Bei der Lyse von Cyanobakterien durch Viren (Cyanophagen) können Toxine freigesetzt werden, die kritisch für die Trinkwasserversorgung sind. Im Projekt CyLys wurden daher Nachweismethoden für Cyanobakterien und Cyanphagen entwickelt, um eine Lyse von Cyanobakterien frühzeitig zu detektieren.
In den letzten Jahren kommt es in Seen und Talsperren vermehrt zu Blaualgenblüten. Dabei handelt es sich um Massenentwicklungen von Cyanobakterien, die unter bestimmten Bedingungen giftige Stoffe freisetzen können. Besonders kritisch wird es, wenn Cyanobakterien durch Cyanophagen – d.h. auf Cyanobakterien spezialisierte Viren – befallen und zerstört werden. Dieser Prozess, die sogenannte Lyse, führt zur plötzlichen Freisetzung von Zellinhaltsstoffen, darunter auch Toxine oder Geruchs- und Geschmacksstoffe, die in der konventionellen Trinkwasseraufbereitung nur schwer zu entfernen sind.
Das vom TZW gemeinsam mit der bbe Moldaenke GmbH durchgeführte Forschungsprojekt CyLys hatte das Ziel, Nachweismethoden zu entwickeln, um eine Lyse von Cyanobakterien frühzeitig zu detektieren. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung einer Online-Messmethode, die Veränderungen in der Fluoreszenz von Pigmenten wie Phycocyanin und Phycoerythrin detektiert. Weiterhin wurden molekularbiologische und mikrobiologische Verfahren wie die quantitative PCR (qPCR), Durchflusszytometrie und Plaque-Assays entwickelt, um Cyanobakterien, deren Toxingene sowie die verursachenden Cyanophagen nachweisen und quantifizieren zu können. Die entwickelten Nachweismethoden wurden sowohl im Labor als auch an Umweltproben aus Seen und Talsperren angewandt.
Ein besonderes Augenmerk lag auf dem Nachweis der Korrelation zwischen fluorometrischen Messungen und molekularbiologischen Analysen. Die Kombination beider Verfahren erlaubt eine Erkennung von Lyseprozessen und liefert wertvolle Informationen über die Dynamik von Cyanobakterienpopulationen. Während die Fluoreszenzveränderungen zeitnah Hinweise auf eine Lyse geben können, ermöglichen die genetischen Verfahren eine Identifikation und Quantifizierung der beteiligten Mikroorganismen.
Mit dem Projekt CyLys wurde ein wichtiger erster Schritt zur Entwicklung eines Monitoringssystems gemacht, welches zukünftig Wasserversorgern ermöglichen soll kritische Cyanobakterien-Entwicklungen in Oberflächengewässern frühzeitig zu erkennen.
