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Einleitung

 

Wie kommt ein Veterinär, dessen Augenmerk  eher auf die sogenannten „höheren Lebewesen“  gerichtet sein sollte dazu, sich mit Mikroorganismen zu beschäftigen?

 

Vor über 30 Jahren beriet ich durch Vermittlung eines Freundes eine Gesellschaft, die sich mit der Beseitigung und Nutzung von Schweinegülle befasste.

Die Fäkalien wurden in riesigen Becken in mehreren Stufen mikrobiell zu Wasser und organischen Substanzen umgewandelt. Letztere konnten zu Pellets verarbeitet zu 30 Prozent dem Schweinefutter wieder zugeführt werden, da sie einen hohen Anteil an wichtigen Nährstoffen für die Aufzucht von Schweinen enthielten. Ein Beispiel für einen sinnvollen und verantwortungsvollen Umgang mit anfallenden Abfallprodukten aus der  Landwirtschaft.

Ähnliche abfallverwertende und damit ökologisch sinnvolle Verfahren, bei denen Mikroorganismen eingesetzt werden können, gibt es auch für den Müll aus der Industrie und dem menschlichen Müll der Städte, der in zunehmend immer größeren Mengen anfällt und unsere Umwelt in hohem Maße schädigt.

Leider hat das Beispiel mit der Gülleverwertung bis heute kaum Schule gemacht. Nach wie vor landen riesige Mengen an Schweinegülle auf den Äckern und Weiden, schädigen die Böden und verseuchen das Grundwasser.

Wir befinden uns in einer Situation in der überwiegend finanzielle Interessen bei der Produktion von Nahrungsmitteln und der Entsorgung von Abfällen, mit wenig Rücksicht auf die Schädigung unserer Umwelt, im Vordergrund stehen. So beziehen wir in Europa und auch in China inzwischen Soja als Schweinefutter aus südamerikanischen Ländern. Dort werden riesige Flächen des Regenwaldes abgeholzt, um sie als landwirtschaftliche Flächen für den Intensiv-Anbau von Soja zu nutzen. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis aus diesen Flächen nutzloses wüstenähnliches Brachland entstanden ist. Beispiele dafür, wie aus Monokulturen in kurzer Zeit verdorrte unfruchtbare Böden entstanden sind, gibt es weltweit.

 

Mich hat die Begeisterung für mikrobielle Prozesse, wie sie u.a. bei der Umwandlung der Schweinegülle stattfinden, seit meiner ersten Beschäftigung mit Mikroorganismen seitdem nicht mehr losgelassen. Zuvor war mir nicht bewusst gewesen, dass jeder Bereich der menschlichen Gesellschaft und jeder Teil der belebten Welt, sei es im Positiven oder im Negativen von der Tätigkeit von Mikroorganismen betroffen ist. Das Wissen hierüber musste ich mir über viele Jahre hinweg erst aneignen.


  • Mikroorganismen versorgen uns Menschen  und alle Tiere auf unterschiedlichen Wegen mit Nahrung, wobei einige besondere Stämme für die Erzeugung gastronomischer Genüsse, z.B. Wein, Bier oder Käse und anderer Milchprodukte zuständig sind.
  • Mikroorganismen sind der Ursprung unserer unermesslichen Rohölvorkommen auf unserer Erde, für deren Entstehung viele Millionen Jahre benötigt wurden und die wir innerhalb von wenigen Jahrzehnten rücksichtslos verbrauchen und dabei zusätzlich unsere Umwelt zerstören.

  • Mikroorganismen sind aktiv an der Reinigung von Abwässern beteiligt, die sie durch den Abbau von giftigen und schmutzigen Bestandteilen in sauberes Trinkwasser verwandeln.

  • Mikroorganismen wirken entscheidend bei der Zersetzung toter tierischer und pflanzlicher Bestandteile und ihrer Rückführung in neue Stoffkreisläufe mit.

  • Mikroorganismen tragen die Hauptlast bei der Verarbeitung der unermesslichen Flut an giftigen Produktionsrückständen der modernen Industriegesellschaft.

  • Mikroorganismen sind in der Lage, tausende Tonnen aus havarierten Tankern ausgelaufenes Öl aus dem Meer abzubauen.

  • Mikroorganismen werden von der Pharmaindustrie benutzt um lebensrettende Antibiotika und anderer Produkte herzustellen, die bei verantwortungsvollem Umgang mit ihnen einen großen Nutzen für die Gesundheit von Menschen und Tieren haben können.

  • Mikroorganismen haben Werkzeuge und Ideen geliefert, die in den vergangenen Jahrzehnten ein beinahe unbegrenztes Wachstum der Biowissenschaften ermöglicht haben.

  • Mikroorganismen im Boden sind die Voraussetzung für unser Leben. Ihr Einfluss auf unsere Geschichte und die Geschichte unseres Planeten, sowie ihr Beitrag zur Erhaltung unserer Umwelt und zur Verbesserung unseres Lebensstandards ist unersetzlich.


Aber Mikroorganismen verursachen auch gefährliche Erkrankungen und Epidemien bei Menschen und Tieren.

Sie haben in der Vergangenheit ganze Armeen vernichtet und dadurch große militärische Feldzüge effektiver vereitelt, als es die Taktik von Generälen oder die Intrigen von Politikern je vermocht hätten.

Sie lauern auch heute noch auf Gelegenheiten, Veränderungen im menschlichen Verhalten und in unserer Umwelt für sich auszunutzen.

Mikroorganismen könnten jedoch bei verantwortungsvollem Einsatz in der Zukunft eine noch wesentlichere Rolle für unser menschliches Leben spielen. Dabei ist es wichtig, dass ihr Einsatz einer breiten Masse der Bevölkerung zu Gute kommt und nicht durch wirtschaftliche Interessen in falsche Bahnen gelenkt wird.

Mein Wunsch ist es, mit meinen Beiträgen über die unzähligen Aktivitäten von Mikroorganismen möglichst vielen Lesern bewusst zu machen, wie groß der Einfluss dieser winzigen mit bloßem Auge nicht sichtbaren Lebewesen auf unser Leben ist.

Vielleicht liest es auch der eine oder andere Entscheidungsträger, sei es aus der Politik, Industrie oder Landwirtschaft und erkennt für sein Handeln neue Gedankenansätze, die sich zum Wohl unserer menschlichen Gesellschaft nutzen lassen.

Ich werde regelmäßig neue Artikel über Mikroorganismen auf meiner Homepage den in den letzten Monaten erschienenen Artikeln hinzufügen.



Inhalt



45) Die Bedeutung von Mikroorganismen bei der Entstehung der biologischen
      Artenvielfalt
44) Bestimmen Mikroorganismen was wir essen?
43) Wie Säugetiere zu ihren Mikroorganismen kommen..
42) Die Zusammensetzung der Mikroflora des Darms bei Tieren und
      Menschen

41) Die Entstehung von Leben
40) Neue Forschungsergebnisse über Multiple Sklerose
39) Mikroorganismen beeinflussen Krebstherapie
38) Gülle, das Produkt einer folgenschweren Fehlentwicklung in der
         Landwirtschaft
37) Mikroorganismen ernähren unsere Böden
      Kunstdünger und Gülle zerstören sie !

36) Helicobacter pylori, gut oder böse?
35) Mikroorganismen als Cholesterinsenker
34) Symbiosen, Sternstunden für die Entstehung von Leben
33) Hitzeliebende Mikroorganismen und eine seltsame Symbiose
32) Mikroorganismen als Hersteller von umweltfreundlichen Kunststoffen
31) Mikroorganismen als PCB-Abbauer
30) Mikroorganismen des Meeres
       und ihre Bedeutung für den Menschen

29) Hemmt Glyphosat(Round up) positive Mikroorganismen im Darm ?
28) Mikroorganismen in der Biotechnologie
27) Wovon Mikroorganismen träumen
26) Mikroorganismen können Lebensmittel gesünder machen
25) Mikroorganismen produzieren Citronensäure
24) Das Blutwunder
23) Mikroorganismen helfen bei Umweltkatastrophen
22) Hygiene im Haushalt
21) Hautbewohner
20) Pilze sind überall
19) Üble Gerüche aus dem Mund und anderen Körperregionen
18) Die Enzymproduzenten
17) Mikroorganismen haben entscheidenden Einfluss
      auf die Entstehung chronisch entzündlicher Erkrankungen

16) Laktobazillen verhindern Infektionen
15) Können Mikroorganismen den Treibhauseffekt stoppen?
14) Mikroorganismen machen Mäuse mutig
13) Einfluss der Mikroflora auf Emotionen und Verhalten
12) Mikroorganismen als Methanproduzenten
11) Mikroorganismen sorgen für unser leibliches Wohl
10) Mikroorganismenkomplexe als Abwasserreiniger
 
9) Legionelleninfektionen - Folgen mangelnder Wachsamkeit
 
8) Mikroorganismen als Vitaminproduzenten
 
7) Korrosion durch Mikroorganismen
 
6) Mikroorganismen als Proteinquellen
 
5) Mikroorganismen unterstützen Krebstherapie
 
4) Anpassungsfähige Darmflora
 
3) Mikroorganismen als Antibiotikaproduzenten
 
2) Das Ende des antibiotischen Zeitalters?
 
1) Unbekanntes Bakterium aus dem Meer

 
0) Literaturverzeichnis



Helicobacter pylori, gut oder böse?


