Analys av bakteriesammansättning i dricksvattenledningsnät i Sydvattens distributionsområde Katharina Lührig, Björn Canbäck, Tomas Johansson, Anders Tunlid, Kenneth M. Persson och Peter Rådström Lunds Universitet
Projektets mål Utvärdering av om och hur byte av dricksvattenkvalitet påverkar biofilmen Utveckla nya metoder som kan övervaka mikrobiell vattenkvalitet
Prover tagna i ledningsnät med vatten från Ringsjön (före bytet) Ledning Vattenmätare Annat prov
Prover tagna i ledningsnät med vatten från Bolmen (efter bytet) Ledning Vattenmätare Annat prov
Biofilmsprover från nät med god och mindre god vattenkvalitet mätare (mindre god kvalitet) mätare (god kvalitet) ledning (god kvalitet) Olika biofilmsprover 3 2 1 Ledning Mätare
Biofilmsanalys genom massiv parallell pyrosekvensering 674 000 mätningar 6 prov ~ 120 000 pdf sidor Ungefär 100 000 sekvenser från varje prover Lund University 454/Roche DNA Sequencing Facility Bioinformatik till dataanalys Lunarc cluster computer Platon
Visst hantverk
Dataexempel bakteriell klassificering (674 000 sekvenser) Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Deltaproteobacteria; 100%; Desulfovibrionales; 100%; Desulfovibrionaceae; 100%; Desulfovibrio; 100% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Chlamydiae"; 49%; Chlamydiae; 49%; Chlamydiales; 49%; Parachlamydiaceae; 36%; Neochlamydia; 33% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Acidobacteria"; 100%; Acidobacteria_Gp3; 100%; Gp3; 100% Root; 100%; Bacteria; 93%; "Aquificae"; 15%; Aquificae; 15%; Aquificales; 15%; Hydrogenothermaceae; 14%; Venenivibrio; 13% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Alphaproteobacteria; 100%; Rhodospirillales; 100%; Acetobacteraceae; 100%; Roseomonas; 98% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 80%; Deltaproteobacteria; 79%; Desulfovibrionales; 37%; Desulfovibrionaceae; 36%; Desulfocurvus; 21% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Alphaproteobacteria; 100%; Sphingomonadales; 100%; Sphingomonadaceae; 100%; Sphingomonas; 72% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Chloroflexi"; 38%; Ktedonobacteria; 20%; Ktedonobacterales; 17%; Thermosporotrichaceae; 16%; Thermosporothrix; 16% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Planctomycetes"; 58%; "Planctomycetacia"; 58%; Planctomycetales; 58%; Planctomycetaceae; 58%; Singulisphaera; 47% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Betaproteobacteria; 100%; Burkholderiales; 100%; Comamonadaceae; 100%; Albidiferax; 98% Root; 100%; Bacteria; 100%; Firmicutes; 97%; Bacilli; 97%; Bacillales; 97%; Pasteuriaceae; 97%; Pasteuria; 97% Root; 100%; Bacteria; 99%; "Lentisphaerae"; 20%; "Lentisphaeria"; 20%; Victivallales; 20%; "Victivallaceae"; 20%; Victivallis; 20% Root; 100%; Bacteria; 99%; "Proteobacteria"; 70%; Gammaproteobacteria; 31%; Alteromonadales; 6%; Alteromonadaceae; 5%; Melitea; 5% Root; 100%; Bacteria; 100%; OD1; 80%; OD1_genera_incertae_sedis; 80% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 48%; Deltaproteobacteria; 32%; Syntrophobacterales; 22%; Syntrophaceae; 22%; Smithella; 22% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Spirochaetes"; 58%; Spirochaetes; 58%; Spirochaetales; 58%; Leptospiraceae; 57%; Leptonema; 35% Root; 100%; Bacteria; 95%; "Bacteroidetes"; 43%; Flavobacteria; 32%; "Flavobacteriales"; 32%; Flavobacteriaceae; 30%; Coenonia; 17% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Planctomycetes"; 100%; "Planctomycetacia"; 100%; Planctomycetales; 