Talon vesijohtoverkoston bakteeriyhteisöt paljastuvat uudella geenitutkimusmenetelmällä

Talon vesijohtoverkostossa eläviin bakteeriyhteisöihin vaikuttavat monet vesijohtoverkoston ominaisuudet: veden lämpötila, putkiston materiaali, erilainen virtaama talon eri kerroksissa ja putkien sisäpinnoille kertyvä mikrobien muodostama biofilmi. Näitä juomaveden laatuun vaikuttavia tekijöitä tutkittiin raumalaisessa ’eläväksi laboratorioksi’ rakennetussa toimistorakennuksessa. Vuonna 2011 valmistuneen talon vesijohtoverkostoon sijoitettiin näytteenottopisteitä ja biofilmin keräimiä. Osa vesijohdoista oli muovisia PEX-putkia ja osa kuparia.

Vesinäytteen ja sitä vastaavan biofilmin koko bakteerimassan ribosomaaliset geenit sekvensoitiin, eli kartoitettiin uuden sukupolven syväsekvensointilaitteella. Näin yhdestä näytteestä saatiin jopa satojatuhansia geenisekvenssejä käsittävä kirjasto, josta bakteerit ja bakteeriyhteisöt voitiin tunnistaa.

Journal of Applied Microbiology -lehden nyt julkaisemassa tutkimuksessa selvisi, että veden lämpötila ja vaihtuvuus muuttivat bakteeriyhteisön rakennetta. Esimerkiksi ympäristön mykobakteerit, joista osa voi aiheuttaa vastustuskyvyltään heikentyneille ihmisille infektioita, eivät viihtyneet toimistorakennuksen kuparisissa vesiputkissa yhtä hyvin kuin muoviputkissa, kertoo Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen, THL ja Vesi-Instituutti WANDERin tekemä yhteistutkimus.

Vain osa talousvesijärjestelmässä havaituista bakteereista oli aktiivisia, paljasti bakteerisolujen RNA:n uusi tutkimusmenetelmä. Vesijohtoverkoston läpi virranneesta suhteellisen runsaasta bakteerilajistosta osa tarttui kiinni vesiputkien sisäpinnoille ja muodosti biofilmiä. Tällaisia bakteereita olivat Sphingomonas spp., Methylobacterium spp., Limnohabitans spp. ja Rhizobiales -suvun tavanomaiset ja sinänsä harmittomat bakteerit.

Sen sijaan vesijärjestelmässä havaitut legionella-bakteerit olivat todennäköisesti inaktiivisia tai kuolleita ja tunnistettu legionella-laji oli sellainen, joka ei aiheuta ihmisille infektioita. Kun uusilla molekyylibiologisilla tekniikoilla tutkitaan talousveden bakteereja, tulisi erottaa kuolleet ja infektioita aiheuttavat bakteerit.

Vaikka toimistorakennuksen vesi oli hyvälaatuista, voi osa talousvesijärjestelmän mikrobeista kasvaessaan heikentää talousveden laatua. Haittojen ehkäisemiseksi kylmän veden tulisi olla mahdollisimman kylmää ja kuuman veden mahdollisimman kuumaa. Verkostoa suunniteltaessa tulisi välttää umpiperiä, jossa vesi ei vaihdu.

Ympäristömikrobiologiassa on perinteisesti keskitytty tutkimaan tiettyjen mikrobilajien esiintymistä näytteissä. Tällöin jää huomaamatta iso osa ympäristössä läsnä olevista muista mikrobeista ja niiden mahdollisista yhteisvaikutuksista. Mikrobiologiset analyysitekniikat kehittyvät tällä hetkellä erittäin nopeasti ja syväsekvensointi on lisännyt valtavasti yksittäisestä näytteestä saatavan tiedon määrää.

Jatkossa syväsekvensointi voi korvata monia nykyisiä yksittäisiä mikrobiologisia analyyseja ja lisätä kustannustehokkuutta sekä muuttaa käsitystämme ympäristön mikrobialtistumisesta.

Lähteet:
Inkinen, J., Jayaprakash, B., Santo Domingo, J. W., Keinänen-Toivola, M. M., Ryu, H. and Pitkänen, T. Diversity of ribosomal 16S DNA- and RNA-based bacterial community in an office building drinking water system. Journal of Applied Microbiology.

Lisätietoja:
Tarja Pitkänen, erikoistutkija
puh.  029 524 6315
Terveyden ja hyvinvoinnin laitos, THL
etunimi.sukunimi@thl.fi

Minna Keinänen-Toivola, projektipäällikkö
puh. 044 7103063
Satakunnan ammattikorkeakoulu, Teknologia -osaamisalue
Vesi-Instituutti WANDER
etunimi.sukunimi@samk.fi

Jenni Inkinen
tohtorikoulutettava
Aalto-yliopisto
etunimi.sukunimi@aalto.fi