Die mikrobiologische Wasserqualität (z. B. von Trinkwässern, Oberflächenwässern, Badegewässern und Abwässern) wird in der Regel anhand von bakteriellen Indikatororganismen z. B. Escherichia coli oder Enterokokken ermittelt. Allerdings korrelieren diese bakteriellen Indikatorparameter nicht immer mit der Belastung durch Viren, da diese andere Eigenschaften bezüglich der Stabilität in der Umwelt aufweisen können und durch gängige Abwasserbehandlungen und Inaktivierungsmaßnahmen wie UV-Strahlung, Hitze und chemische Desinfektion auf andere Weise beeinflusst werden. Außerdem weisen einige Viren eine besonders hohe Infektiosität auf, wodurch sie schon bei einer sehr geringen Anzahl ein erhöhtes Infektionsrisiko besitzen. Durch einen Mangel an viralen Indikatoren können bei der Gewässeruntersuchung somit mögliche Risiken durch z. B. humanpathogene Viren gegebenenfalls nicht oder nicht rechtzeitig erkannt werden.

Aus diesem Grund beschäftigt sich das LANUV seit 2023 zusätzlich zur klassischen bakteriologisch-mikrobiellen Untersuchung von Umweltproben zusätzlich mit möglichen viralen Indikatoren, ebenso wie mit dem spezifischen Nachweis bestimmter humanpathogener Viren mit Übertragungsmöglichkeiten über Gewässermatrizes. Als mögliche Indikatoren werden z. B. humane Adenoviren und Bakteriophagen wie die somatischen Coliphagen erprobt. Im Rahmen der Überprüfung geeigneter Nachweisverfahren werden dabei im Bereich der Virologie Kompetenzen aus der Mikrobiologie, Zellkultur und Molekularbiologie vereint.

Somatische Coliphagen gehören zu den Bakteriophagen. So wie z. B. humanpathogene Viren menschliche Zellen infizieren, können Bakteriophagen Bakterienzellen infizieren. Somatische Coliphagen infizieren Escherichia coli und andere verwandte Bakterienstämme über Bindung an die bakterielle Zellwand. Sie dienen als Parameter für die Erfassung fäkaler Verunreinigungen. Zudem stehen sie als mögliche Indikatoren für die Beurteilung des mikrobiellen Risikos und der Belastung von Gewässern mit viralen Pathogenen im Fokus verschiedener Studien.

Der Nachweis und die Zählung somatischer Coliphagen nach DIN EN ISO 10705-2:2002-01 erfolgt über die Bebrütung der Proben mit einem geeigneten Escherichia coli-Wirtsstamm. Die Probe wird dabei in einem Double-Layer-Agar-Verfahren mit einem kleinen Volumen halbfesten Nährmediums und einer Kultur des Wirtsstamms gemischt und dann auf festem Nährmedium ausplattiert. Die Ansätze werden bebrütet und die sichtbaren Plaques, d. h. die klaren Zonen, die durch die von Phagen hervorgerufene Zell-Lyse entstehen, ausgezählt.

Frederike Blawath

Umweltmikrobiologie / wirkungsbezogene Analytik

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