Wirkung des Ballastwasser-Biozids Acrolein auf verschiedene pathogene Bakterienstämme in Meer-, Brack- und Süßwasser

Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Frage, welche Wirkung das Biozid Acrolein auf verschiedene pathogene Bakterien hat. Vor dem Hintergrund der IMORichtlinie 125 [53] wurde im Ballastwasser-Übereinkommen von 2004 fest gelegt, dass Schiffe ihr Ballastwasser vorbehandeln müssen, bevor es ausgepumpt werden darf. Diese Anordnung beruht auf der Tatsache, dass durch Ballastwasser jedes Jahr Millionen von Organismen verschleppt werden und die heimische Flora und Fauna der Zielhäfen aus dem Gleichgewicht bringen. Eine Möglichkeit der Ballastwasser-Behandlung ist das Abtöten von Organismen durch Biozide. Acrolein ist ein aquatisches Biozid, das bereits für die Behandlung von Ballastwasser in Erwägung gezogen wurde (Baker Petrolite, 2001). Die hohe Reaktivität von Acrolein birgt den Vorteil, nur geringe Mengen zur Behandlung einsetzen zu müssen. In dieser Arbeit wurde die Wirkung der sechs Acrolein-Konzentrationen 0.01, 0.1, 1, 5, 10 und 15 mg/L auf zehn verschiedene Bakterienstämme untersucht. Es wurden neun pathogene Bakterienstämme untersucht, der zehnte Bakterienstamm wurde aus einer Ballastwasser-Behandlungsanlage isoliert. Zu den pathogenen Bakterien gehören Enterococcus faecalis, Escherichia coli, Serratia liquefaciens, Pseudomonas aeruginosa, Aeromonas hydrophila, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio alginolyticus und zwei Stämme Vibrio vulnificus. Basierend auf der ScanMIC-Methode (Rahman et al, 2003) wurden Mikrotiterplatten mit Bakterienflüssigkultur, Acrolein und Probenwasser unterschiedlichen Salzgehaltes belegt, mit dem Farbstoff TTC inkubiert und anschließend mit einem Flachbett-Scanner eingescant. Die Auswertung erfolgte visuell und mit Hilfe der MPN-Tabelle nach McCrady (1915). Die visuelle Auswertung der untersuchten TTC-gefärbten Isolate in den Mikrotiterplatten zeigte vielfältige morphologische Unterschiede auf. Der Zusammenhang zwischen Beweglichkeit und TTC-Phänotyp eines Isolats ist nicht eindeutig. Die Isolate reagierten mit sehr unterschiedlichem Wachstum auf die Inkubation in unterschiedlichen Salzkonzentrationen. Sie wurden daraufhin in die Gruppen „salztolerante Bakterien“, „meerwasserliebende Bakterien“ und „süßwasserliebende Bakterien“ eingeteilt. Die Behandlung mit Acrolein ergab, dass mindestens 5 mg/L Acrolein erforderlich sind, um innerhalb von fünf Tagen Inkubation alle untersuchten Bakterienstämme in allen untersuchten Salzkonzentrationen abzutöten. Innerhalb von 24 Stunden konnten vereinzelt sogar hohe Acrolein-Konzentrationen überlebt werden. 1 mg/L Acrolein ist eine Grenzkonzentration, die bei einigen Isolaten keine Reaktion hervor rief und bei anderen Isolaten innerhalb von fünf Tagen zur Abtötung führte. Der Salzgehalt des Probenwassers spielte dabei eine wichtige Rolle. Die Reaktion der Isolate auf niedrige Acrolein-Konzentrationen unterschied sich je nach Salzgehalt des Probenwassers. Unter den untersuchten Isolaten überlebten P. aeruginosa und E. faecalis die höchsten Acrolein-Konzentrationen über die längste Zeit. Das Umweltisolat, V. parahaemolyticus, V. alginolyticus und A. hydrophila reagierten am empfindlichsten auf die Behandlung mit Acrolein.

Level thesis:degree_level

Diplom

Grantor dc:publisher

Universität Oldenburg

Year

2008

Author dc:creator

• Fuchs, Andrea

• Ballastwasser , ScanMIC

Repository record source_url

http://oops.uni-oldenburg.de/952

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