Skip to main content
header

חיידקים מאירים לגילוי מהיר של מזהמים במים

חברת צ'קלייט

רקע

זיהום מים מהווה את אחת הבעיות הסביבתיות הקשות ביותר בעולם כולו.

מי השתייה שלנו חשופים לזיהומים ממקורות שונים (רובם מעשה ידי אדם), כמו: הזרמת שפכים ביתיים או תעשייתיים; חלחול נוזלים למי התהום שמקורם בפסולת, דליפות דלק ונפט או חומרי דישון.

איכות המים נקבעת בדרך כלל באמצעות השוואות של מאפיינים כימיים ופיזיקאליים של דגימות מים, על פי הנחיות לאומיות ובינלאומיות. בארץ ובעולם, בודקים את איכות מי השתייה באופן רציף או על ידי דיגום תקופתי ובדיקות במעבדה.

כחלק מהבדיקות מבצעים ניטור רציף של מדדים עקיפים, כמו: חומציות, טמפרטורה, מוליכות, עכירות, כלור.

בנוסף עורכים דיגום ובדיקות מעבדתיות של: חיידקים (כל שבוע) חומרים כימיים מסוימים (כ-150 חומרים, פעם בשנה או שלוש שנים) עשרות אלפי חומרים כימיים שונים עלולים להגיע למקורות מי השתייה שלנו.

הבדיקות הכימיות הסטנדרטיות מזהות רק מאות בודדות של חומרים כימיים, ועלותן גבוהה. מסיבה זו בדיקות אלה נערכות בתדירות נמוכה.

בנוסף, החומרים הכימיים השונים עשויים להגיב זה עם זה באופן הגורם לרעילות שאינה ניתנת לגילוי בשיטות כימיות רגילות, ובכך להביא להרעלת מי השתייה.

לא קיים היום מבחן יחיד המסוגל לגלות את כל החומרים העלולים להרעיל את המים, אולם יצור חי הנחשף למים הנבדקים, עשוי לתת מידע אמין על רעילות.

מטרת המחקר

פיתוח שיטה לגילוי מהיר של מגוון רחב של חומרים כימיים רעילים במים.

 

שיטת המחקר

חיידקים מאירים (Vibrio fischeri, Vibrio harveyi, Photobacterium leiognathi) מפיצים אור כחול-ירוק כתוצאה מריאקציה כימית, שבמהלכה אנרגיה כימית הופכת לאנרגיית אור.

חיידקים מאירים מתקיימים בסימביוזה (חיי שיתוף) עם יצורים גדולים יותר, כמו דגים, מדוזות וצלופחים. החיידקים פולטים אנרגיית אור לסביבה באמצעות מנגנון מורכב, הקשור למערכת הנשימה שלהם.

ההארה הביולוגית תלויה בפעילות תקינה של התא.

ניתן לבודד חיידקים אלו ולגדלם באופן מבוקר במעבדה.

בחברת צ'קלייט משתמשים בחיידקים אלו, המגודלים במעבדות, כחיישנים רגישים לגילוי שינויים באיכות מי שתייה, כאשר עוצמת האור הנפלט על ידם משתנה בתגובה להימצאות חומרים כימיים (רעילים) במים.

מהלך הבדיקה

עקרון הבדיקה פשוט:

כאשר החיידקים נחשפים למקור מים נקיים, עוצמת האור הנפלט על ידם היא גבוהה.

כאשר החיידקים נחשפים למקור מים המזוהם בחומרים כימיים שונים (כגון מתכות כבדות, שמנים, דטרגנטים, חומרי הדברה) - עוצמת האור המופץ על ידם נמוכה יותר.

באמצעות מד-אור רגיש ניתן למדוד במדויק את עוצמת האור המופץ על ידי החיידקים.

ככל שהפגיעה בתא החיידק משמעותית יותר (בשל ריכוז החומר הרעיל, או בשל אופיו), כך תהיה עוצמת האור הנמדדת נמוכה יותר.

החיידק מגיב תוך דקות ספורות בלבד - כך שניתן לבצע את הבדיקה בסמוך למקור המים הנבחן, ואין צורך לשלוח את הדגימה למעבדה רחוקה ולחכות לתשובה שעות ואף ימים.

ריכוזי החומרים להם מגיב החיידק תלויים בדרגת הרעילות של החומר הנבדק, ויכולים לנוע בין מיליגרמים לליטר (ppm) עד למיקרוגרמים בודדים לליטר (ppb).

 

מסקנה

חיידקים מאירים מתאימים מאוד לשמש כחיישני רעילות מים, וזאת בשל קלות גידולם, עלותם הנמוכה, היכולת לשמור אותם במצב יציב לאורך זמן והיכולת למדוד בקלות ובאופן מהיר ומדויק את עוצמת האור המופץ על ידם, המשמש כמדד לבריאותם. חשוב להדגיש כי השימוש בחיידקים המאירים אינו בא להחליף את שיטות הבדיקה האנליטיות-כימיות במעבדה, אלא מהווה כלי מבחן מהיר ורגיש לניטור אירועי זיהום במים.

חשיבות המחקר

כיום מספקת חברת צ'קלייט ערכות לשימוש במעבדה או בתנאי שטח, וכן מכשירים הבודקים רעילות במים באופן אוטומטי - כולם מבוססים על שימוש בחיידקים מאירים. מוצרים אלו נמכרים ברחבי העולם ומשמשים את האחראים על איכות המים (משרדי הגנת הסביבה, בריאות, צבא, עיריות, ספקי מים כמו מקורות) ככלי התראה ראשוני על שינויים מסוכנים באיכות המים.

 

 

נוצר בתאריך: 26/09/10
עודכן בתאריך: 14/02/11