 

Obwohl bereits 1905 Walter Kriemitz lebende Mikroorganismen im Magen beobachtet hatte, hielt sich hartnäckig in der Wissenschaftswelt die Meinung, dass Mikroorganismen im alles zersetzenden Magenmilieu, in dem pH-Werte von bis zu 1 herrschen können, keine Überlebenschance haben.

Geschwüre im Magen und im sich anschließenden Zwölffingerdarm wurden als psychosomatisch und als „Übersäuerung des Magens“ angesehen und mit Antazida (Säurebinder) oder Magensäureblockern behandelt.


Derartige Medikamente bringen der Pharmaindustrie auch heute noch hohe Gewinne!

Nachdem die beiden australischen Wissenschaftler John Robin Warren und Barry Marshall 1983 ein Bakterium entdeckten, dass zunächst Campylobacter pyloridis benannt wurde und das sie für die Ursache von Magenschleimhautentzündungen und Geschwüren im Bereich des Magens und der vorderen Dünndarmabschnitte verantwortlich sahen, machte letzterer einen Selbstversuch.

Der völlig gesunde Barry Marshall schluckte in Anwesenheit seines Kollegen Bakterien des entdeckten Stammes. Nach wenigen Tagen bekam er eine Magenschleimhautentzündung.

Damit war für die beiden Wissenschaftler klar, dass ihr entdecktes Bakterium für einen Großteil von Magen- Dünndarmerkrankungen verantwortlich ist.

Das bedeutete noch immer nicht, dass ihre Erkenntnis von der medizinischen Forschung ernst genommen wurde.

Es dauerte noch einige Jahre in denen Millionen Menschen weiter falsch behandelt wurden, bis es endlich 1989 zum Durchbruch der Erkenntnis auch in der weltweiten Wissenschaftswelt kam. Der inzwischen besser erforschte Keim, der zu den vielen anderen pathogenen Campylobacter-Arten gehört, die infektiöse Durchfallerkrankungen verursachen können, erhielt wegen des Bestandes an Enzymen und seiner vielen Funktionen den Namen Helicobacter pylori.

Marshall und Warren wurden 2005 für ihre Forschungen an dem Bakterium mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.


Inzwischen weiß man, dass H. pylori weltweitin den Mägen der halben Menschheit weltweit vorhanden ist.


Anhand der unterschiedlichen Typen des Bakteriums konnten Forscher nachweisen, dass Helicobacter schon seit über 50.000 Jahren in den Mägen von Menschen existieren, da es eindeutige Hinweise dafür gibt, dass verschiedene Typen der Mikroorganismen bereits von unseren Vorfahren mit den Völkerwanderungen mitgereist sein müssen.

Später gelangte der afrikanische Typ mit der Verschleppung von Sklaven nach Amerika.

Bevölkerungsgruppen bei denen kaum eine Vermischung stattgefunden hat, wiesen dagegen kommunale Stämme auf. So besitzen in Nordindien Buddhisten und Muslime zwei unterschiedliche Typen.

In Deutschland haben insgesamt etwa 33 Millionen Menschen (lt. Wikipedia) das Bakterium in ihrem Magen, aber nur bei 10-20% macht es gesundheitliche Probleme.

Dennoch kommen die meisten chronischen Magenprobleme von Helicobacter.

Andererseits erkranken 80-90% der Träger nicht, und wenn es stimmt, dass das Bakterium bereits seit über 50.000 Jahren in uns Menschen lebt, ist es schwer vorstellbar, dass ein Keim, der nur in der Lage ist den Körper zu schädigen, von unserem Immunsystem über solange Zeiträume toleriert wird.

In Studien von 12 Jahren mit über 100.000 Probanden konnte nachgewiesen werden, dass H.pylori wesentlich mehr Fähigkeiten besitzt als ursprünglich angenommen wurde.

Der Keim, der es nur dadurch geschafft hat, in einer absolut unwirtlichen Umgebung zu überleben, hat mehrere Strategien dafür entwickeln müssen. Zum einen produziert er ein basisches Stoffwechselprodukt, dass den hohen Säuregehalt in seiner Umgebung neutralisieren kann. Zum anderen siedelt er sich unter der Magenschleimhaut an, mit der die Magenwand sich vor Selbstverdauung schützt. Er kann außerdem mit anderen Stoffwechselprodukten die gelartige Konsistenz der Schleimhaut flüssiger machen, um sich dann mit propellerähnlichen Proteinfäden hervorragend fort zu bewegen.

Eine phantastische Leistung für ein winziges Bakterium.

Aber die Forschungen an dem Bakterium ergaben noch weitere interessante Ergebnisse.

Es war bereits nach gewiesen worden, dass Helicobacter unterschiedlich gefährlich ist, je nach nachgewiesenen Merkmalen, die für seine Aggressivität verantwortlich sind. Hatte es die entsprechenden Merkmale, war die Wahrscheinlichkeit Magenprobleme zu bekommen groß, hatte es sie nicht war es eher harmlos.

Die Forschungen an den Probanden wurden mit der aggressiven Variante durchgeführt und auch sie ergaben interessante Ergebnisse.



Man stellte nach 12 Jahren Beobachtungszeit fest, dass bei den Probanden mit dem Helicobacter-Typ zwar eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für Magenkrebs vorlag, aber nur die Hälfte der Probanden im Vergleich zu den anderen Testteilnehmern an Lungenkrebs oder Schlaganfall verstarb.

Auch Hautekzeme traten bei Menschen mit Helicobacter wesentlich seltener auf (mehr als 30% weniger).

Bereits vor dieser Studie war vermutet worden, dass ein Keim der solange vom Immunsystem toleriert worden war, nicht nur schlechte Eigenschaften besitzen könne.

Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt eine Behandlung bei Magenproblemen und Nachweis des Bakteriums sowie in Fällen, in denen familiär Magenkrebs, und bestimmte andere Magenerkrankungen oder Parkinson vorkommen. Ein Zusammenhang zwischen Parkinson und H.pylori wird von einigen Wissenschaftlern nicht ausgeschlossen.

Der Nachweis des Keims ist inzwischen einfach durch einen Atemtest sowie durch Antigen-Nachweis im Stuhl oder Antikörpernachweis im Blutserum zu führen.

Durch zunehmende Resistenzentwicklungen des Keimes gegen Antibiotika, wird jedoch die Therapie zunehmend schwieriger, sodass verantwortungsbewusste Mediziner vor einer Behandlung einen Resistenztest der zu behandelnden kultivierten Erreger durchführen sollten.

Dies würde weitere Resistenzentwicklungen verhindern.

Über die Entwicklung eines Impfstoffes gegen das Bakterium wurde von internationalen Wissenschaftlern diskutiert und aus China werden bereits erste Erfolge bei der Impfstoffentwicklung (2013) gemeldet.

Skeptiker, zu denen ich mich auch zähle, beobachten Trends besonders in den westlichen Industrieländern, dass Autoimmunkrankheiten, wie Asthma, Allergien, Diabetes, Neurodermitis, Morbus Chron zunehmen. Gleichzeitig führen medikamentelle Therapien und falsche Ernährung zu einer Eliminierung von Darmbakterien, die vor einigen Jahrzehnten noch die menschliche Mikrobiota besiedelten.

Auch die Heliobacter-Raten sind während der Zeit der Zunahme von Autoimmunerkrankungen gesunken.

Diese Beobachtungen sollte man nicht ignorieren, und auch nicht die These dass Helicobacter unser Immunsystem durch die Bildung von sogenannten regulatorischen T-Zellen stärkt, die eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Immunsystems bei Menschen und Tieren spielen.

Bei der Entscheidung, etwas körpereigenes zu eliminieren oder zu erhalten, sollte stets Nutzen und Schaden sorgfältig gegeneinander abgewogen werden.




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Mikroorganismen als Cholesterinsenker



Cholesterin ist ein in allen tierischen Zellen vorkommender lebenswichtiger Naturstoff, der chemisch zu den Lipiden gerechnet wird, entgegen einer verbreiteten Meinung jedoch kein Fett ist.
Das Cholesterinmolekül stellt das Grundgerüst für viele wichtige Geschlechts- und Nebennierenhormone und Gallensäuren dar. Außerdem ist es ein wichtiger Bestandteil der Plasmamembranen aller tierischen und menschlichen Zellen und spielt eine Rolle bei der Biosynthese herzwirksamer Glykoside deren Bedeutung heute noch unbekannt ist.


Nach neuesten wissenschaftlichen Untersuchungen können sich sowohl erhöhte als auch erniedrigte Cholesterinspiegel negativ auf die körperliche und psychische Gesundheit auswirken.
Da in den westlichen Industrienationen Herz-Kreislauferkrankungen, und dabei besonders die koronare Herzkrankheit, eine Engstellung oder ein Verschluss der Herzkranzgefäße, eine wesentliche Rolle spielen wird der Konsum von cholesterinreichen Nahrungsmitteln für diese Erkrankung hauptsächlich verantwortlich gemacht.
Dies ist eine Hypothese und nicht unbestritten. 