100%; Planctomycetaceae; 100%; Gemmata; 92% Root; 100%; Bacteria; 100%; OD1; 74%; OD1_genera_incertae_sedis; 74% Root; 100%; Bacteria; 98%; "Bacteroidetes"; 34%; "Sphingobacteria"; 29%; "Sphingobacteriales"; 29%; Chitinophagaceae; 15%; Lacibacter; 5% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Verrucomicrobia"; 100%; Opitutae; 100%; Opitutales; 99%; Opitutaceae; 99%; Opitutus; 88% Root; 100%; Bacteria; 100%; WS3; 90%; WS3_genera_incertae_sedis; 90% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Betaproteobacteria; 92%; Burkholderiales; 73%; Alcaligenaceae; 16%; Kerstersia; 13% Root; 100%; Bacteria; 97%; "Planctomycetes"; 54%; Phycisphaerae; 40%; Phycisphaerales; 40%; Phycisphaeraceae; 40%; Phycisphaera; 40% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Chloroflexi"; 62%; "Dehalococcoidetes"; 55%; Dehalogenimonas; 55% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 98%; Deltaproteobacteria; 89%; Bdellovibrionales; 79%; Bdellovibrionaceae; 76%; Bdellovibrio; 76% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Planctomycetes"; 97%; "Planctomycetacia"; 97%; Planctomycetales; 97%; Planctomycetaceae; 97%; Schlesneria; 49% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Lentisphaerae"; 82%; "Lentisphaeria"; 82%; Victivallales; 56%; "Victivallaceae"; 56%; Victivallis; 56% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Proteobacteria"; 100%; Gammaproteobacteria; 91%; Chromatiales; 40%; Ectothiorhodospiraceae; 30%; Thiorhodospira; 9% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Bacteroidetes"; 100%; "Sphingobacteria"; 73%; "Sphingobacteriales"; 73%; "Saprospiraceae"; 17%; Haliscomenobacter; 13% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Planctomycetes"; 38%; Phycisphaerae; 36%; Phycisphaerales; 36%; Phycisphaeraceae; 36%; Phycisphaera; 36% Root; 100%; Bacteria; 99%; "Proteobacteria"; 83%; Gammaproteobacteria; 58%; Chromatiales; 37%; Ectothiorhodospiraceae; 24%; Thiorhodospira; 14% Root; 100%; Bacteria; 100%; "Bacteroidetes"; 100%; "Bacteroidetes"_incertae_sedis; 81%; Ohtaekwangia; 81%
Översikt av bakteriell klassificering Fylogenetiskt träd Bakteriekluster från järnledning och vattenmätare Classification Domain: Bacteria Phylum: Proteobacteria Class: Alphaproteobacteria Order: Sphingomonadales Family: Sphingomonadaceae Characteristics - strictly aerobic - oligotrophic - can survive in chlorinated waters (Vaz-Moreira et al. 2011)
Jämförelse av olika bakteriella prover (god och mindre god vattenkvalitet)
Biomarkörer för övervakning av mikrobiell vattenkvalitet Samples (sequences) Classification A B C D (poor) (good) (good) (good) 228 22235 10391 14183 Sphingomonadaceae 67 7355 2587 1807 unclassified 454 18 1418 835 21 1117 119 97 3365 225 142 141 Nitrospiraceae 63 10365 1804 3111 Hyphomicrobiaceae 843 32 1806 1097 1090 1 0 0 unclassified 1146 5 10 5 unclassified 1082 11 83 28 Rhizobiales
Stabila förhållanden vid Proteobacteria (82-87%), störst andel Sphingomonadaceae (5,952-10,689 sekvenser) och Hyphomicrobiaceae (1,144-5,171 sekvenser)
Vid järnkorrosionsproblem fanns färre Proteobacteria (44%), med bara 149 sekvenser klassificerade som Sphingomonadaceae Men många fler Nitrospira och Pedomicrobium.
Dricksvattenledningar annorlunda än vattenmätare: Mycobacterium, Nocardia, Desulfovibrio, and Sulfuricurvum. Ett ledningsnät kan innehålla olika zoner med mikroorganismer i olika biofilmsområden.
SVU-rapport 2013-08
Medverkande NSVA Sydvatten VA SYD Svenskt Vatten Utveckling Tillämpad mikrobiologi och biologiska institutionen