Metode til undersøgelse af sporefrigivelse Med et specialdesignet kammer, P-FLEC (figur 2), undersøgtes sporefrigivelse fra byggematerialer. P-FLEC en placeres på den koloniserede gipsplade, og sporefrigivelse eller re-suspension af sporer induceres ved, at en række dyser blæser på overfladen med en veldefineret luftstrøm. Med metoden kan der opnås reproducerbare resultater mht. sporefrigivelse fra svampekolonier. Metoden anvendtes i laboratoriet sammen med en APS (Aerodynamic Particle Sizer) og spore/partikelsamplere. APS en kvantificerer antal frigivne partikler og måler samtidig deres aerodynamiske diameter. Den aerodynamiske diameter siger noget om, hvor langt ned i luftvejene partiklerne kan transporteres. Partikelsampleren opsamler de frigivne partikler, der herefter kan anvendes til forskellige laboratorieanalyser. P-FLEC en kan også bruges i feltstudier, f.eks. til sammenligning af sporefrigivelse fra forskellige byggematerialer. Endvidere kan den anvendes i humane eller dyreeksponeringsforsøg. I studiet indgik svampene Penicillium chrysogenum, Aspergillus versicolor og Trichoderma harzianum. Alle tre svampe findes ofte i indeklimaet. Svampene blev dyrket på tapetserede opfugtede gipsplader. Hvilke svampepartikler afgives? Ved luftpåvirkning afgav kulturer af T. harzianum på gipsplader aggregater af sporer og mindre partikler, som vi kalder svampemikropartikler. P. chrysogenum og A. versicolor afgav sporer og svampemikropartikler (figur 3). Svampemikropartikler er af speciel interesse, fordi man ikke ved, hvad de indeholder, og fordi man ikke kender deres effekter på luftvejene. Svampemikropartikler er meget mindre end svampesporer, og derfor kan de formentlig trænge længere ned i luftvejene end svampesporer kan. Endvidere vil svampemikropartikler lettere end sporer kunne trænge igennem små revner og sprækker i bygninger og f.eks. trænge fra bygningskonstruktioner ind i et opholdsrum. fra T. harzianum-kulturer er stærkt stigende ved påvirkning med stigende lufthastighed i intervallet 0,3 m/s til 3,0 m/s. Frigivelsen af sporer fra P. chrysogenum-kulturer steg relativt mindre ved stigende lufthastighed, idet den afgav store mængder sporer ved en luftpåvirkning helt nede ved 0,3 m/s. Derfor vil denne svamp ikke kun frigive sporer ved kraftige luftpåvirkninger, som når en dør eller et vindue er åbnet, men også ved mindre luftpåvirkninger. Sporefrigivelse fra kulturer af forskellig alder Antallet af sporer en svampekultur på gipsplader kan afgive afhænger endvidere af kulturens alder. Således afgav en svamp op til 100 gange flere sporer fra 41 dage gamle kulturer end fra 30 dage gamle kulturer selvom der på den 41 dage gamle kultur ikke var dannet flere sporer end på den 30 dage gamle kultur. Endvidere afgav T. harzianum fra ældre kulturer ca. 1 ud af 1000 dannede sporer, mens P. chrysogenum fra ældre kulturer afgav ca. 1 ud af 10 dannede sporer. Hvor stor en andel af det totale antal dannede sporer, en kultur afgiver, er således meget forskelligt. Ud over forskelle mellem svampe og mellem kolonier af forskellig alder havde fugtindhold i gipspladen også indflydelse på, hvor stor en andel af de dannede sporer, der blev afgivet. Konklusion Arealet af en svampekoloni eller det totale antal svampesporer på et fugtskadet materiale i en bygning kan ikke sige meget om den potentielle sporefrigørelse, med mindre faktorer som svampeart, koloniens alder og hvilke lufthastigheder kolonien påvirkes med er kendte. Ved vurdering af human eksponering for svampesporer er det derfor nødvendigt at kvantificere de afgivne sporer f.eks. ved sampling af luftprøver eller sedimenteret støv. Kun små andele af det totale antal dannede sporer blev frigivet ved påvirkning med en lufthastighed, der svarer til åbning af en dør. Derfor forventes eksponering i indeklimaet at foregå over en længere periode. Svampekulturerne frigav ved luftpåvirkning mikropartikler, dvs. partikler mindre end svampesporer. Svampemikropartikler er af speciel interesse, da de er relativt små og frigives i meget høje mængder. Tak til Arbejdsmiljørådets Service Center, som har finansieret projektet. E-mail-adresse Anne Mette Madsen: amm@ami.dk Figur 3. Antal og størrelsesfordeling af partikler, der blev frigivet på 1 minut, fra svampekolonier på fugtige gipsplader