Wenn man weiß, dass mit Cholesterinsenkern heute weltweit der höchste Umsatz der Pharmaindustrie erzielt wird und 25 Millionen Menschen regelmäßig cholesterinsenkende Präparate einnehmen, wird klar, dass die Hersteller dieser Cholesterinsenker ihren nicht geringen Einfluss geltend machen, um deren Einsatz zu rechtfertigen.
Dass sich inzwischen bereits auf Grund der Cholesterinhypothese und der damit verbundenen Empfehlungen von Ärzten gesunde Menschen einer risikobehafteten, medikamentösen Therapie unterziehen oder ihre Ernährung umstellen, ist sicherlich bedenklich.
Zumal im Falle einer medikamentösen Cholesterinsenkung bei einigen Lipid-Senkern Nebenwirkungen nicht ausgeschlossen werden können.
Außerdem können zu niedrige Cholesterinspiegel u.a. zum Rückgang von Gedächtnisleistungen und Aufmerksamkeit, sowie(lt. Studien)bei jungen Frauen zu einer signifikanten Zunahme von Depressionen führen. 


Eine Alternative zu synthetischen Cholesterinsenkern stellen in vielen Fällen Nahrungsbestandteile dar, die die Cholesterinsynthese beeinflussen. So können durch die Nahrung aufgenommene Omega-3 Fettsäuren über Prostaglandine den Cholesterinspiegel günstig beeinflussen.
Prostaglandine sind Gewebshormone, die unter Anderem die Synthese von Cholesterin steuern.
Hohe Mengen an Omega-3-Fettsäuren sind z.B. in Raps, Walnüssen und besonders in Chiasamen enthalten.


Den Einfluss von Mikroorganismen auf Cholesterin haben amerikanische Wissenschaftler erstmals in den siebziger Jahren entdeckt. Man hatte festgestellt, dass bestimmte afrikanische Stämme, wie die Massai oder Samburu sich fast ausschließlich von Fleisch und Milch ernähren und dennoch erheblich niedrigere Cholesterinwerte als US-Amerikaner hatten. Trotz der Übermaße an tierischen Fetten waren die Cholesterinwerte bei den Afrikanern niedrig. Erst nach längeren Forschungen konnte hierfür eine Erklärung gefunden werden.
Die Eingeborenen tranken einen großen Teil ihrer Milch in geronnenem Zustand.
Als man Versuche mit ihnen mit der Gabe von normaler und geronnener Milch durchführte, wurde klar, dass die geronnene Milch und damit Mikroorganismen, die am Gerinnungsprozess beteiligt waren, die Ursache für die Cholesterinsenkung waren.

Inzwischen gibt es zahlreiche Studien, die belegen, dass bestimmt Mikroorganismen, wie Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri in etwa den gleichen Effekt haben, wie ein milder Cholesterinsenker, mit dem kleinen Unterschied, dass hierbei keine Nebenwirkungen auftreten, da es sich um natürliche Vorgänge handelt, wie etwa den Einbau in die eigenen Zellwände, die Umwandlung des Cholesteringerüstes oder die Manipulation von Organen, die Cholesterin herstellen.


Man weiß inzwischen, dass einige Mikroorganismen Stoffe herstellen die die Cholesterinbildung hemmen andere wiederum, die sie fördern.
Dieses Zusammenspiel der Mikroorganismen, um das jeweilige Gleichgewicht an Cholesterin im Körper zu regeln ist sicherlich ein natürlicher und sinnvoller Vorgang der bei der Entwicklung der Lebewesen innerhalb von Millionen von Jahren entstanden ist. Er ist nur einer von vielen Prozessen die unsere Darm-Mikrobiota zu leisten in der Lage ist.
Es ist noch viel Forschungsarbeit nötig um den Nutzen der Zusammenarbeit in dem Räderwerk von Mikroorganismen zu verstehen.


Wie ich bereits in dem Artikel 34 (Symbiosen) erwähnt habe, sollte man versuchen die einzelnen Prozesse aus dem komplizierten Lebensvorgängen in ihrer Gesamtheit zu verstehen, um sie dann nutzen zu können und nicht einzelne Vorgänge isoliert betrachten, um dann mit synthetischen Stoffen in diese Vorgänge einzugreifen.

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Symbiosen, Sternstunden für die Entstehung von Leben.


 

Die Erbsenblattlaus (Acyrthosiphon pisum) ist ein Schädling auf verschiedenen Nutzpflanzen, wird jedoch auch gern als Futter für Hobbyzüchter von Amphibien und Vögeln eingesetzt.

Das spannende an dieser Blattlaus ist ihre Symbiose mit Mikroorganismen, die vermutlich bereits seit 250 Millionen Jahren besteht.

Die Mikroorganismen Buchnera aphidicola und Regiella insecticola leben in den Zellen der Läuse und übernehmen dort spezielle Aufgaben beim Aufbau und Umbau von Kohlenhydraten und Proteinen.

Die Mikroorganismen werden bereits über die Eier von Weibchen, die sich ungeschlechtlich vermehren können, an den Nachwuchs weitergegeben.

Keiner der Symbionten ist ohne den anderen lebensfähig.

Weder können die Mikroorganismen in einem anderen Wirt oder einer anderen Umgebung überleben, noch können dies die Läuse ohne die Stoffwechselleistungen der Mikroorganismen.

Ähnlich wie Mitochondrien in den Zellen von Säugetieren und so auch der Menschen, leben ein Großteil der Lebewesen auf unserer Erde in Symbiosen.

Mitochondrien sind die Nachfahren urzeitlicher Bakterien und keine tierische oder menschliche Zelle kann ohne sie existieren.

Diese Bündnisse zwischen grundverschiedenen Lebewesen waren und sind die wichtigste Triebkraft für die Evolution.


Vor etwa 1,7 Milliarden Jahren verschmolzen urtümliche Mikroorganismen zu einem Zelltyp, dem Eukaryonten, ohne den es heute kein einziges Tier und keine einzige Pflanze geben würde.

Diese neu entstandenen Zelltypen gingen wiederum neue Symbiosen untereinander ein.

Pilze mit Algen und,oder Mikroorganismen bildeten Flechten, die erstmals in der Lage waren sich auf dem trockenen Land zu behaupten.

So konnten sich nach und nach auf dem Land Ökosysteme entwickeln, die wiederum zur Heimat unzähliger Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen wurden.

Ohne Symbiosen hätten sich aus einfachen Lebensformen keine komplexeren Lebewesen entwickeln können. Das belegen unzählige Beispiele an Tieren, die in ihren Zellen Bakterien halten und sie von einer Generation auf die nächste weitervererben.

Auch Menschen sind Symbionten. Das betrifft nicht nur die in den Zellen befindlichen Mitochondrien.

Auf dem Menschen und in ihm leben zehnmal so viele Mikroorganismen, wie er  Körperzellen besitzt.

Allein auf der menschlichen Haut leben ca. gleich viele Mikroorganismen, wie Menschen auf der Erde. Und auch auf sämtlichen Körperteilen wie Mund, Nase, Rachen sowie an den Geschlechtsorganen finden Mikroorganismen reichlich Nahrung.

Allein die Mikroflora des Darms leistet etwa hundertmal mehr Stoffwechselreaktionen wie unsere eigenen Körperzellen.

Ohne diese symbiotische Beziehung zu den Mikroorganismen wäre kein einziger Mensch lebensfähig und die Entwicklung zum Menschen hätte gar nicht stattfinden können.

Leider greift die Wissenschaft zu Zeit noch immer einzelne Prozesse aus den komplizierten Lebensvorgängen heraus und betrachtet sie isoliert.

Es wäre aber wichtig, das vorhandene Wissen aus der Mikrobiologie zu nutzen, und die vielen Details zu einem klaren Mosaikbild zusammenzusetzen.

 


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Hitzeliebende Mikroorganismen und eine seltsame Symbiose

 

In 2000m Tiefe, am Grund des pazifischen Ozeans gibt es Gebiete mit vulkanischer Aktivität, in denen aufgrund der Erhitzung durch das aufsteigende Magma Wassertemperaturen von über 100°C auftreten.

Dass bei derart hohen Temperaturen und der giftigen Brühe, die Schwermetalle und Mineralien enthält, aber kein organisches Material, Lebewesen existieren können, war lange Zeit unvorstellbar.

Inzwischen sind sogenannte hyperthermophile Mikroorganismen nachgewiesen worden, die auch bei 122°C wachsen können.

Es wird z.Zt. angenommen, dass die absolute Obergrenze für Leben um etwa 150°C liegt, da bei höheren Temperaturen die DNA zerfällt, sodass die heute bekannten DNA-Reparatursysteme überfordert wären.

Dennoch kann niemand ausschließen, dass Lebewesen Mechanismen entwickelt haben, mit denen sie noch wesentlich höhere Temperaturen überleben können, wie sie in Heißwasserquellen von 350°C vorzufinden sind.

Unter den thermophilen Mikroorganismen gibt es Schwefelbakterien, die zu den Gamma-Proteobacteria gehören.

Diese Bakterien gewinnen durch die Oxidation von Sulfid zu Sulfat Energie.

Außerdem können sie über mehrere Stoffwechselvorgänge, im Wasser gelösten Kohlendioxid zu organischer Substanz, reduzieren.

Einen Teil davon nutzen diese Mikroorganismen selbst, den Rest überlassen sie einem Wurm, der mit den Mikroorganismen in Symbiose lebt.

Riftiapachyptila, der zur Familie der Bartwürmer zählt, kann selbst keine Nahrung aufnehmen, weil er weder eine Mundöffnung noch einen Darm hat. Er ist vollständig von den Mikroorganismen abhängig.

