22.10.2021 - University of Birmingham

Neues Instrument kann schädliche Blaualgen identifizieren

Ein neues Verfahren zur frühzeitigen Erkennung schädlicher Blaualgen, die in Seen, Flüssen und Stauseen auf der ganzen Welt blühen, wurde von Forschern der Universität Birmingham gemeinsam mit Forschern der Culture Collection of Algae & Protozoa (CCAP) entwickelt, die bei der Scottish Association of Marine Science angesiedelt ist.

Blaualgen, auch Cyanobakterien genannt, stellen ein großes Umweltproblem dar. Großflächige Ausbrüche oder Blüten breiten sich in Gewässern aus, verringern die Sauerstoffversorgung und das Licht, was zum Tod von Fischen und anderen Wassertieren führt. Darüber hinaus können einige Algen Giftstoffe produzieren, die für Tiere und Menschen schädlich sind.

Es ist nicht einfach, diese Blüten zu erkennen - und zwar so früh, dass sie keine gefährlichen Ausmaße annehmen -, denn es gibt Tausende von Algenarten, die vorhanden sein können. Da Algen ein lebenswichtiger Bestandteil vieler Wassersysteme sind, sind nur die Arten, die schädlich werden, für diese Präventivmaßnahmen geeignet.

Forscher der School of Biosciences der Universität Birmingham haben einen neuen Ansatz entwickelt, der die Massenspektrometrie - eine Methode zur Identifizierung spezifischer Moleküle anhand ihrer Masse - einsetzt, um wichtige Proteinmerkmale in den Algen zu identifizieren, die für jede Art einzigartig sind, so dass sie schnell ermittelt werden können. Mit Hilfe neu entwickelter, hochauflösender Techniken gelang es dem Team, hochspezifische "Fingerabdrücke" zu erstellen, die jeweils einer bestimmten Cyanobakterienart entsprechen.

Die Technik ist auch erfolgreich bei der Identifizierung von Kombinationen verschiedener Cyanobakterien in niedrigen Konzentrationen vor der Blüte. Das bedeutet, dass die Cyanobakterien identifiziert werden können, bevor sich nennenswerte Mengen von Blaualgen entwickelt haben.

Die Hauptautorin, Dr. Aneika Leney, erklärte: "Dies ist ein spannender erster Schritt auf dem Weg zur Entwicklung nützlicher Instrumente, die eingesetzt werden können, um schädliche Blaualgenblüten in Schach zu halten, während nicht-toxische Arten unangetastet bleiben.

Zukünftige Arbeiten zur Entwicklung dieser Technik würden die Erstellung einer großen Datenbank mit spektralen Fingerabdrücken für alle derzeit bekannten Cyanobakterienarten beinhalten. Wenn eine Übereinstimmung gefunden wird, kann die Art dann schnell identifiziert werden.

Die Technik kann auch dazu verwendet werden, die Echtheit von Cyanobakterienprodukten wie Spirulina-Extrakten zu überprüfen, die als Gesundheits- und Nahrungsergänzungsmittel konsumiert werden.

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