Insight into aquatic microbial vitality analysis

Akvatisk mikrobiell vitalitet er en vanskelig parameter å bestemme. Grensene mellom en levende bakterie eller fytoplankton og sovende eller døde celler er uklare. Molekylær farging rettet mot spesifikk cellestruktur som DNA, cellemembran, enzymer eller proteiner kan gi innsikt i mikrobiell vitalitet og aktivitet. Denne oppgaven dekker utviklingen av fytoplankton og bakteriell vitalitets analyse metoder i kombinasjon med flow cytometri. Muligheten til å analysere tusenvis av individuelle celler med flow cytometri teknologi er fordelaktig og representerer et raskt alternativ sammenlignet med mikroskopi. Så hvorfor fokusere på akvatisk mikrobiell vitalitetsanalyse? Mikrober er essensielle aktører i næringssykluser i vannmiljøer, men de kan også bli et problem. Vanntransport, for eksempel i skips ballastvann eller brønnbåter, kan forårsake spredning av uønskede mikroorganismer. Menneskelige patogener Vibrio cholerae eller fiskepatogener Yersinia ruckeri er eksempler på slike arter. For å forhindre og redusere spredning av uønskede mikroorganismer, er vannbehandling som UV-bestråling effektivt for å inaktivering celler. To fargemetoder ble undersøkt for fytoplankton og bakteriell vitalitetsanalyse etter UV- og varmebehandlinger. Den første metoden fokuserte på enzymaktivitet og cellemembranintegritet ved å kombinere CFDA-AM og SYTOX Blue-farger for å studere vitaliteten til fytoplankton Tetraselmis suecica etter UV-bestråling. Den andre metoden brukte proteinsyntese aktivitet kombinert med DNA-farging for å studere vitaliteten til E. coli, sjøvannsbakterier og ulike fiskepatogener etter UV- og varmebehandlinger. Proteinsyntese ble analysert med BONCAT, en klikk-kjemibasert reaksjon for farging av syntetiserte proteiner. De to metodene er gode kandidater for å måle mikrobiell vitalitet etter UV-bestråling og gir et pålitelig bilde av fytoplankton og bakteriell vitalitet. Bruken av flow cytometri har vist seg å være fordelaktig for å forbedre analysekvalitet og ytelse.

Personalia

Mathilde Lindivat er en PhD-student med en mastergrad i bioteknologi og mikrobielle bioprosesser fra University of Bretagne Sud, Frankrike. Hun jobber i dag ved Høgskolen på Vestlandet (HVL) i Haugesund. Hovedveileder for Mathildes ph.d.-avhandling er førsteamanuensis Ingunn Alne Hoell ved HVL. Medveiledere er forskningsdirektør Aud Larsen (NORCE) og seniorforsker Ole-Kristian Hess-Erga (NIVA).