Riftia lebt in einer am Meeresboden verankerten Röhre, die der Wurm nie verlässt.

Das Wachstum der Röhre in der der Wurm lebt liegt bei 85cm im Jahr, wobei die Länge des Wurmes jedoch in einer 2m langen Röhre nur ca. 80 cm beträgt.

Die Mikroorganismen erhalten in einem schlauchförmigen Organ des Wurmes freie Logis.

Biologen fanden in jedem Gramm der Eingeweide des Wurmes fast zehn Milliarden Mikroorganismen.



Mikroorganismen als Hersteller von umweltfreundlichen Kunststoffen.


Wie bereits im Artikel „Mikroorganismen als PCB-Abbauer“ angeführt, stellen Kunststoffe inzwischen weltweit ein großes Problem dar, weil ihr Abbau sehr schwierig ist und sowohl bei der Herstellung, der Nutzung als auch beim Abbau toxische Substanzen frei gesetzt werden, die ein gesundheitliches Problem für den Menschen darstellen.

Es ist daher verständlich, dass die Empörung über diese Art der Umweltverschmutzung zunimmt.
Die Industrie sucht deshalb seit vielen Jahren nach Möglichkeiten, weniger widerstandsfähige Substanzen herzustellen, die jedoch ihren Zweck z.B. als Verpackungsmaterial gleich gut erfüllen.
Ziel ist ein biologisch abbaubarer Stoff, der sich nach der Benutzung komplett in der Natur oder auch in speziellen Kompostieranlagen vollständig zersetzt, ohne schädliche Stoffe zu hinterlassen.


Das Bakterium Cupriavidus necator (frühere Namen: Alcaligenes entrophus, Ralstonia entropha, Wantersia entropha und Hydrogenomonas entropha) wird bei der Entfernung von Nitrat des Trinkwassers verwendet.
Das britische Unternehmen Imperial Chemical Industrie (ICI) machte C. necator zu einem Pionier bei der Erzeugung umweltfreundlicher Kunststoffe.
Wie andere Bakterien beispielsweise überschüssige Energie in Form von Stärkekörnern speichern können, was unter dem Mikroskop als Granula sichtbar wird und dazu dient, bei Bedarf zur Nutzung der Energie wieder abgebaut zu werden, kann C. necator Polyhydroxybuttersäure (PHB) eine fettähnliche Substanz speichern.


Dieser Speicherstoff brachte die Forscher von ICI zu der Idee, das Bakterium ein biologisch abbaubares Polymer bilden zu lassen. Polymere bestehen aus einer Menge kleinerer verknüpfter Moleküle.
Vielleicht könnte man C. necator durch Fütterung mit geeigneten Grundbausteinen veranlassen ein Polymer mit einer völlig anderen Struktur zu bilden.
Die Idee der Forscher ging auf.
Nach Zusatz von Valeriansäure zum Nährmedium bildete C. necator Polyhydroxybuttersäure-Cohydroxyvaleriansäure (PHBV), ein Polymer mit den Eigenschaften von Kunststoffen, das biologisch abbaubar ist.


Weitere Forschungen ergaben, dass das Bakterium nicht nur PHB durch die Verknüpfung von Buttersäure herstellt, sondern, dass es genau wie einige nicht mit ihm verwandten Bakterienarten aus anderen Untereinheiten auch andere Polymere bauen kann.
Der unter dem Markennamen „Biopol“  vertriebene Kunststoff war genauso robust und wasserfest wie konventionelle Kunststoffe, konnte jedoch durch Bodenbakterien schnell zu Kohlendioxid und Wasser zersetzt werden.


Selbst bei Verbrennung, einem weniger umweltfreundlichen Prozess, wurden zumindest keine gefährlichen Chemikalien freigesetzt, wie bei vielen anderen Kunststoffen.
Die Forschung an PHBV und vergleichbaren Materialien wurde in eine neuere gentechnische Phase übergeleitet, nachdem Douglas Dennis von der James-Madison-University, Virginia die Gene entdeckte, auf denen die Fähigkeit zur PHB-Synthese von  C. necator beruht. Dies brachte Wissenschaftler dazu, diese Gene in andere Bakterien, wie z.B. Escherichia coli, einzuschleusen, die das Polymer billiger und effektiver synthetisieren.
Durch die Veränderung der Gene selbst, konnte die Entstehung von Polymeren mit neuen Eigenschaften erreicht werden.


So besteht die Aussicht für den Einsatz von neuen Generationen unterschiedlichster Polymere.
Es könnten z.B. in der Medizin Platten und Schrauben gefertigt werden, die nach Einpflanzung im Körper bis zur Heilung im Knochen überdauern.
Dass die Produkte teurer sind, als herkömmliche Kunststoffe hat einen Boom dieser biologisch abbaubaren Kunststoffe bisher verhindert.
Eine Möglichkeit, den Preis für die Herstellung zu senken, besteht in der Vermischung mit günstigen Zusatzstoffen (Celluloseacetat beispielsweise ist ein preisgünstiges Abfallprodukt aus der Zigarettenfilterproduktion).
Diese Vermischung mit anderen Bestandteilen, die jedoch ebenfalls biologisch abbaubar sein müssten, führt auch zu besonderen Materialeigenschaften.
Die als PHB-Blend bezeichnete Produktpalette erstreckt sich von Klebern bis Hartgummi.


Ein weiteres Produkt zur Herstellung von Biokunststoffen ist die Polymilchsäure (PL), die durch Polymerisation von Milchsäure entsteht.
Sie ist ein Produkt aus Zucker und Stärke durch Milchsäurebakterien. PLA und PLA-Blends werden als Granulate in verschiedenen Qualitäten für die Kunststoff verarbeitende Industrie zur Herstellung von Folien, Formteilen, Dosen, Bechern, Flaschen und sonstigen Gebrauchsgegenständen angeboten. Vorallem für kurzlebige Verpackungsfolien, Getränke- und Joghurtbecher, Obst-Gemüse- und Fleischschalen birgt der Rohstoff ein großes Potenzial.


Für den Verbraucher sollte jedoch ersichtlich sein,dass die Bio-Kunststoffe nicht nur biologisch abbaubar sind, sondern auch, dass die Herstellung nicht aus fossilen Rohstoffen erfolgt.
Auch sogenannte „biobasierte“ Kunststoffe,  die zwar aus nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden, jedoch nicht biologisch abbaubar sind, sollten nicht die Bezeichnung „Bioplastik“ führen dürfen.
Genau wie bei Biolebensmitteln, bei denen eine EU-Verordnung genau festgelegt, was sich „Bio“ nennen darf, sollte dies auch für Biokunststoffe beschlossen werden.


Die angeführten Beispiele der Kunststoffproduktion aus Mikroorganismen zeigen, wie eine große Palette an Produkten für die unterschiedlichsten Anwendungen erzeugt werden kann, die alle gemeinsam die Eigenart der biologischen Abbaubarkeit besitzen und damit einem Beitrag leisten, unsere Umwelt nicht weiter mit einer ständigen Flut an Giften aus der Industrie zu belasten.


Mikroorganismen als PCB-Abbauer


Polychlorierte Biphenyle, besser bekannt unter dem Begriff PCB wurden seit 1929 für industrielle Nutzung entwickelt und bis in die 1980 Jahre als Handelsprodukt in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt.
Unter dem Namen Aroclor (von dem Unternehmen Monsanto) wurde PCB auch noch eingesetzt, als die giftigen und krebsauslösenden Wirkungen der organischen Chlorverbindungen lange bekannt waren.
Aroclor gehörte aufgrund seines hohen Chlorgehaltes (68%) zu den gefährlichsten Verbindungen, die biologisch kaum abgebaut werden können.


Einsatzgebiete waren u.a. Transformatoren, elektrische Kondensatoren, Hydraulikflüssigkeit, Weichmacher in Kunststoffen, Lacken, Dichtmitteln und Isolierstoffen.
Durch die Stockholmer Konvention wurde PCB zusammen mit anderen organischen Giftstoffen 2001 weltweit verboten.


PCBs sind überall auf der Erde in der Atmosphäre, in Gewässern und Böden nachweisbar.
Während die akute Toxizität von PCBs gering ist, konnte bereits bei geringen Mengen eine chronische Toxizität festgestellt werden.
Typische Symptome der Giftwirkung durch PCBs sind Chlorakne, Haarausfall, Hyperpigmentierungen, Leberschäden und Schädigung des Immunsystems.
Außerdem stehen PCBs in Verdacht, krebserregend zu sein, die körperliche und geistige Entwicklung von Säuglingen zu verzögern und Unfruchtbarkeit bei Männern zu verursachen.


Das Unternehmen Monsanto wurde 2003 zu 390 Millionen US-Dollar Strafe verurteilt weil es jahrelang wissentlich die Einwohner einer Stadt in Alabama den gesundheitlichen Nebenprodukten der PCB-Erzeugung ausgesetzt hatte. (Richtig: Monsanto ist das selbe Unternehmen, das Genmais und Glyphosat (Round up) herstellt und weltweit vertreibt).
Der Gesamtumfang der Kosten, der auch die Entsorgung mit einschloss und an dem sich auch Versicherungen beteiligen mussten, lag bei ca. 700 Millionen US-Dollar. Zwar wurde Monsanto die PCB- Produktion bereits 1976 gesetzlich untersagt, doch der Prozess zog sich über Jahrzehnte hin.
PCBs zählte zu den widerstandsfähigsten, hartnäckigsten und gefährlichsten Chemikalien, die jemals industriell hergestellt und eingesetzt wurden.


