SÖKER DNA-TEST SOM VISAR NÄR KOMPOSTEN ÄR FÄRDIG

I framtiden är det mycket möjligt att DNA-teknik används i kommunernas avfallsanläggningar - för att visa om en kompost är helt mogen och hygienisk, och därmed klar att spridas ut i parker och på åkrar. Det menar Kristin Steger från SLU. Kompostering sker i flera steg, där olika grupper av mikroorganismer avlöser varandra, och Kristin Steger har kartlagt flera bakterietyper som är särskilt aktiva i komposteringens slutfas. Målet är ett enkelt DNA-test för en "indikatororganism" som är typisk för mogen kompost i större komposteringsanläggningar. _____________ Förbudet mot att deponera organiskt avfall har lett till att allt större volymer komposteras eller rötas. Dagens anläggningar är också betydligt bättre än de som byggdes upp på 1970- och 1980-talet. De biologiska behandlingsmetoderna har förfinats och avfallet är idag källsorterat. Genom kompostering omvandlas organiskt avfall till gödsel eller jordförbättringsmedel, men det är viktigt att processen inte avbryts för tidigt. Slutprodukten ska vara en mogen kompost som inte hämmar växternas tillväxt. Den ska inte heller sprida smittor eller lukta illa. Idag bedöms kompostens mognad med ganska grova metoder med stora begränsningar. Kristin Steger har i sitt doktorsarbete undersökt möjligheterna att utveckla en effektiv mikrobiologisk metod för bestämning av kompostens mognad. Utgångspunkten är att kompostmaterialet genomgår olika faser med karaktäristiska och delvis olika organismsamhällen. Energirika ämnen som kolhydrater, fetter och proteiner bryts ned ganska snabbt och i takt med att värmen i komposten stiger till 45-70°C tas nedbrytningen över av särskilt värmetåliga organismer. I slutfasen av komposteringen blir utrymmet betydligt större för de organismer som kan leva på kompostens mer svårnedbrytbara beståndsdelar. Hur mikrobsamhället i en kompost förändras med tiden undersöktes dels i en "kompostreaktor" under noga kontrollerade betingelser i labbmiljö, dels i en fullskalig komposteringsanläggning. Kristin Steger använde två metoder för att beskriva mikrobfloran. Den ena, fettsyraanalys, tar fasta på att fetter i olika grupper av mikroorganismer är uppbyggda på olika sätt. Detta är en väl etablerad metod som ger en bra bild av hur den mikrobiella floran ser ut i stort. DNA-tester används för att artbestämma mikroorganismer och för att söka efter potentiella "indikatororganismer", dvs. arter som är typiska för mogen kompost. Kristin Stegers resultat tyder på att ett mikrobiellt test för kompostmognad bör bygga på en kombination av de båda metoderna. Särskilt noga studerades aktinobakterier, som är kända för att kunna bryta ned svårnedbrytbara föroreningar. I kompostreaktorn var nästan hälften av mikroorganismerna aktinobakterier under de senare faserna, när kompostmaterialet uteslutande bestod av relativt komplexa och svårnedbrytbara komponenter. I den stora anläggningen stod dessa bakterier däremot för en mindre, men konstant, andel av det mikrobiella samhället (ca. 10%). DNA-analyserna pekade på att värmetoleranta aktinobakterier dominerade under den långa termofila fasen (45-70 ºC), medan ett samhälle med både värmetoleranta och mesofila (< 45ºC) aktinobakterier utvecklades när temperaturen sjönk. I denna kompost hittades representanter för släktena Microbacterium, Arthrobacter och Streptomyces, vilka är kända för att ha förmåga att bryta ner föroreningar. Detta visar att mogen kompost har egenskaper som kan lämpa sig för biologisk sanering av vissa typer av förorenad jord. Studierna i kompostreaktorn visade också att låga syrehalter och låga temperaturer inte behöver ha några dramatiska effekter på den mikrobiella samhällsstrukturen, däremot fördröjdes hela processen. Dessutom visade de att stärkelse och fett var viktiga substrat för tillväxten hos de termofila mikroorganismerna (de som tål temperaturer > 45ºC). För att kunna bestämma sambandet mellan mikroflorans struktur och kompostens mognad behövs fler undersökningar, framför allt med prover som anses som mogna från storskaliga anläggningar. Sådana undersökningar skulle komplettera dessa studier om aktinobakteriers utveckling i reaktorer och fullskaliga system. ____________ Teknologie doktor Kristin Steger, institutionen för mikrobiologi, SLU, försvarade sin avhandling "Composition of Microbial Communities in Composts - A Tool to Assess Process Development and Quality of the Final Product" den 28 april 2006. Opponent var Dr. Colin D. Campbell, The Macaulay Land Use Research Institute, Aberdeen, Storbritannien. ____________ Mer information: Ingvar Sundh, 018-67 32 08, Kristin.Steger@mikrob.slu.se Pressbilder: (får publiceras fritt i samband med artiklar om disputationen) Kompostrektorn i labbet (Foto: Kristin Steger): http://www-nlfak.slu.se/pressbilder/steger/reaktor.jpg Fullskalekompost i Isätra utanför Sala (Foto: Ingvar Sundh): http://www-nlfak.slu.se/pressbilder/steger/utekompost.jpg Länk till pdf med den fullständiga avhandlingen: http://diss-epsilon.slu.se/archive/00001090/