Next Generation Sequencing

 

Next Generation Sequencing – meer inzicht in microbioom van ons drinkwater

Het Waterlaboratorium is begonnen met het gebruik van Next Generation Sequencing (NGS). Deze techniek stelt ons in staat om snel en tegen relatief lage kosten de volgorde van al het aanwezige RNA of DNA in een watermonster te bepalen. Dit opent de deur naar een dieper begrip van het biologische profiel van het drinkwaterproces en de distributienetten.

 

Eind 2020 is de MinION Mk1C van Oxford Nanopore Technologies (ONT) aangeschaft; een Next Generation Sequencing-apparaat. Vervolgens hebben we in 2021 een verkennend onderzoek uitgevoerd naar de mogelijkheden en betrouwbaarheid van dit apparaat. Het verkennende onderzoek bevestigde dat het sequensen van het DNA-molecuul van het 16S rRNA-gen betrouwbaar uit te voeren was met dit apparaat. Daarom hebben we een vervolgonderzoek uitgevoerd met praktijkmonsters afkomstig van Dunea en Waternet.

Tijdens dit onderzoek hebben we Nanopore-sequencing toegepast om de verschillen in microbiële populaties van drinkwater op verschillende monsterpunten en monstertijden verder te onderzoeken. We hebben monsters genomen op drie momenten tussen augustus en november 2021 van het reine water van pompstations Katwijk, Leiduin, Scheveningen en Weesperkarspel, evenals hun distributienet.

De resultaten van dit onderzoek tonen aan dat er verschillen zijn in de microbiële populatie tussen het water afkomstig van Dunea en Waternet. Zo werden de pompstations van Katwijk en Scheveningen gekenmerkt door de aanwezigheid van Thermodesulvovibrionaceae en andere sulfaat-gerelateerde bacteriefamilies. Daarentegen vertoonden de pompstations van Waternet meer stikstof-gerelateerde bacteriefamilies. Ook konden we de invloed van open winningen waarnemen in het microbioom van Weesperkarspel en Leiduin.

De verschillen tussen het water van het pompstation en de verdere distributie waren klein voor alle genoemde pompstations in het rapport. Dit is mooi, want dit kan duiden op biologisch stabiel water. Ook zijn er tijdens het onderzoek enkele afwijkende monsters gevonden, waarbij de microbiële populatie anders was dan populatie die werd gezien in de andere monsters van hetzelfde monsterpunt. Dit toont aan dat NGS een waardevol hulpmiddel is om verstoringen of veranderingen in het drinkwaterprofiel op te sporen.

Helaas was de periode van drie maanden met drie bemonsteringen te kort om het verloop van de microbiële populatie door de tijd/seizoenen goed te kunnen beoordelen. Om een goede vingerafdruk van het drinkwater per pompstation te verkrijgen is een regelmatige bemonstering (bijv. maandelijks) over langdurige tijd aan te raden.

Deze nieuwe technologie zal onze kennis over drinkwater vergroten, wat hopelijk zal leiden tot verbeteringen in de kwaliteit en bewaking van de veiligheid van ons drinkwater.