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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-09-01 - 2020-08-31

Die Biostabilität des Wassers (d.h. die Speicher- und Verteilbarkeit ohne Qualitätsbeeinträchtigung) ist ein zentrales Kriterium in der Trinkwasserversorgung. Sie hat einerseits große Relevanz für die Genusstauglichkeit (z.B. schlechter Geschmack/Geruch durch mikrobielle Stoffwechselprodukte) und spielt andererseits für den Gesundheitsschutz des Konsumenten (Volksgesundheit) eine bedeutende Rolle (z.B. Vermehrung von opportunistischen Krankheitserregern wie etwa Pseudomonas aeruginosa). Die Bestimmung der Biostabilität des Wassers ist bis Dato technisch unzureichend gelöst. Aufgrund der ständigen Erwärmung unserer Grundwasserressourcen (im Schnitt 0.05 C° proJahr durch Effekte der Klimaerwärmung) und der damit verbundenen erhöhten Neigung des Wachstums opportunistischer Krankheitserreger, kommt der verbesserten Analyse/Vorhersagbarkeit der Biostabilität von Wasser eine zunehmend essentielle Rolle im Qualitätsmanagement der Trinkwasserversorgung zu. Im gegenständlichen Projekt soll ein zukunftsweisendes experimentelles Untersuchungsverfahren auf Basis modernster DNA-Sequenzierungsmethoden zum sensitiven Nachweis von Mikroorganismen und ihrer Populationsdynamik im Zuge der Biostabilitätsuntersuchung von Grund- und Trinkwasser entwickelt und evaluiert werden. Darüber hinaus soll die Möglichkeit der Kopplung von hochauflösender DNA-Sequenzierung und chemischer Analytik überprüft werden, um biochemische Schlüsselprozesse in der Wasserversorgung verfolgbar zu machen. Der Fokus dieses Projektes ist dabei auf die Entwicklung neuer Lösungsstrategien für die Untersuchung von Trinkwasserressourcen, welche in Niederösterreich von Bedeutung sind, ausgerichtet (Brunnenwasser, Grundwasser, Quellwasser). Die Untersuchung des Einflusses von Desinfektionsverfahren, Rohrmaterialien oder Biofilmen auf die Biostabilität des Wassers ist nicht unmittelbarer Gegenstand von AQUASCREEN. Das zu entwickelnde Verfahren kann jedoch selbstverständlich zur Untersuchung dieser Fragstellungen zukünftig eingesetzt werden.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-10-01 - 2025-09-30

Das CD Labor für innovative Darmgesundheitskonzepte bei Nutztieren ist in ein Hauptmodul an der Veterinärmedizinischen Universität Wien (CDL-Leiter Prof. Quendrim Zebeli) und in ein externes Modul am IFA-Tulln der BOKU gegliedert. In dem Projekt werden die Einflussfaktoren auf die Darmgesundheit bei Rindern und Schweinen untersucht. Spezieller Fokus liegt auf Milchkühen im Übergangszustand und Ferkeln in der Entwöhnungsphase. Es sollen die Gründe für verminderte Darmgesundheit erforscht werden, frühe Indikatoren dafür gefunden werden und in weiterer Folge Futtermittelzusätze zur Verhinderung von Dysbiose entwickelt und getestet werden. Das externe Modul stellt eine Metabolomics Plattform dar, mit deren Hilfe die Fragestellungen des Projektes beantwortet werden sollen. Insbesondere sollen Biomarker gefunden werden, die Aufschluss über die Darmgesundheit geben. Zu den Aufgaben des externen Moduls zählen die Entwicklung, Validierung und Anwendung von auf Hochleistungsflüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie basierenden Methoden zur Bestimmung von über 300 Metaboliten des Primärstoffwechsels in verschiedenen tierischen Matrizes wie z.B. Rumenflüssigkeit, Urin, Kot, Blut, Speichel und Milch. Zusätzlich zur zielgerichteten Metabolomics Analyse sollen nicht-zielgerichtete Metabolomics Arbeitsabläufe entwickelt und in weiterer Folge auf ihre Robustheit getestet werden, neue Biomarker zu entdecken. Weiters soll eine hauseigene Datenbank mit den Verbindungen des Rinder- und Schweinemetaboloms erstellt werden. Verschiedene Isotopenmarkierungstechniken wie die differentielle Isotopenmarkierungstechnik sollen zur gezielten Derivatisierung von Verbindungen mit speziellen funktionellen Gruppen entwickelt werden, um Unterschiede im Metabolom kranker und gesunder Tiere bzw. unterschiedlich gefütterter/behandelter Tiere zu erkennen. Schließlich sollen die am besten geeigneten Biomarker-Matrix Kombinationen eingesetzt werden, um die Effizienz von Futtermittelzusätzen zur Erhaltung der Darmgesundheit bei Milchkühen im Übergangszustand und bei Ferkeln in der Entwöhnungsphase zu testen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-09-01 - 2019-08-31

