ribosomalen Proteine erstellt wird. Dieses Spektrum ist charakteristisch für einzelne Bakterienspezies.
Der Hauptvorteil von MALDI-TOF-MS ist die Schnelligkeit der Methode: Positivbefunde können innerhalb weniger Stunden und damit noch am selben Tag identifiziert werden. Dies stellt eine enorme Zeitersparnis im Vergleich zu klassischen biochemischen Verfahren und auch der Identifizierung über die DNA-Sequenz dar. Die Ursache für bakteriell verunreinigtes Trinkwasser könnte dadurch schnell ermittelt und behoben, sowie Abkochgebote vermieden werden.
Während andere Studien bereits zeigen, dass die MALDI-TOF-MS eine geeignete Methodik für die Identifizierung von Legionellen ist, liegen für andere hygienisch relevante Bakterien aus dem Trinkwasserbereich kaum Erfahrungswerte vor. Dies gilt insbesondere für Indikatorbakterien, deren Nachweis im Trinkwasser zu einem Abkochgebot oder zu sonstigen für den Verbraucher wahrnehmbaren Maßnahmen wie der Chlorung führen können.
Diese Lücke wurde mit dem Forschungsvorhaben MALDI-ID geschlossen, denn die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt: Auch für den Trinkwassersektor die MALDI-TOF-MS-Technologie für die Identifizierung von Bakterien sehr zukunftsträchtig ist. Coliforme Bakterien, Enterokokken, Pseudomonas aeruginosa und thermophile Campylobacter spp. aus Wasserproben können mit der MALDI-TOF-MS sehr schnell identifiziert werden.
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