ved udsættelse for en luftstrøm med en hastighed på 1,5 m/s. Kilder De omtalte forsøg er præsenteret i Madsen, A.M.; Kruse, P.; Kildesø, J. og Wilkins, K. (2004). Sporefrigivelse fra svampe-koloniserede gipsplader. ASC- rapport (in press). Endvidere er flg. to artikler citeret: Meyer HW, Wurtz H, Suadicani P, Valbjorn O, Sigsgaard T, Gyntelberg F; Members of a Working Group under the Danish Mould in Buildings program (DAMIB). (2004). Molds in floor dust and building-related symptoms in adolescent school children. Indoor Air. 2004 Feb; 14:65-72. Eduard W, Douwes J, Mehl R, Heederik D, and Melbostad E. (2001) Short term exposure to airborne microbial agents during farm work: exposureresponse relations with eye and respiratory symptoms. Occupational and Environ Med; 58: 113-118. Sporefrigivelse ved varierende lufthastighed Skimmelsvampe frigav meget forskellige antal sporer under identiske forhold. F.eks. frigav P. chrysogenum ca. 100 gange flere partikler end A. versicolor og T. harzianum ved udsættelse for en luftstrøm med en hastighed på 3,0 m/s. Sporefrigivelse 22
Mikrobiologisk hurtigmetode Med en ny mikrobiologisk hurtigmetode er analysetiden, ved undersøgelse af drikkevands mikrobiologiske kvalitet, reduceret fra dage til minutter Af Morten Miller, ph.d. og Morten Reeslev, ph.d., MycoMeter ApS I Danmark producerer vi generelt drikkevand af en høj kvalitet. Vandet produceres primært fra grundvand, og det er sjældent, at der forekommer sygdomsfremkaldende bakterier og høje kimtal. Alligevel har der i de senere år været en stigende fokus på drikkevandets mikrobiologiske kvalitet. Det skyldes primært, at vandet har en længere opholdstid i ledningsnettet og bygningsinstallationer som følge af et faldende vandforbrug. Samtidig benytter man i dag nye materialer, der kan øge det mikrobiologiske vækstpotentiale. Hvorfor hurtigmetoder Det store problem, med den traditionelle kimtalsbestemmelse, er at det tager 2-7 dage, inden man har resultatet af sine prøver. En kimtalsbestemmelse bliver derfor mere en historisk registrering af vandkvaliteten end en måling, der kan bruges her og nu på prøvetagningsstedet. Derfor har der været stor interesse for at udvikle alternative hurtigmetoder. Figur 1. FLEC Field and Laboraty Emission Cell Bestemmelse af afgasninger fra overflader EUROPÆISK STANDARD: ENV 13419-2 Forskningen: Industrien: Service virksomheder: Bedre muligheder for at kortlægge materialets afgivelse af kemiske forbindelser Bedre muligheder for kontrol og udvikling af produkter som afgiver kemiske forbindelser Bedre muligheder for at lokalisere forureningskilder i bygninger. FLEC er resultatet af et samarbejde mellem Arbejdsmiljøinstituttet (AMI), Statens Byggeforskningsinstitut (SBI), Sveriges Prøvnings- och Forskningsinstitut (SP) og CHEMATEC. Figur 2. FLEC bliver produceret og markedsført af: CHEMATEC Dr. Sofies Vej 112 Tel.: +45 4634 1222 DK-4000 Roskilde Fax: +45 4634 1223 e-mail: chematec@flec.com http://www.flec.com 27
Direkte prøvetagning Prøvetagningen foregår ved en simpel filtrering af en vandprøve gennem et lukket filter (figur 1). Ved filtreringen opkoncentreres bakterier fra vandprøven på filtermembranens overflade (figur 2). Den simple opkoncentrering gør testen meget sensitiv. Er vandet under tryk kan opkoncentreringen af bakterier på membranoverfladen foregå direkte fra tappehanen ved at montere en filteradapter (figur 3). Vandtrykket bruges til at presse vand direkte fra vandkilden gennem filtermembranen. Derved undgås transport og opbevaring af prøveflasker. Den efterfølgende håndtering og analyse foregår med udgangspunkt i det lukkede filter. Er der ikke tryk på vandkilden, kan man bruge prøveflasker. Til dette formål er der udviklet en filtreringsmetode, der kan bruges direkte på prøvetagningsstedet. Er der brug for analyser i større målestok, har Mycometer ApS i samarbejde med Mikrolab Århus A/S udviklet et stationært manifoldsystem med mulighed for at filtrere mange prøver simultant (figur 4). Det simple filtreringsprincip har den fordel, at man kan opkoncentrere bakterier fra relativt store vandprøver på 100 1000 ml. I modsætning til den traditionelle kimtalsbestemmelse og andre metoder på markedet, hvor væskemængderne til analyse ofte er 100 10.000 gange mindre, er der en markant forbedret