Die Diagnostik genetischer Fäkalmarker besitzt das Potential die Wasseranalytik zu revolutionieren. Richtungsweisende Anwendungen sind bis Dato vor allem im Qualitätsmanagement von Bade- und Freizeitgewässern sowie Aquakulturen durchgeführt worden. Die Möglichkeiten und das Potential solcher Verfahren zur Überwachung von Trinkwasserressourcen im Rahmen von Wassersicherheitsplänen sind kaum untersucht. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt evaluiert den Status sowie weitere notwendige Entwicklungsschritte zur Anwendung genetischer Fäkalmarker im Rahmen von Wassersicherheitsplänen. Genetische Fäkalmarker besitzen das Potential die gegenwärtige Standardmethode zum Nachweis fäkaler Spureneinträge - basierend auf den Fäkalbakterien E.coli und Enterokokken - signifikant zu erweitern. Genetische Fäkalmarker erlauben die Herkunftsbestimmung potentieller fäkaler Einträge in das Wasser, sowie die Brückenbildung zwischen den Standardmethoden der fäkalen Analytik und der mikrobiellen Risikoabschätzung. Eine ausreichend hohe fäkale Sensitivität als auch Spezifität für die zu detektierenden Fäkalquellen ist dafür wesentliche Voraussetzung. Eine neue Strategie zur Erreichung der notwendigen Leistungscharakteristik, basierend auf einer Kombination bakterieller und mitochondrieller genetischer Marker, wird für dieses Forschungsprojekt vorgeschlagen. Das Konzept wird anhand wichtiger Fäkalquellen, repräsentativer Wasserressourcen in Niederösterreich, sowie bedeutender Desinfektionsmethoden evaluiert. Die Untersuchungen werden mit den derzeitigen Standardmethoden zur Bestimmung fäkaler Einträge sowie zur generellen Charakterisierung der mikrobiologischen Wasserqualität verglichen. Spezifische chemische Parameter werden auf ihre Eignung hin zur Unterstützung der Anwendung genetischer Fäkalmarker einbezogen. Der Bereich „Intelligente Indikationssysteme und Diagnostik“ wurde als einer von drei Schwerpunktthemen, im Zuge der FTI Strategie 2020 des Landes Niederösterreich, für das Themenfeld Wasser ausgewählt. Das vorgeschlagene translationale Forschungsprojekt trägt inhaltlich somit direkt zur Umsetzung der Forschungsstrategie des Landes bei. Darüber hinaus stimuliert das Projekt zukunftsträchtige Forschungsaktivitäten zwischen der neu gegründeten Karl Landsteiner Universität in Krems, dem renommierten Analytikzentrum IFA Tulln, sowie dem Interuniversitären Kooperationszentrum Wasser & Gesundheit. Die EVN Wasser GesmbH, der größte Wasserversorger Niederösterreichs, ist ebenfalls in das Projekt eingebunden. Das translationale Forschungsprojekt kann daher als wesentlicher Beitrag international sichtbarer Wasserforschung mit praktischen Problemstellungen eines führenden Wasserversorgers im Bereich der Sicherung, Überwachung und des nachhaltigen Managements der Trinkwasserversorgung verstanden werden. Die gewonnene Expertise wird zu einer weiteren Stärkung der führenden Rolle der Wasserforschung und Wasserwirtschaft Niederösterreichs im Donauraum beitragen.

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