Die für die Produkte so vorteilhafte Beständigkeit macht andererseits ihren Abbau so schwierig.
Große Mengen PCBs wurden vor ihrem Verbot in den siebziger Jahren häufig als hydraulische oder hitzeübertragende Flüssigkeiten sowie bei der Kunststoffherstellung eingesetzt. Die Nebenprodukte wurden in großen Mengen in eine der wichtigsten Wasserstraßen der Welt, dem Hudson River eingeleitet, der unter anderem auch ein großer Energielieferant für Wasserkraftwerke darstellt. 


In diesem viel befahrenen und stark verunreinigten Fluss wurden tief im Sediment von Wissenschaftlern Mikroorganismen nachgewiesen, die PCBs zerstören können. John Quensen von der Abteilung für Getreide- und Pflanzenwissenschaften der Universität Michigan in East Lansing wies mit seinen Mitarbeitern diese Mikroorganismen nach.
Durch die Vielzahl an toxischen Substanzen, die dem Hudson River, wie vielen anderen Wasserstraßen ständig zugeführt wurde, wurden massenhaft Mikroorganismen vernichtet.
Gleichzeitig stellten die ständig im Wasser vorhanden PCBs im Wasser einen Selektionsdruck dar, der im klassischen Sinn des Begriffes zur Evolution von Mikroorganismen führte, die PCB Bestandteile abbauen können.
Die Entdeckung im Hudson River gewinnt durch die Hartnäckigkeit der PCBs, die im Gegensatz zu dem schnelleren oder auch allmählichen Abbau vieler anderer Substanzen, die in die Umwelt gelangen, eine besondere Bedeutung.
Bisher waren sich Ökologen und Molekularbiologen einig, dass PCBs durch Bakterien, Pilze und sonstige Mikroorganismen, die eine Vielzahl anderer in der Biosphäre freigesetzter Substanzen sowohl unter natürlichen als auch unter künstlichen Bedingungen abbauen und entgiften, so gut wie unzerstörbar sind.


Deshalb zeigten sich viele Wissenschaftler auch sehr erstaunt über die Meldung von John Quensen und seinen Kollegen, dass es doch Mikroorganismen gibt, die PCBs angreifen.
Diese Mikroben eröffnen nämlich die Möglichkeit, ein Klärsystem zur Beseitigung von PCBs aus verseuchten Gewässern zu entwickeln.
Es ist wichtig zu betonen, dass die Mutation, die zu den zuvor nicht erwartetenPCB-Abbauern des Hudson führte, ein extrem seltenes Ereignis ist. Wären nämlich solche Mutationen ein alltäglicher Vorgang, hätten PCBs nie den Ruf erlangt, absolut beständig zu sein. Sie hätten dann auch nie ein Umweltproblem dargestellt.
John Quensens Entdeckung sollte keine Rechtfertigung für das Argument sein, das Leben in der Biosphäre sei so vielgestaltig und einfallsreich, dass es mit allen chemischen Flüchen zurechtkommt, die wir in unserer Gier nach industriellem Fortschritt in die Welt setzen. Aber es ist ein weiteres Beispiel für die außerordentliche Vielseitigkeit des Stoffwechsels von Mikroorganismen.

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Mikroorganismen des Meeres und ihre Bedeutung für den Menschen



Das Meer bedeckt mit einer Fläche von 361 Millionen Quadratkilometern 71 % der Erdoberfläche. Die mittlere Wassertiefe liegt bei 3700m und die größte Wassertiefe, gemessen im pazifischen Marianengraben, östlich der Philippinen beträgt 11033m. Die Meeresflora produziert ca. 70%, des in der Erdatmosphäre vorhandenen Sauerstoffs.

Das Volumen des Meeres beträgt etwa 1,4 Milliarden Kubikkilometer.

Diese riesigen Wassermassen haben einen starken Einfluss auf den Wasserhaushalt und das Klima der Erde.

Durch Sonnenenergie verdunstet Wasser, fällt als Regen oder Schnee wieder aus und erreicht die Ozeane, mit ausgewaschenem Material aus dem Landbereich sowie mit Stoffen deren sich die Menschen über Flüsse entledigen.

Bereits kurz nach der Erfindung des Mikroskops durch A. van Leeuwenhock 1683 wurden die ersten Mikroorganismen im Meerwasser entdeckt.

L. Pasteur (1822-1895) und R.Koch (1843-1910) schafften mit ihren grundlegenden Arbeiten wichtigste Voraussetzungen für die ersten mikrobiologischen Untersuchungen in der medizinischen Mikrobiologie.

So konnten in der zweiten Hälfte des 19.Jahrhunderts die ersten Bakterien von Wissenschaftlern aus dem Meer isoliert werden.

A. Certes führte 1884 als erster gezielte mikrobiologische Untersuchungen im Meer über die Verteilung der Bakterien im Seewasser und Sediment, die Temperatur, Salzgehalt, Druck, sowie die Eiweißfäulnis durch.

Spätere Untersuchungen aus der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts über das Vorkommen und die Aktivität von Mikroorganismen haben zu einem neuen Verständnis der Toleranzgrenzen mikrobiellen Lebens beigetragen.

Das Leben sowie das Überleben von Mikroorganismen unter extremen Umweltbedingungen gibt Anlass zu Spekulationen über die vergangene oder noch bestehende außerirdische Existenz vom Leben.

Erst durch die Einführung der Epifluoreszenz-Mikroskopie wurde es möglich, die mikrobielle Gesamtzellzahl und deren Biomasse zu erfassen. Hieraus wurde deutlich, dass Mikroorganismen in allen Lebensräumen des Meeres in hoher Zahl und Biomasse vertreten sind. Es zeigte sich aber auch, dass durch herkömmliche Techniken nur wenige Prozent der tatsächlich vorkommenden Mikroorganismen erfasst werden können.

Erst durch die Einführung molekularbiologischer Methoden in die mikrobielle Ökologie wurden der Nachweis natürlicher mikrobieller Lebensgemeinschaften und die Bestimmung ihrer Artenvielfalt ermöglicht. Molekularbiologische Methoden eröffnen auch den Zugang zur Frage der Verteilung von Mikroorganismen auf der Erde.

Es ist davon auszugehen, dass Mikroorganismen weltweit verbreitet sind. Anders als bei Pflanzen und Tieren weiß man kaum etwas über vom Aussterben bedrohte Mikroorganismen.

Für das Überleben und die erfolgreiche Konkurrenz von Mikroorganismen sprechen ihre besonderen Eigenschaften.

Die Zahl der Mikroorganismen übertrifft die Zahl anderer Organismen im Meer um Größenordnungen. Die mikrobielle Biomasse und Oberfläche ( Mit abnehmender Größe steigt das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der Mikroorganismen an)

ist vergleichbar oder größer als die aller anderen Organismen zusammen genommen.

Ein hohes A/V-Verhältnis (Oberfläche zu Volumen) bedeutet ein intensives Austauschpotenzial mit der Umgebung.

Dieser intensive  Kontakt mit der Umgebung sowie vielfältige Stoffwechselleistungen unter aeroben und anaeroben Bedingungen, exponentielles Wachstum (s. Artikel 27) und kurze Generationszeiten gehören zu den wesentlichen Charakteristika von Mikroorganismen.


Durch diese Eigenschaften leisten sie einen bedeutenden Beitrag  zur Reinhaltung des Meeres. (s. Artikel 23) Die Stoffumwandlungen sind als eine Leistung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften zu verstehen, die erst durch die engen Wechselbeziehungen zwischen den Einzelorganismen ihre Bedeutung gewinnt.

Die Bewahrung der Vielfalt mikrobieller Lebensgemeinschaften ist hierfür die wesentliche Voraussetzung.

Die Untersuchung von Mikroorganismen aus dem Meer, die sich an extremen Standorten befinden, gibt unter Umständen wichtige Anhaltspunkte für die Entstehung des Lebens.

Mikroorganismen haben sich an das Leben unter extremsten Temperatur- und Druckbedingungen im Meer angepasst. Sie besitzen die Fähigkeit, ihren Stoffwechsel unter Nährstoffmangel über lange Zeiträume zu reduzieren und damit den Fortbestand ihrer Art zu sichern. Untersuchungen der Toleranzbreiten des Lebens und Überlebens unter extremen Bedingungen können uns helfen, die Umweltbedingungen bestens zu verstehen, unter denen sich Leben entwickeln konnte.

Des weiteren eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten in der Biotechnologie und Medizin durch die Isolierung von Mikroorganismen aus dem Meer.

Es entfallen schon heute über 30% der Neuzulassungen von Medikamenten auf Naturstoffe. Hierbei spielen Mikroorganismen die an extremen Standorten im Meer existieren, z.B. in Polarbereichen, heißen vulkanischen Quellen, Salzseen oder in der Tiefsee eine bedeutende Rolle.

Durch Kultivierung dieser Mikroorganismen können bioaktive Naturstoffe in gleichbleibender Qualität und größeren Mengen hergestellt werden.




