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Diversity of the Genus Bacillus and the Occurrence of Bacterial Endospores in Soil, with Special Reference to Bacillus anthracis


Brandes Ammann, Andrea Alexandra. Diversity of the Genus Bacillus and the Occurrence of Bacterial Endospores in Soil, with Special Reference to Bacillus anthracis. 2010, University of Zurich, Faculty of Science.

Abstract

Bakterien der Gattung Bacillus sind im Boden weit verbreitet und können unter ungünstigen Bedingungen Dauerstadien (Sporen) bilden. Bakteriensporen sind sehr widerstandfähig und können lange Zeit in der Umwelt überdauern. Die meisten Bazillen sind harmlos für Mensch und Tier. Zu ihnen gehören aber auch einige bekannte Krankheitserreger wie z.B. Bacillus anthracis (Anthrax, Milzbrand). Diese vergessene Tierkrankheit war einst relativ weit verbreitet. Auch Menschen können sich anstecken. Verschiedene Standorte könnten noch immer mit keimfähigen Sporen kontaminiert sein und so als natürliche Reservoire dienen. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden historische Recherchen über das Auftreten von Tier-Anthrax im Kanton Zürich durchgeführt und ein Kataster von möglicherweise kontaminierten Standorten erstellt. Weiter wurden verschiedene Methoden zur Detektion und Identifikation von Bekteriensporen entwickelt und getestet, die schnell, einfach in der Anwendung und kostengünstig sein sollten. Dazu gehörten physikalisch- chemische Methoden wie Terbiumfluoreszenz und Fourier Transformation Infrarot (FTIR) Spektroskopie sowie selektive und chromogene Nährmedien. Schliesslich wurde mit Hilfe von molekularbiologischen Methoden (PCR-TTGE fingerprinting Technik) die Diversität von Bacillus Arten im Boden untersucht. B. anthracis konnte in keiner der Proben eines potentiell noch kontaminierten Standortes nachgewiesen werden.

Bacteria of the genus Bacillus are common in soil and are able to build dormant stages(endospores) under unfavorable environmental conditions. These spores are extremely resistant to environmental stress and found to survive in soil for many decades. Most Bacilli are harmless to humans and animals, but some of them (e.g. Bacillus anthracis) can cause severe diseases like anthrax. This long-forgotten animal disease once was relatively widespread. It is zoonotic, that means, that it can be transmitted to people. Specific sites could still be contaminated with viable spores and serve as natural reservoirs. Within the scope of this doctoral thesis historical investigations about animal anthrax in the canton of Zurich were carried out and a land register of possibly contaminated locations was established. Furthermore different methods to detect and identify bacterial spores were evaluated and (further) developed. They had to be fast, easy and inexpensive. These were physico-chemical methods such as Terbium fluorescence and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy as well as selective and chromogenic media. Finally the bacillus diversity in soil was assessed by molecular methods (PCR-TTGE fingerprinting technique). B. anthracis was detected in none of the samples collected from a potentially still contaminated site.

Abstract

Bakterien der Gattung Bacillus sind im Boden weit verbreitet und können unter ungünstigen Bedingungen Dauerstadien (Sporen) bilden. Bakteriensporen sind sehr widerstandfähig und können lange Zeit in der Umwelt überdauern. Die meisten Bazillen sind harmlos für Mensch und Tier. Zu ihnen gehören aber auch einige bekannte Krankheitserreger wie z.B. Bacillus anthracis (Anthrax, Milzbrand). Diese vergessene Tierkrankheit war einst relativ weit verbreitet. Auch Menschen können sich anstecken. Verschiedene Standorte könnten noch immer mit keimfähigen Sporen kontaminiert sein und so als natürliche Reservoire dienen. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden historische Recherchen über das Auftreten von Tier-Anthrax im Kanton Zürich durchgeführt und ein Kataster von möglicherweise kontaminierten Standorten erstellt. Weiter wurden verschiedene Methoden zur Detektion und Identifikation von Bekteriensporen entwickelt und getestet, die schnell, einfach in der Anwendung und kostengünstig sein sollten. Dazu gehörten physikalisch- chemische Methoden wie Terbiumfluoreszenz und Fourier Transformation Infrarot (FTIR) Spektroskopie sowie selektive und chromogene Nährmedien. Schliesslich wurde mit Hilfe von molekularbiologischen Methoden (PCR-TTGE fingerprinting Technik) die Diversität von Bacillus Arten im Boden untersucht. B. anthracis konnte in keiner der Proben eines potentiell noch kontaminierten Standortes nachgewiesen werden.

Bacteria of the genus Bacillus are common in soil and are able to build dormant stages(endospores) under unfavorable environmental conditions. These spores are extremely resistant to environmental stress and found to survive in soil for many decades. Most Bacilli are harmless to humans and animals, but some of them (e.g. Bacillus anthracis) can cause severe diseases like anthrax. This long-forgotten animal disease once was relatively widespread. It is zoonotic, that means, that it can be transmitted to people. Specific sites could still be contaminated with viable spores and serve as natural reservoirs. Within the scope of this doctoral thesis historical investigations about animal anthrax in the canton of Zurich were carried out and a land register of possibly contaminated locations was established. Furthermore different methods to detect and identify bacterial spores were evaluated and (further) developed. They had to be fast, easy and inexpensive. These were physico-chemical methods such as Terbium fluorescence and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy as well as selective and chromogenic media. Finally the bacillus diversity in soil was assessed by molecular methods (PCR-TTGE fingerprinting technique). B. anthracis was detected in none of the samples collected from a potentially still contaminated site.

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Additional indexing

Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Schmid Bernhard
Communities & Collections:UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:Unspecified
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2010
Deposited On:31 May 2019 07:33
Last Modified:07 Apr 2020 07:16
Number of Pages:151
Additional Information:Enthält Sonderdrucke
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/primo-explore/fulldisplay?docid=ebi01_prod006080488&context=L&vid=ZAD&search_scope=default_scope&tab=default_tab&lang=de_DE (Library Catalogue)

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