Mit der MALDI-TOF-MS wurde in den letzten Jahren eine neue innovative Methodik zur schnellen Identifizierung von Mikroorganismen entwickelt. Das Verfahren kombiniert die Matrix-Assistierte Laser-Desorption-Ionisierung (MALDI) mit der Flugzeitanalyse (engl. time of flight, TOF) freigesetzter Ionen zur Massenspektrometrie. Die Identifizierung der Bakterienspezies erfolgt dabei über das Spektrum des Bakterienproteoms nach Protein-Ionisation und MALDI-TOF-MS-Analyse.
Was kann die MALDI-TOF-MS?
Die Methode hat sich im klinischen Bereich etabliert und besitzt auch erhebliches Potenzial für den Trinkwassersektor. Der große Vorteil ist die Schnelligkeit der Methodik. Liegen Bakterienisolate vor, so ist in kurzer Zeit - innerhalb von Stunden - die Identifizierung von vielen Isolaten möglich. Im Falle eines Nachweises von Indikatorbakterien, wie z. B. Enterokokken oder coliformen Bakterien, kann die schnelle Spezies-Identifizierung noch am Tag des Befundes wichtige Hinweise zur Eintragsquelle und Bewertung liefern. Für die in der Trinkwasserversorgung relevanten Indikatorbakterien steht mit der MALDI-TOF-MS am TZW eine innovative und schnelle Identifizierungsmethode zur Verfügung. Die Identifizierung kann sehr hilfreich für eine Bewertung der Befunde und die Ursachenforschung sein. So können Abkochempfehlungen verhindert werden, sofern aufgrund der Untersuchungsergebnisse eine fäkale Belastung ausgeschlossen werden kann.
Die Qualität der Identifizierung ist bei der MALDI-TOF-MS - wie auch bei anderen Identifizierungsmethoden - stark von der zugrundeliegenden Datenbank abhängig. Untersuchungen am TZW haben ergeben, dass sich Enterokokken in der Regel sicher und schnell mittels MALDI-TOF-MS identifizieren lassen. Auch für die Gruppe der coliformen Bakterien liegen bereits umfangreiche Untersuchungsergebnisse vor. Durch die gezielte Ergänzung der MALDI-Datenbank mit den Spektren verschiedener sogenannter „Umweltcoliformer“ aus dem Wasserbereich gelang es, die Identifizierung so zu verbessern, dass auch viele Isolate coliformer Bakterien aus dem Trink- und Oberflächenwasserbereich korrekt identifiziert werden können.
Aktuelle Projekte zur MALDI-TOF-MS Analytik am TZW
Die MALDI-TOF-MS-Analytik wird derzeit im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte am TZW zur Identifizierung weiterer hygienisch-relevanter Mikroorganismen wie Pseudomonas aeruginosa, Legionellen, Campylobacter spp. oder auch antibiotikaresistenten Bakterien aus dem Umweltbereich eingesetzt.
Projekte
Maldi-TOF-MS zur Spezies-Identifizierung in der Trinkwassermikrobiologie
Modernste Analyseverfahren für die Charakterisierung der Beeinflussung von Grundwasservorkommen
Enterokokken in Trinkwassersystemen
Entwicklung von validen Verfahren zum Nachweis von Resistenzen
Video
Enterokokken in Trinkwassersystemen