Weitere Produkte von Mikroorganismen aus dem Meer sind das angezüchtete Cyanobacterium Spirulina und die Grünalge Chlorella, die in Massenkulturen gezüchtet als Naturnahrungsprodukte mit potenziellen Heilwirkungen bei vielen Erkrankungen eingesetzt werden können. Sie enthalten mehrfach ungesättigte Fettsäuren, die Erkrankungen der Herzkranzgefäße vorbeugen sowie Carotinoide die als Ergänzung der menschlichen und tierischen Ernährung eine wichtige Rolle spielen, sowie wegen ihrer UV-absorbierenden Eigenschaften in der kosmetischen Industrie.

Da das Meer bisher nur unzureichend erforscht ist, eröffnet sich der Biotechnologie des Meeres noch ein weites, zukunftsträchtiges Betätigungsfeld.

Wie bereits zu Beginn dargestellt, bedeckt das Meer 71% der Erdoberfläche. Aufgrund seiner vertikalen Ausdehnung repräsentiert es jedoch 99% des verfügbaren Lebensraumes auf der Erde. Die Wassermassen der Ozeane bieten Lebensraum für eine große Vielfalt von Organismen, steuern globale Stoffkreisläufe und sind essenziell für die Regulation des Klimas. Das Meer stellt eine der wichtigsten natürlichen Ressourcen dar, die das gemeinsame Erbe alles Menschen sein sollten.

Auch wenn diese für die unterschiedlichsten Interessen genutzt werden und unerschöpflich scheinen, werden heute die Grenzen der Nutzbarkeit immer deutlicher.


Das Recht der freien, ungehemmten Nutzung der Meere muss eingeschränkt werden. Ein Konzept der nachhaltigen Entwicklung der Meere sollte den heutigen Bedürfnissen und Zielen gerecht werden, ohne die zukünftigen Generationen zu gefährden. Dies erfordert vor allem politischen Willen und Durchsetzungskraft, die Ressourcen des Meeres zu erhalten. Hierbei muss das Gemeinwohl Vorrang vor privaten Interessen haben. Nur so können diese vielfältigen Ressourcen des Lebensraumes Meer für das Wohlergehen zukünftiger Generationen genutzt und erhalten werden.





Hemmt Glyphosat(Round up) positive Mikroorganismen im Darm ?
( Eine Recherche)



Glyphosat ist weltweit einer der am meisten eingesetzten Wirkstoffe in Pflanzenschutzmitteln, die zur Verhinderung von unerwünschten Pflanzenwuchs im Kulturpflanzenbau oder zur Abtötung von Pflanzen oder Pflanzenteilen verwendet werden. Diese Mittel werden als Herbizide oder umgangssprachlich als „Unkrautbekämpfungsmittel“ bezeichnet (Def. Bundesinstitut für Risikowertung BfR).




Das BfR schildert den Einsatz von Glyphosat wie folgt:

Glyphosat wird in der Landwirtschaft und im Gartenbau zur Bekämpfung von Wildkräutern (Unkraut) vor der Aussaat verwendet. Beim Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen mit einer Glyphosatresistenz wird der Wirkstoff außerhalb der europäischen Union auch nach der Aussaat angewandt, um konkurrierende Wildkräuter zu bekämpfen.



Das zweite Einsatzgebiet von Glyphosat ist die Vorerntebehandlung von Getreide auf dem Feld, auch Sikkation genannt.

Glyphosat beschleunigt den Reifeprozess des Getreides, dieses reift gleichmäßiger und kann früher geerntet werden.







In der aktualisierten Bewertung vom 15.Januar 2014 e34 BfR unter dem Titel „Fragen und Antworten zur gesundheitlichen Bewertung von Glyphosat „













htttp://www.bfr.bund.de/fragen_und_antworten_zur_gesundheitlichen_bewertung_von_glyphosat

führt das BfR abschließend aus:

Landwirtschaftliche Nutztiere können aufgrund der Rückstände in Futtermitteln  größere Mengen von Glyphosat im Urin ausscheiden als Menschen. Aber die wenigen bislang vorliegenden Daten zeigen, dass auch hier die abgeschätzte Aufnahme deutlich unter den toxikologischen Grenzwerten lag und keine gesundheitliche Gefährdung anzunehmen ist.

Wie bereits oben vom BfR ausgeführt wurde, wird Glyphosat,  (bekannt auch unter dem Markennamen Roundup und seit 1974 in 130 Ländern von dem US-Konzern Monsanto vertrieben) das für fast alle Pflanzenarten toxisch ist, beim Anbau von gentechnisch veränderten Pflanzen mit Glyphosatresistenz angewandt.




Eine wesentliche Rolle spielt Glyphosat beim Anbau von Genmais und anderen gentechnisch veränderten Getreidegattungen.

Der Anteil des Anbaus von Genmais lag in den USA 2009 bei 85% (29,9 Millionen Hektar).

Anfang 2000 wurde der Anbau von Genmais in Deutschland gesetzlich untersagt, jedoch erfolgte durch Übernahme der EU-Freisetzungsrichtlinie in nationales Recht ab 2006 wieder ein kommerzieller Anbau in Deutschland.

Prof. Monika Krüger, Leiterin des Instituts für Bakteriologie und Mykologie, Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät warnt vor dramatischen Auswirkungen des Einsatzes von Glyphosat (s. auch Glyphosat Monika Krüger). In einem Vortrag anlässlich des 20-Jährigen Bestehens der Weiterbildung Phytotherapie, zu dem die Akademie für tierärztliche Fortbildung (ATF) der Bundestierärztekammer e.V. eingeladen hatte  erklärte sie dazu folgendes:

In Pflanzen, aber auch in Bakterien, Pilzen und Protozoen blockiert Glyphosat den Shikimisäure-Stoffwechsel, wodurch die Bildung verschiedener Aminosäuren gestört ist. Bereits in geringen Konzentrationen werden u.a. Laktobazillen, Bifidobakterien und Enterokokken gehemmt, nicht jedoch pathogene Bakterien wie Salmonella-Serovare, Clostridium perfringens und C.botulinum, weshalb es in Zusammenhang gebracht wird mit bei Kühen zunehmend auftretenden Dysbiosen der Magen-Darm-Flora. Ferner greife es in den Leberstoffwechsel ein und sei nierentoxisch. Es binde als starker Chelator Mineralstoffe und Spurenelemente, sodass diese für die Futterpflanzen aus dem Boden nicht mehr resorbierbar seien.

Frau Prof. Krüger hält es auch für möglich, dass ein Zusammenhang besteht, zwischen chronischem Botulisums und Glyphosat.

Rinderbotulismus wurde seit 1996 bereits in über 1000 Milchviehbetrieben besonders in Norddeutschland nachgewiesen, die Dunkelziffer ist vermutlich erheblich höher, da die Erkrankung sich meist schleichend ausbreitet.

Die Symptome sind Leistungsabfall, Muskel-und Pansenlähmung, Labmagenverlagerung,  Bewegungs-und Schluckbeschwerden sowie gestörte Lid-, Ohr- und Zungenreflexe. Die Tiere sterben elendig.

Erreger ist das Bakterium Clostridium botulinum. Einer von 200 Clostridien-Arten, von denen 35 pathogen sind. Clostridien sind Anaerobier, d.h. sie vermehren sich unter Sauerstoffabschluss und sind dort aktiv. Ein anderer bekannter Erreger ist der in der Natur  weit verbreitete Wundstarrkrampf auslösende Clostridium tetani, der selbst bei kleinen tieferen Verletzungen bei Mensch und Tier lebensgefährliche Infektionen auslösen kann.

Die krankmachenden Erreger der Clostridien bilden Toxine (Gifte).

Als Dauerstadien können sie Jahrzehnte im Wasser oder im Boden überleben.

Je schwächer das Immunsystem und je höher die Belastung mit Clostridien-Sporen, desto eher können Rinder an chronischem Botulismus erkranken.

Prof. Krüger stellte fest, dass vor allem Hochleistungsmilchkühe von der Erkrankung betroffen sind, die Glyphosat in gentechnisch verändertem Futter erhalten.

Dies ist bei gentechnisch verändertem Soja der Fall, aber auch bei Pflanzenteilen von Getreide- und Kartoffelfeldern, die kurz vor der Ernte mir Glyphosat gespritzt wurden.

Je höher die Milchleistung einer Kuh, umso mehr Kraftfutter und damit Glyphosat erhält sie. Entsprechend stärker wird die Mikroflora und damit die Abwehr gegen Clostridien geschwächt. Eine Logik, die einige Landwirte inzwischen verstanden haben.

Das BfR kann, oder will (Wie eine Lobby die Kontrollbehörde unterwandert/ Süddeutsche 25.05.2012) diesen Zusammenhang anscheinend bisher nicht nachvollziehen.


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Mikroorganismen in der Biotechnologie


Anfang der siebziger Jahre wurden Entdeckungen gemacht, die zu Möglichkeiten führten, Mikroben und Pflanzen genetisch zu manipulieren.

H. Boyer von der Universität Kalifornien und S. Cohen von der Stanford Universität fanden heraus, dass es möglich ist, Gene aus anderen Mikroorganismen und sogar aus Tieren und Pflanzen in Escherichia coli einzuschleusen.

Escherichia coli, ein Bewohner des menschlichen und tierischen Darms war seit langem ein wichtiges Studienobjekt in der Biotechnologie und bereits intensiv untersucht worden. Das Bakterium ist normalerweise vollkommen harmlos, obwohl auch einige Stämme Toxine bilden können, die Durchfall verursachen.

