suomen talousvesi- verkostojen mikrobisto · jenni inkinen1// balamuralikrishna jayaprakash2//...
TRANSCRIPT
1
SUOMEN TALOUSVESI-VERKOSTOJEN MIKROBISTO
Uutta tietoa vesijohdoissa elävistä eukariooteista
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 1
DWDSOME - Mikrobiyhteisöjen dynamiikka talousveden jakelujärjestelmissä
Eukariootti -työryhmä: Jenni Inkinen1 // Balamuralikrishna Jayaprakash2 // Sallamaari Siponen3 // Anna-Maria Hokajärvi2 // Anna Pursiainen2 // Jenni Ikonen2 // Ivan Ryzhikov3 // Martin Täubel2 // Ari Kauppinen2 // Jussi Paananen1 // Ilkka T. Miettinen2 // Eila Torvinen3 // Mikko Kolehmainen3 // Tarja Pitkänen2
1 Itä-Suomen yliopisto, Lääketieteen laitos, Kuopio2 Terveyden ja hyvinvoinnin laitos (THL), Terveysturvallisuusosasto, Kuopio3 Itä-Suomen yliopisto, Ympäristö- ja biotieteiden laitos, Kuopio
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 2
1
2
2
Eukarioottiyhteisöistä vain vähän tietoa
Vesijärjestelmien mikrobien yhteisörakenteen tutkimukset ovat keskittyneet ainoastaan bakteereihin
Tautia-aiheuttavat eukariootit parhaiten tunnettuja:
– Vapaana elävät amebat kuten Vermamoeba vermiformis, Acanthamoeba spp., Balamuthia mandrillaris
– Patogeeniset loismadot (Enterobius, Ascaris) ja vapaana elävät sukkulamadot (Nematoda)
– Mykotoksiineja tai allergisoivia yhdisteitä, sekä haju- ja makuhaittoja veteen tuottavat homelajit (esim. Aspergillus, Penicillium)
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 3
TYÖN TAVOITTEET
Määrittää ja vertailla eukarioottien yhteisörakenteita suomalaisissa talousvesiverkostoissa
– Kokonaisyhteisöt sekä ainoastaan elävien yhteisöt
Ymmärtää eri ympäristötekijöiden rooli eukarioottienyhteisörakenteen muodostumisessa
– Vesilaitos
– Vesijärjestelmän ominaisuudet (kylmä hanavesi, lämmin vesi, biofilmi)
– Sijainti talousvesiverkostossa
– Vuodenaika
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 4
3
4
3
TUTKIMUSAINEISTO JA -MENETELMÄT
124 suuren tilavuuden (100 L / DEUF) talousvesinäytettä
40 lämpimän veden näytettä ja 16 biofilmi/vesimittarinäytettä
Syväsekvensointi (next-generation sequencing, NGS)
– 18S ribosomaalinen geeni (18S rDNA eli kokonaisyhteisö) ja sen transkripti (18S rRNA eli aktiivinen tai lepotilassa oleva yhteisö)
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 5
Talousvesiverkosto Raakaveden lähde Desinfiointi
A* Tekopohjavesi -
B* Tekopohjavesi -
C Pintavesi UV, ClO2, Cl2
D Pintavesi UV, NH2Cl
E Pohjavesi UV, NaOCl
*sama kaupunki
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 6
EUKARIOOTTIYHTEISÖN DIVERSITEETTI
PAINOTTAMATON PAINOTETTU
Inkinen et al. 2019. Manuscript in revision.
5
6
4
TAKSONOMISET PÄÄRYHMÄT
Kunta Pääjakso / Luokka Lkm
Metazoa
(eläimet)
Arthropoda (niveljalkaiset) 48
Gastrotricha (sukaspintaiset) 13
Nematoda (sukkulamadot) 63
Rotifera (rataseläimet) 35
Platyhelminthes (laakamadot) 12
Fungi
(sienet)
Ascomycota 66
Basidiomycota 68
Cryptomycota (“hidden fungi”) 53
Chloroplastida
(kasvit)
Charophyta 68
Chlorophyta 36
Kunta Pääjakso / Luokka Lkm
Amoebozoa
(ameebat)
Discosea 24
Tubulinea 22
LEMD255 7
LKM74 12
Alveolata
(alveolaatit)
Ciliophora (ripsieläimet) 225
Dinoflagellata (kasviplankton) 42
Protalveolata 17
Stramenopiles Ochrophyta (ruskeat levät) 174
Peronosporomycetes (vesihome) 19
Rhizaria Cercozoa (flagellaatit) 127
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 7
YLEISIMMÄT TAKSONIT VESILAITOKSITTAIN
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 8
A B C D E
AlveolaatitVihreät kasvit
Sienet
EläimetRuskeat levät
7
8
5
ALVEOLAATITVESIJOHTOVERKOSTOISSA
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 9
VIHREÄT KASVIT VESIJOHTOVERKOSTOISSA
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 10
9
10
6
RUSKEAT LEVÄT VESIJOHTOVERKOSTOISSA
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 11
SIENET VESIJOHTOVERKOSTOISSA
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 12
11
12
7
ELÄIMET VESIJOHTOVERKOSTOISSA
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 13
AMEEBAT VESIJOHTOVERKOSTOISSA
Mahdollisia haitallisia vaikutuksia vesiturvallisuuteen
– Itsessään tautia-aiheuttavat
– Taudinaiheuttajabakteereja kantavat
”Balamuthia” (=identity 90%)
Vannella
Vermamoeba vermiformis
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 14
13
14
8
LAJIEN RIKKAUS
Inkinen et al. 2019. Manuscript in revision
• Lajien lukumäärä korkeinkylmissä vesissä (vs. lämmin vesi tai biofilmit)
• Desinfioimattomissaverkostoissa enemmäneukarioottilajeja (vs. desinfioidut vesilaitokset)
• Desinfiointi näyttääaiheuttavanselektiopaineeneukarioottiyhteisöihinbakteerien tapaan
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 15
NÄYTEPISTEEN MERKITYS LAJISTOON
AMEEBAT(RNA)
SIENET (RNA)
2 peräkkäistä viikkoa, 4 vuodenaikaa, 3 verkostopistettä
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 16
15
16
9
VEDEN VANHENEMINEN VERKOSTOSSA
Hämähäkkikukka Tarenayahassleriana suuri suhteellinen osuus verkoston kauimmaisessa sijainnissa 3
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 17
JOHTOPÄÄTÖKSET
Ensimmäinen katsaus vesijohtoverkostojen eukariootteihin
Eukarioottiyhteisöt riippuvaisia ympäristötekijöistä
– Maantieteellinen sijainti/ vesilaitoksen raakavesi ja puhdistusprosessi, desinfiointi
– Talousvesi vs. lämmin vesijärjestelmä, biofilmit
– Tarkastelupisteen sijainti verkoston sisällä
Jatkotutkimuksissa selvitettävää
– Sienet ja amebat / vuorovaikutukset, toiminta ja mahdollisen terveyshaitan suuruus
– Tietokannan täydentäminen / tunnistamattomat sekvenssit
15.5.2019 #vesihuolto2019, @TarjaPitkanen, @THLorg 18
17
18
10
Erikoistutkija, dos., FT, Tarja PitkänenTerveysturvallisuusosastoVesimikrobiologian laboratorio, [email protected], @TarjaPitkanen, www.thl.fi/vesi
KIITOS MIELENKIINNOSTA!
19