Messsystem
AquaBio ist ein Gerät zur kontinuierlichen Messung von E. coli und gesamtcoliformen Bakterien
Bakterien wie E. coli und Enterokokken sind entsprechend der EU-Badegewässerrichtlinie (Richtlinie 2006/7/EG) Indikatorkeime für fäkale Verunreinigungen. Der Nachweis solcher Bakterien in Gewässern zeigt ein mögliches Risiko für die menschliche Gesundheit an.
Mit dem Messsystem AquaBio können in Gewässern, insbesondere nach Mischwassereinleitungen, kontinuierlich mikrobiologische Kontaminationen überwacht und tatsächlich auftretende Belastungen schnell identifiziert werden.
Das Gerät erfasst die Konzentration der verschiedenen Mikroorganismen über ein optisches Messsystem. Es besteht aus einem Flüssigkeitskreislauf mit verschiedenen Komponenten (Pumpen, Ventilrohre und Messsystem) sowie Software und Elektronik zur Steuerung und Datenverwaltung. Ein automatisches Desinfektionssystem verhindert eine Kontamination der nacheinander gezogenen Proben.
Das Gerät nimmt Proben, verwaltet das gesamte System und verarbeitet und sendet die Daten automatisch entsprechend der Programmkonfiguration an die Überwachungsstelle.
Im weiteren Verlauf des Projekts soll das Gerät an die Messung von Enterokokken und die Charakteristika von Meerwasser angepasst werden.
Messprinzip: über alternierende optische Messungen (Fluoreszenz und Absorption) werden Keimzahlen quantifiziert, die im System durch definierte Substratdosierung wachsen.
Für die Analyse werden spezifische Substrate verwendet, die im Medium spezifische Färbungen (gesamtcoliforme Bakterien) bzw. Fluoreszenz (E. coli und Enterokokken) erzeugen.
Solange das Molekül mit dem Substrat verbunden ist, ist es inaktiv (farblos). Sobald das Substrat durch die Vermehrung der Mikroorganismen verstoffwechselt wird, erzeugt es eine Färbung bzw. Fluoreszenz, die vom optischen System des Geräts erkannt wird. Registriert wird dann der Zeitpunkt dieses Nachweises zusammen mit der jeweiligen Konzentration der Mikroorganismen, ausgedrückt als MPN (most probable number). Die Sensitivität des Systems ermöglicht den Nachweis eines Bakteriums sowie die Quantifizierung von 108 MPN innerhalb von drei Stunden.
Zur Bestimmung der gesamtcoliformen Bakterien wird die Absorption bei 405 nm mit blauem Licht gemessen. Das verwendete Reagenz enthält o-Nitrophenyl-β-Dgalactopyranosid (ONPG), das die coliformen Bakterien mit dem Enzym β-Galactosidase zu einem chromogenen Gelb verstoffwechseln.
Zu Bestimmung von E. coli wird die bei 365 nm emittierte Fluoreszenz gemessen, nachdem das Molekül mit 450 nm angeregt wurde. Das verwendete Reagenz enthält 4-Methylumbeliferyl-β-d-glucuronid (MUG), das E. coli mit dem Enzym β-Glucuronidase in eine chromogene Fluoreszenz verstoffwechselt.
