Routekaart Next Generation Sequencing (NGS) voor bewaking microbiële drinkwaterkwaliteit

Veranderingen in de waterkwaliteit tijdens drinkwaterproductie of -distributie kunnen leiden tot groei van ongewenste micro-organismen in het drinkwatersysteem. Het mengen van drinkwater dat is geproduceerd op verschillende productielocaties of de distributie van drinkwater van een andere productielocatie kunnen een negatieve invloed hebben op de microbiologische waterkwaliteit.

Momenteel wordt de groei van ongewenste micro-organismen in het distributiesysteem voornamelijk bepaald aan de hand van het koloniegetal bij 22°C (KG22) en het koloniegetal van Aeromonas met kweekmethoden op selectieve agarplaten zoals door het Drinkwaterbesluit voorgeschreven. Het is echter aannemelijk dat ook de samenstelling van de totale microbiota in het drinkwatersysteem zal veranderen, wanneer de waterkwaliteit verandert.

NGS-methoden voor complete microbiota

Het afgelopen decennium zijn NGS-methoden om microbiota te karakteriseren sterk opgekomen. Dergelijke methoden kunnen worden gebruikt om de microbiologische drinkwaterkwaliteit veel breder te onderzoeken dan met selectieve kweekmedia.

Binnen dit project evalueren we de meerwaarde van microbiota-monitoring en wat de kansen en onmogelijkheden zijn van toepassing in de drinkwatersector. We onderzoeken de reproduceerbaarheid, herhaalbaarheid en detectielimieten van twee verschillende NGS-methoden die binnen KWR beschikbaar zijn (Illumina en Nanopore). De methoden worden door KWR ook onderling vergeleken om inzicht te krijgen in de verschillen en overeenkomsten in de resultaten. Waar mogelijk worden de drinkwaterlaboratoria gevraagd om aan het onderzoek bij te dragen met hun eigen methoden om ook deze resultaten in het onderzoek mee te kunnen nemen.

In samenwerking met de drinkwaterlaboratoria bekijken we bovendien hoe de methoden zover mogelijk kunnen worden geharmoniseerd. Zo voorkomen we dat huidige ontwikkelingen de routinematige toepassing op termijn in de weg staan, bijvoorbeeld doordat NGS-analyses die nu worden opgezet en uitgevoerd door laboratoria onnodig veel van elkaar gaan afwijken.

Ook worden interviews gehouden met de drinkwaterbedrijven en de -laboratoria om gezamenlijk te beoordelen op welke wijze NGS-methoden te gebruiken zijn binnen onderzoeksprojecten en welke afwegingen daarbij van belang zijn. Ook wordt besproken welke routinematige toepassingen mogelijk kansrijk zijn.

Routekaart toepassing NGS bij bewaken drinkwaterkwaliteit

De uitkomsten van het onderzoek worden uitgewerkt in een routekaart voor toepassing van NGS-methoden voor de bewaking van de drinkwaterkwaliteit. Hierin wordt geanticipeerd op de toepassing van NGS-methoden voor routinematige monitoring op termijn, op het gebruik van NGS-methoden voor onderzoek en wordt bepaald welke afwegingen van belang zijn bij de toepassing van de methoden voor beide doeleinden. De routekaart besteedt aandacht aan de stappen die gezet moeten worden om NGS-methoden in de praktijk meer routinematig toe te passen en verder te standaardiseren. Kansrijke toepassingen voor de uniforme NGS-methode worden onderzocht, zoals bijvoorbeeld de biologische stabiliteit van drinkwater, de invloed van het mengen van verschillende bronnen en/of pendelgebieden op de biologische stabiliteit, biofilm opbouw in verschillende leidingmaterialen en/of bij het ontstaan van afwijkingen/calamiteiten. Een afsluitende workshop wordt georganiseerd om de projectresultaten te presenteren en om gezamenlijk de dialoog aan te gaan over de kansen en onmogelijkheden van routinematige toepassing van NGS voor bewaking van de microbiële drinkwaterkwaliteit.