Die für die Untersuchungen verwendeten Stämme hatten jedoch aufgrund jahrelanger Kultivierung bereits die Fähigkeit zur Darmbesiedlung verloren.


Boyer und Cohen hatten gelernt, DNA in handhabbare Stücke zu zerlegen. Dann entdeckten sie, wie solche Stücke in einem Vektor, dies ist die Bezeichnung für ein Werkzeug zur Übertragung eines Objektes von einem Ort zum anderen, platziert werden können.

Ein Beispiel für einen derartigen Prozess ist die Übertragung von Malaria, bei der die Moskitos als Vektoren fungieren.

Als Vektor für ein Gen fungiert normalerweise ein Bakteriophage. Dies ist ein Virus, das Bakterien angreift.

Die von Boyer und Cohen angewandte Technik wurde unter dem Begriff Genklonierung bekannt. Ihr folgt die Selektion der Empfängerzellen, die das gewünschte Gen enthalten.


Ein andere Weg zur Genmanipulation führt über die Deletion(Verlust von genetischem Material) von Genen. Ein dritter ist die direkte Manipulation eines Gens, die Mutagenese, um das gebildete Protein zu verändern.

Solche Mutationen und Gentransfers finden massenhaft täglich in der Natur statt, wodurch dann ab und zu ein neuer Krankheitserreger wie HIV oder Influenza entstehen kann.

Im Unterschied zu natürlichen Gentransfers ist bei den künstlichen genetischen Manipulationen viel besser vorherzusagen welche Produkte dabei entstehen.

Die Ängste vieler Menschen, vor unbeabsichtigt entstehenden Organismen, die eine nicht vorhersehbare Gefahr darstellen könnten, sind daher kaum  unberechtigt.

Es wird inzwischen seit über 20 Jahren weltweit in Labors genetisch gearbeitet, ohne dass ernstzunehmende Unfälle publik wurden.

Stattdessen wurden von Gentechnikern veränderte Mikroorganismen für unterschiedlichste Bereiche in Industrie, Medizin und Landwirtschaft entwickelt. (s.Beispiele in meinen anderen Artikeln).

Dennoch ist es wichtig, die Ergebnisse in diesem Wissenschaftszweig, der großen Nutzen für die Weltbevölkerung hat und noch haben wird, kritisch zu überwachen.

Einige wissenschaftliche Entdeckungen der Vergangenheit haben der Menschheit große Schäden zugefügt, nachdem sie in die falschen Hände gerieten.


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Wovon Mikroorganismen träumen

 

Während die meisten Menschen davon träumen, Kinder zu bekommen, sie groß zu ziehen und auch noch erleben möchten, wie deren Kinder aufwachsen, wäre der einzige Traum von Mikroorganismen, wenn sie träumen könnten, zwei Mikroorganismen zu werden.

Sie haben nicht die Möglichkeit ihre Nachkommen kennen zu lernen, da sie praktisch in ihnen aufgehen.

Insofern sind Mikroorganismen praktisch unsterblich.

Alle lebenden Mikroorganismen sind direkte Nachkommen in einer Reihe von Zweiteilungen, die vor über drei Milliarden Jahren begann.

Solange günstige Wachstumsbedingungen vorhanden sind, können Mikroorganismen sich über beliebig viele Generationen vermehren. Das Phänomen Tod durch Überalterung gibt es bei ihnen nicht.

Mikroorganismen haben während der Evolution phantastische  Fähigkeiten entwickelt, die ihnen erlauben unter extremsten Bedingungen zu wachsen und sich zu vermehren.

Es gibt keine Lebewesen, die schneller wachsen können, aber auch länger warten können um ihr Wachstum fortzusetzen, bis wieder günstige Wachstumsbedingungen vorhanden sind. Dies schaffen sie indem sie Dauerformen (Cysten) ausbilden, die über 300 Jahre Hunger überstehen können.

Unter den Archaeobakterien gibt es einige, die bei Temperaturen bis zu 113°C wachsen können, z.B. Pyrolobus fumarii. Andere wie Acidiamus infernus leben in 80°C heißer Säure bei einem pH-Wert von 2, was fast der Salzsäurekonzentration entspricht, die wir im Magen haben.

Mikroorganismen sind 500m unter dem Meeresboden vorhanden und einige überleben auch unter extremen chemischen und physikalischen Bedingungen und bei radioaktiver Strahlung (z.B. Deinococcus radiodurans).

Das Wachstum von Mikroorganismen verläuft nicht linear, wie zum Beispiel bei einem Baum, sondern exponentiell, und zwar mit jeder Generation um den Faktor zwei( 21, 22, 23,24,...).

Damit entstehen innerhalb von 10 Generationen aus einer Zelle etwa 1000 (210=1024)Zellen, innerhalb von 20 Generationen etwa 1 Million.

Manche Mikroorganismen können sich unter optimalen Bedingungen alle 15 Minuten verdoppeln. Während einer menschlichen Generationszeit hätten Mikroorganismen bei einer Verdoppelungszeit von einer Stunde 240.000 Teilungen hinter sich. Dabei könnten theoretisch 2240.000 Nachkommen eines Mikroorganismus entstehen.

Da das gesamte Universum nur 1080 Atome enthält, kann man jedoch sicher sein, dass Mikroorganismen dazu nicht die Menge Futter finden, die sie für diese Vermehrung benötigen würden.

Ihr Wachstum wird fast immer und zwar sehr schnell durch Mangel an Nahrung begrenzt. Mikroorganismen sind immer hungrig, fressen alles verwertbare sofort und bilden dadurch immer mehr Nahrungskonkurrenten.

Nach der anfänglichen exponentiellen Wachstumsphase wird daher sehr schnell und abrupt die sogenannte stationäre Phase erreicht, in der weiteres Wachstum nicht mehr stattfindet. Die Mikroorganismen stellen sich auf eine Hungerperiode ein, in der sie über Dauerformen, für menschliche Dimensionen lange, überstehen können.


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Mikroorganismen können Lebensmittel gesünder machen

 

Während unsere Großmütter noch Brot und Sauergemüse durch Spontanfermentation selbst herstellten, gibt es heute überwiegend mikrobielle Starterkulturen für die industrielle Produktion von pflanzlichen Lebensmitteln, wodurch die mikrobiellen Prozesse unterstützt werden.

Mikroorganismen können auf pflanzliche Lebensmittel Wirkungen haben, die diese verdaulicher, haltbarer, schmackhafter und damit gesünder machen.

Zusätzlich werden Vitamine, Aminosäuren und appetitanregende Aromastoffe produziert und gesundheitsschädigende Stoffe abgebaut.

Als Beispiel wird in Deutschland schon seit vielen Generationen Sauerkraut aus Weißkohl hergestellt, aber auch in fast allen anderen Ländern kennt man spezielle fermentierte pflanzliche Lebensmittel.

Die bei der Sauerkrautherstellung wirksamen Mikroorganismen sind bereits auf den Kohlblättern vorhanden, es sind überwiegend Lactobazillen, Leukonostoc, Pediococcus und Hefen.

Bei der 4-6 Wochen andauernden Gärung, die bei 18-20° stattfindet entwickelt sich in den erstem 3-4 Tagen unter Sauerstoffverbrauch  und Wärmeentwicklung eine Mischflora aus Hefen, Schimmelpilzen und Bakterien (u.a. Enterobacter, Erwinia, Klebsiellen, Pseudomonas, Acinetobacter, Bacillus und Essigsäurebakterien).

Nach dem Sauerstoffverbrauch setzen sich Milchsäurebakterien durch, besonders Lactobacillus brevis  und Leuconostoc mesenteroides, die sich gegen die Konkurrenz von anderen Mikroorganismen durchsetzen. Durch die Milchsäuregärung und andere gebildete Säuren wird der pH-Wert im Kraut auf 3,8-4,1 gesenkt und damit die Haltbarkeit auf mehrere Monate gesteigert. Lactobacillus brevis, aber auch andere Mikroorganismen beeinflussen das Aroma positiv durch die Bildung von zahlreichen Geschmackskomponenten, wie Milch-,Ameisen-, Essig- und Bernsteinsäure sowie Ethanol und Esterverbindungen.

Unsere Großmütter wären sicherlich erstaunt gewesen, hätte man versucht, ihnen zu erklären, welche komplexen mikrobiellen Prozesse notwendig sind um das von ihnen angefertigte Sauerkraut „herzustellen“.

Statt dem mild schmeckenden Kohl in Deutschland wird in Korea der chinesische Kohl zu dem sehr würzigen Gimchi verarbeitet. Neben Chinakohl werden auch andere Gemüse wie Gurken, Rettiche, Zwiebeln oder Chili verwendet, je nach Region auch Shrimps, Früchte und Nüsse. Die Produkte werden in Tontöpfen fermentiert und gesalzen und gewürzt, so dass sie von sehr unterschiedlichem Geschmack sein können.

Gimchi ist eine ideale Nahrungsquelle in Zeiten, in denen keine frischen Produkte zur Verfügung stehen, wird jedoch auch in Zeiten gegessen, in denen frisches Obst und Gemüse erhältlich ist.

Es ist besonders reich an Vitaminen (A, C, B1, B2, B12) sowie an Calcium, Kalium, Eisen, Ballaststoffen und natürlichem Antioxidantien.