repræsentation af vandkilden. Figur 3. Der har i en årrække været hurtigmetoder på markedet, de har imidlertid ikke fået den store udbredelse. Det skyldes primært problemer med metodernes robusthed, der har givet variation i analyseresultaterne og en vis konservatisme over for indførelse af nye metoder. I dag er der imidlertid en stigende erkendelse af, at der er behov for kimtalsmetoder, der kan give et hurtigt svar på prøvestedet. Fra dage til minutter MycoMeter ApS har udviklet en professionel hurtigmetode, BactoTest, til måling af totalkim i ledningsvand. Testen måler aktiviteten af et enzym, der er til stede i bakterier. Enzymaktiviteten måles ved anvendelse af et substratanalog, der ved reaktion med enzymet fraspalter et fluorescerende stof. Metoden er baseret på en velafprøvet teknologi, som firmaet bruger i en patenteret metode Mycometer-testen [1] til måling af skimmelsvamp. Analysen er simpel og kan udføres direkte på prøvetagningsstedet med en samlet analysetid på 10-40 minutter. Fra laboratoriet til praksis Figur 5 viser data fra et laboratorieeksperiment, hvor en drikkevandsprøve blev tilsat en lille mængde næring for at simulere en situation med forhøjet bakterieindhold i drikkevand. Figuren viser en god korrelation mellem resultater af analysen og et kimtalsestimat udført ifølge europæisk og dansk standard (DS/EN ISO 6222). Testen har været anvendt igennem 2 1/2 år på Viborg Sygehus i forbindelse med en omfattende målekampagne på sygehusets varme brugsvand. Målekampagnen var led i evalueringen af et ultrafiltreringssystem til reduktion af bakterieniveauet i sygehusets varmtvandssystem. Forsøgene blev udført i et samarbejde mellem seniorkonsulent Hans-Ulrik Rasmussen og ledende mikrobiologisk overlæge Jørgen Pragh, Viborg Sygehus [2]. Prøverne blev analyseret vha. BactoTest, og traditionelle kimtalsestimater blev udført af analyselaboratoriet Eurofins. Figur 6 viser en god overensstemmelse mellem resultaterne af de to metoder. Ved målekampagnen på Viborg Sygehus blev bakterieniveauet beskrevet før og efter introduktionen af den bakteriereducerende foranstaltning. På den måde fik man etableret et godt grundlag for at vurdere behandlingens effekt på kort og langt sigt. I praksis er det ofte en stor fordel hurtigt at kunne danne sig et overblik over de mikrobiologisk kritiske steder i større vandinstallationer. På den måde opnår man tidligt i forløbet en fokusering af indsatsen og kan spare både tid og ressourcer. Foretager man renoveringer af ældre vandinstallationer eller etablerer nye, kan et hurtigt svar reducere omkostningerne i indkøringsfasen, fordi man løbende kan lokalisere uregelmæssigheder og justere sine tiltag. Figur 4. 28
Gratis forskningspublicering i BioMed Centrals åbne arkiver Figur 5. Drikkevand til industriformål I industrien kan midlertidige udsving i vandkvaliteten påvirke vandets egnethed til industriel anvendelse og i nogle tilfælde betyde nedlukning af produktioner med store omkostninger til følge. Der er derfor en øget interesse for rutinemæssigt at kunne måle indholdet af bakterier i drikkevand til industrielle Danmarks Elektroniske Forskningsbibliotek (DEF) har indgået national aftale med forlaget BioMed Central om fri adgang til at læse, downloade og publicere videnskabelige artikler i åbne arkiver inden for biologi og medicin. Aftalen vil i løbet af det næste år kunne spare danske universiteter, hospitaler og øvrige forskningsinstitutioner tusindvis af kroner ved at dække alle omkostninger i forbindelse med publicering i BioMed Centrals 120 åbne arkiver. DEF er en netværksorganisation af de danske forskningsbiblioteker og et tværministerielt samarbejde mellem Kulturministeriet og Videnskabsministeriet. DEF-ansvarlig, Bo Öhrström, vicedirektør i Biblioteksstyrelsen, siger om aftalen med Bio- Med Central: - Åbne arkiver afspejler en helt ny måde at forske og publicere på. Det gælder i første omgang den frie adgang til dugfriske forskningsresultater. Åbne arkiver er ikke alene en fordel for udbredelsen af forskningsresultater, men afspejler en helt ny udvikling inden for forskningspublicering. En national aftale som denne tilgodeser alle forskere og forskningsinstitutioner i hele Danmark, også de mindre forskningsprojekter i vækstmiljøerne. Alle DEF-institutioner har