Danske præmieforskere krænger bakteriernes »sorte boks« åben
Lige nu udforsker danske forskere det potentiale, der gemmer sig et noget uventet sted - hos bakterierne i vores renseanlæg. Projektet kan være med til at udvide horisonten for, hvad vi kan bruge viden om bakterier til.
bakterier i petriskål forsker dna sekventering

Sidste års vindere af Årets Danske Forskningsresultat er nu klar med et nyt projekt, der vil afdække sammensætningen af bakterier i vores spildevand, hvilket kan give store fordele i samfundet. (Foto: Shutterstock.com)

Når det kommer til bakterier, er det godt at kende ven fra fjende, og det er netop, hvad et dansk forskerhold har sat sig for. Først og fremmest med fokus på bakterier i vores renseanlæg.  

Renseanlæggene, som førhen blev kaldt rensningsanlæg, er nemlig afhængige af bakterier til at rense vandet, så derfor starter projektet netop her, for der er et aktuelt problem at løse, forklarer projektleder Per Halkjær Nielsen, der er professor på Aalborg Universitet.

renseanlæg skal reddes af bakterier

Renseanlæg som det her kan fungere bedre, hvis man kender bakteriebefolkningen i vandet. (Foto: Shutterstock.com)

»Langt de fleste af bakterierne i anlæggene kender vi ikke, og derfor kan driften af anlæggene være uforudsigelig - som at arbejde med en sort boks,« siger han.

Det vil han og kollegerne lave om på ved hjælp af en maskine, der på rekordtid kan afsløre bakteriesammensætningen, fortæller han. Med store fordele for vandkvalitet og miljø.

»Det vil forbedre vandkvaliteten, fordi man bedre kan kontrollere indholdet af skadelige bakterier og derved ikke behøver tilsætte så mange kemikalier, som man gør i dag. Desuden vil det betyde, at anlæggene kan rense vandet mere effektivt for blandt andet kvælstof og fosfor,« fortæller han.

Næringsstoffer skader miljøet

Kvælstof og fosfor er potentielt miljøskadelige stoffer, hvis de ikke fjernes i tilstrækkelig grad fra spildevandet.

Så løber de nemlig ud i fjordene, hvor de kan medføre iltsvind og fiskedød.

Bygger videre på Årets Danske Forskningsresultat 2015

Projektet bygger ovenpå mange års forskning i bakterier, hvor særligt én opdagelse høstede forskergruppen hæder og ære - Årets Danske Forskningsresultat 2015.

En pris, som der stemmes om blandt Videnskab.dk’s læsere, og hvor der lige nu igen kan stemmes på 10 nye nominerede forskergrupper, der forbløffede os i løbet af 2016.   

Forskningsgruppen, der blev sidste års vindere, vandt for opdagelsen af særlig bakterietype, der var i stand til at omsætte kvælstof på en måde, som man hidtil havde troet var umulig.

Årets Danske Forskningsresultat

Årets Danske Forskningsresultat er Videnskab.dk’s læserpris, som går til forskerne bag et resultat, som i det forgangne år har overrasket, imponeret, fascineret eller forandret.

Videnskab.dk’s læsere kan stemme om en række resultater, som redaktionen har udvalgt fra årets spændende forskning.

Du kan netop nu stemme på din favoritforskning fra år 2016 - afstemningen løber til den 22. februar, hvorefter prisen uddeles under Forskningens Døgn, 24. april til 1. maj.  

Stem her.  

Lynoverblik over bakterier

I det aktuelle projekt med fokus på vandrensning arbejder Per Halkjær Nielsen og kollegerne på at udvikle håndholdte genom-målere, som kan identificere bakterierne hurtigt og dermed gøre rensningsprocessen i renseanlæggene nemmere at kontrollere.

»Planen er, at man skal kunne tage en prøve ude på renseanlæggene og inden for en time eller to kende bakteriesammensætningen i vandet. Så ved man, om der er gode eller dårlige bakterier til stede, og så kan man agere efter det,« forklarer Per Halkjær Nielsen.  

Først skal der dog lige laves en del forarbejde, fortæller han. 

»Bakteriesammensætning er kompliceret, og man kan ikke umiddelbart bruge svaret på prøven, hvis man ikke ved, hvilken bakterie genomet tilhører,« siger han.  

Derfor består en del af det nuværende projekt i at kortlægge arvematerialet for så mange som muligt af de bakterier, der findes i vores renseanlæg, så der er noget at sammenligne med, når prøven tages, fortæller han. 

Teknologien giver store muligheder

Det hurtige bakterieoverblik kan udvikles til at gøre en forskel mange andre steder, fortæller Per Halkjær Nielsen.

»Det her kan bruges alle de steder, hvor kendskab til bakterier spiller en rolle,« siger han.

Dermed kan det ifølge forskeren få stor betydning for eksempelvis:

  • Hurtigere diagnosticering af bakteriebårne sygdomme

  • Overvågning af MRSA hos svinebesætninger

  • Optimering af bakteriebaseret biogasproduktion

  • Viden om tarmsystemet

  • Test af drikke- og badevand

grisestald

De håndholdte bakteriemålere kan blive til stor gavn i blandt andet svinestalde, hvor de kan detektere uønskede bakterier som MRSA. (Foto: Shutterstock.com)

»Det er et super spændende og rigtig lovende område. Om ikke så mange år kan man måske gå til lægen og få målt præcis, hvilke bakterier der befinder sig i kroppen lige nu. Der er helt sikkert mulighed for, at teknikken vil kunne bruges inden for alle de nævnte områder om bare 4 til 6 år,« siger Per Halkjær Nielsen.

Et felt i voldsom vækst

Lektor i geomikrobiologi Kasper Urup Kjeldsen fra Aarhus Universitet mener også, at der er stort potentiale på feltet.

Han har selv brugt metoden i flere af sine studier i eksempelvis bakterier i havbunden

»Vores evne til at analysere større mængder DNA til billigere penge stiger mere end eksponentielt lige nu. Dermed kan vi kortlægge den mikrobielle artsrigdom omkring os i miljøet og forstå, hvordan økosystemerne virker - hvad enten det er i rensesanlæg, i havbunden eller andre steder,« siger han. 

Bakteriekartotek opbygges løbende

Forskerne bag renseanlægsprojektet regner med at have de første genom-målere klar til test i løbet af efteråret 2017. Kortlægningen af bakterier vil dog skulle fortsætte på sidelinjen i de næste mange år, fortæller Per Halkjær Nielsen.

»Viden om bakterietyper tager lang tid at oparbejde, så det bliver en løbende proces. Vi kender måske 30 af de vigtige bakterier i renseanlæggene lige nu, men der er hundreder af andre. Det tager lang tid at få overblik over dem og deres funktion,« siger forskeren.