fra 1. november adgang til Bio- Med Centrals åbne arkiver. Øvrige institutioner i Danmark kan få oprettet adgang ved henvendelse til bibliotekskonsulent Anette Schneider på asc@bs.dk Figur 6. formål med simple og hurtige metoder. Teknologisk Institut har igennem længere tid arbejdet med at tilrette HACCP (Hazardous Analysis Critical Control Point)-principperne til drikkevandsområdet. HACCP er udviklet i fødevareindustrien og har været anvendt i mange år til at systematisere overvågning af kritiske parametre i fødevareproduktionen. Systemet er baseret på, at man skal være proaktiv og forebyggende. Indtil nu har det været vanskeligt, fordi der mangler robuste målemetoder til mikrobiologiske parametre, der samtidigt kan levere hurtige resultater. I øjeblikket undersøges mulighederne for at anvende testen som et redskab ved tilretning af HACCPprincipperne til mikrobiologisk kontrol af drikkevand i industrien. E-mail-adresse Morten Miller: mmiller@mycometer.dk Referencer: 1. Miller, M. og Reeslev M. (2004).»Skimmelsporer og skimmelvækst er ikke det samme«. Dansk Kemi, 85, nr. 1, 14-15. 2. Rasmussen, U. og Pragh, J. (2004).»Legionellabekæmpelse i vandsystemer«. Dansk Kemi, 85, nr. 3, 32-33. 29
Skimmelsvampe og indeklima - hvad ved vi i dag? Her gives et overblik over, hvad der er videnskabeligt dokumenteret om de bygningsrelaterede skimmelsvampe, deres biologi og deres betydning for mennesker og bygninger Af Suzanne Gravesen, seniorforsker, tidl. Statens Byggeforskningsinstitut Skimmelsvampe i fugtige bygninger har ofte været diskuteret som mulig årsag til luftvejsallergi eller indeklimasymptomer. Skimmelsvampeallergi er velkendt, specielt over for de skimmelsvampe, der dominerer i udeluften. Til gengæld er der kun rapporteret få tilfælde af skimmelsvampeallergi forårsaget af ophold i fugt- og vandskadede bygninger. I Danmark har der i mere end 20 år været tilbagevendende, til tider meget sensationsprægede, skriverier i pressen om bygninger inficeret med skimmelsvampe. Skimmelsvampes rolle som sygdomsfremkaldende eller genevoldende organismer indendørs har været genstand for mange diskussioner blandt de forskellige faggrupper, som har haft berøring med området. I USA er skimmel i bygninger blevet en rigtig»hot potato«, en ubehagelig cocktail af uvidenhed, hysteri og kommercielle interesser. Her forsøges det at skille tro fra viden ved at vurdere, hvad der er videnskabeligt dokumenteret om de bygningsrelaterede skimmelsvampe, deres biologi og deres betydning for mennesker og bygninger. Noget af den nyeste viden er opnået gennem det tværfaglige forskningsprogram»skimmelsvampe i bygninger 1998 2002«, der omfattede et sundhedsmæssigt, et mikrobiologisk og et byggeteknisk delprogram. Forfatteren til denne artikel var leder af de mikrobiologiske projekter inden for programmet. Skimmelsvampe er smukke! Dyrkningsplade med Penicillium brevicompactum, hvor et af svampens stofskifteprodukter antager en livlig rød farve. Foto: BioCentrum-DTU Hvad er skimmelsvampe? Skimmelsvampe er mikroorganismer. De tilhører hverken dyreeller planteriget, men er en selvstændig biologisk gruppe. De findes overalt og vokser i kolonier som tynde hyfer, der tilsammen danner et mycelium. Skimmelsvampe udskiller forskellige substratnedbrydende enzymer og en række andre biologisk aktive stoffer. Blandt disse er mykotoksiner, giftige sekundære metabolitter, der beskytter svampen mod konkurrenter i nærmiljøet. Skimmelsvampe spreder sig ved at frigive millioner af sporer til luften. Når de rette vækstbetingelser er til stede, spirer sporerne og danner nyt mycelium. Små fragmenter af mycelium kan også frigives til luften, hvorved nye kolonier kan etableres. Skimmelsvampe spiller en vigtig rolle i naturens stofkredsløb og i føde- og medicinalvareindustrien, men kan også have en række sundhedsskadelige effekter på mennesker. Ved at nedbryde og omsætte det organiske materiale til simplere stoffer vokser svampene og er dermed nogle af vore vigtigste organismer i stofkredsløbet. Dias: Kristian Fog Nielsen. En skov af penselskimmel (Penicillium) forstørret ca. 1000 gange. Man ser de sporebærende stilke (konidiebærerne) og sporerne, hvoraf nogle allerede er blevet frigjort og ligger på bunden. Foto R.A. Samson i (Gravesen, Frisvad & Samson: Microfungi, 1994). 30