Die bei der Fermentation entstehenden Milchsäuren, wie Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides und Essigsäurebakterien wirken außerdem keimabtötend.

Sojasauce ist ein weiteres Fermentationsprodukt aus Asien, das inzwischen auch in westlichen Ländern bekannt ist. Es wird durch Vergärung von Soja und Weizen erzeugt.

Die dunkelbraune Flüssigkeit mir fleischartigem Geschmack erfreut sich auch in Deutschland großer Beliebtheit beim Würzen von Fisch, Fleisch, Geflügel, Suppen und anderen Lebensmitteln.

In Japan ist „Shoyu“ beliebt, in China „Chaing-yiu“, in Indonesien „Ketjap“ und auf den Philippinen „Taosi“

Alle Produkte werden aus schwarzen Sojabohnen mit Aspergillus oryzae und Aspergillus sojae fermentiert.Der bei der Herstellung anfallende Presskuchen wird meist in der Rinderfütterung eingesetzt.

Weitere Beispiele sind der chinesische Sojakäse  „Sufu“, der indonesische Erdnusspresskuchen „Oncon“, das griesartige Produkt „Gari“ aus Westafrika, das aus Maniok hergestellt wird, sowie viele alkoholhaltige Produkte wie Sake aus Asien, Burukutu aus Afrika und nicht zu vergessen unser Bier, das weltweit hergestellt wird.

Auch bei der Kaffeeherstellung werden Fermentationsverfahren angewendet, an denen Enterobacter, Milchsäurebakterien und Pektinasebildner wie Erwinia dissolvens beteiligt sind.

Die angeführten Beispiele zeigen wie wichtig der Einsatz von Mikroorganismen für die weltweite Ernährung ist.

Sie werden seit Tausenden von Jahren in den unterschiedlichsten Regionen weltweit genutzt. Es handelte sich dabei bisher um Mikroorganismen aus der natürlichen Umgebung, wodurch eine große Vielfalt an unterschiedlichen Produkten entstand. Heute werden bei der großindustriellen Herstellung von fermentierten Lebensmitteln hochgezüchtete Stämme eingesetzt, die durch spezielle Verfahren kontinuierlich optimiert werden.

Mikroorganismen sind für die Ernährung der Weltbevölkerung unabdingbar und beim vernünftigen Einsatz eine Möglichkeit Hungersnöte zu bekämpfen und auch eine Alternative zur tierquälerischen und umweltzerstörerischen Massentierhaltung  zu bieten bei der riesige Mengen pflanzliche Nahrungsstoffe an Tiere verfüttert werden um tierisches Protein zu erzeugen.(s. auch
Artikel Mikroorganismen als Proteinquelle)






Wilhelm Busch: Max und Moritz, 1865
Eben geht mit einem Teller
Witwe Bolte in den Keller,
Daß sie von dem Sauerkohle
Eine Portion sich hole,
Wofür sie besonders schwärmt,
Wenn er wieder aufgewärmt.



Unbekanntes Bakterium aus dem Meer

 

 

Wissenschaftler aus der USA, Japan und Deutschland haben bisher unbekannte Mikroorganismen entdeckt.

Es handelt sich um Bakterien die in Symbiose mit  Meeresschwämmen leben und nach Ansicht der Wissenschaftler diese mit ihren Inhaltsstoffen vor Fressfeinden schützen.

Auf der Suche nach neuen medizinischen Wirkstoffen spielen Meeresschwämme zur Zeit eine große Rolle, da sie außerordentlich viele ungewöhnliche Naturstoffe besitzen.

Die neu entdeckten Mikroorganismen konnten keiner bisher bekannten Bakteriengruppe zugeordnet werden.

Deshalb wurde von den Forschern vorgeschlagen ihnen den Namen ,,Tectomicrobia“(lateinisch: verstecken, schützen) zu geben, da sie unter Laborbedingungen bisher nicht kultivierbar und somit bisher von der Forschung ,,gut versteckt“ sind.

Die Wissenschaftler wollen als nächstes herausfinden, welche Funktionen „Tectomicrobia“ in Symbiose mit ihrem Wirt, aber auch im gesamten Ökosystem des Korallenriffs ausüben.

Außerdem soll überprüft werden, ob die chemischen Bestandteile der Mikroorganismen für biologisch technische Anwendungen in Frage kommen.

Durch die mikrobielle Ökologie, die die Wechselbeziehungen der Mikroorganismen mit anderen Organismen und ihrer Umwelt untersucht, werden tiefgreifende Beziehungen klar. Daraus lassen sich Erkenntnisse gewinnen, die in vielen biologischen und auch nichtbiologischen Bereichen für den Menschen und seine Umwelt vorteilhaft sein werden.


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Das Ende des antibiotischen Zeitalters ?

 

Die Wirkung von Penicillin bei Krankheiten wie zum Beispiel Syphilis oder bei stark infizierten Wunden besonders bei Kriegsverletzungen war so gravierend, dass es während des zweiten Weltkrieges und in der Nachkriegszeit als Wundermittel galt.

Erkrankungen wie Meningitis oder Lungenentzündungen, die zuvor sowohl von Patienten wie auch von Ärzten gleichermaßen gefürchtet waren konnten nun zumeist erfolgreich behandelt werden.

Durch Penicillin und seiner Folgeantibiotika, wurde die durchschnittliche Lebenserwartung im Vergleich zu der Zeit vorher um etwa 10 Jahre verlängert.

Man kann von einer antibiotischen Revolution im Gesundheitswesen sprechen.

Heute werden allein in Großbritannien 25 Millionen Rezepte jährlich für Antibiotika von Ärzten ausgestellt.

Leider hat diese unkritische Verordnung von Antibiotika inzwischen zu großen Problemen geführt.

Mikroorganismen verfügen über Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, die Wirkung von Antibiotika abzuschwächen oder gar aufzuheben.


Diese Antibiotikaresistenzen sind heute von Forschern bei Bakterien nachgewiesen worden, die bereits seit vier Millionen Jahren isoliert waren. Deshalb kann man davon ausgehen, dass es sich um ein zentrales, uraltes Merkmal von diesen Lebewesen handelt. Wenn man davon ausgeht, dass sich sämtliches auf unserem Planeten existierende Leben aus Einzellern entwickelt hat, ist dies keine Besonderheit. Ohne Fähigkeiten der Anpassung an veränderte extreme Umweltbedingungen und Umweltgifte hätten esLebewesen ansonsten nicht geschafft sich zu erhalten und weiter zu entwickeln.

Da Mikroorganismen sich bei günstigen Bedingungen schon innerhalb von 20 Minuten verdoppeln, können bei ihnen vorteilhafte Mutationen schon in kürzester Zeit entstehen.

Hierfür benötigen höhere Lebewesen mit einer langen Generationszeit wie der Mensch  Jahrhunderte oder länger.

Zwar hat man diese Erkenntnisse bereits besessen, als die ersten Antibiotika entwickelt wurden, leider wurden daraus bis heute nicht die entsprechenden Konsequenzen gezogen.

So stehen wir heute vor dem Problem, dass die Forscher im Wettlauf zwischen resistenten Erregern und neu entwickelten Antibiotika zunehmend ins Hintertreffen geraten.


Der Leiter des Fachbereichs „Nosokomiale Infektionen, Surveillance von Antibiotikaresistenz und-verbrauch“ am Robert Koch -Institut, Tim Eckmanns ist durch die neue Art resistenter Erreger, die in den letzten Jahren besonders in Krankenhäusern auftauchten sehr beunruhigt . „ Es ist fast so, als befänden wir uns im postantibiotischen Zeitalter.“

Sein Kollege Sören G.  Gatermann, Leiter des Nationalen Referenzzentrums für gramnegative Krankenhauserreger an der Ruhr Universität Bochum stellt fest: „ Im Jahr 2000 waren weniger als ein Prozent der Darmkeime gegen moderne Antibiotika resistent. Jetzt sehen wir auf lokaler Ebene bei einigen Substanzen Resistenzen von zehn, manchmal sogar 20 Prozent.“

Liegen die Ursachen der ansteigenden Antibiotikaresistenzen in den Krankenhäusern zu meist an einem schlechten Hygienemanagement, so sind bei der Entstehung von resistenten Keimen generell Praktiken des unkritischen Einsatzes von Antibiotika maßgeblich beteiligt. Finanzielle Interessen der Pharmaindustrie und deren enge wirtschaftliche Verbindung zu medizinischen Hochschulen und Medizinern sowie Tiermedizinern sind dabei sicherlich eine der Ursachen.

Mit Beginn des antibiotischen Zeitalters bemühte sich die Pharmaindustrie außerdem  viele alternativen Heilverfahren, die bis dahin mit zum Teil guten Erfolgen eingesetzt worden waren als unwissenschaftlich und daher unwirksam darzustellen. Sie ließ sich dabei von großen Teilen der Wissenschaft und der Medien unterstützen.


Gleichzeitig wurden und werden Antibiotika auch kritiklos in Situationen eingesetzt, in denen sie nichts zu suchen haben.

So werden bis heute in der Massentierhaltung tonnenweise Antibiotika verfüttert, um Krankheiten vorzubeugen und-oder als sogenannte „Wachtstumsförderer“.

Je schlechter die Haltungsbedingungen bei der Massentierhaltung sind, desto höher sind die Kosten für notwendige Arzneimittel, die bei einer artgerechten Haltung zum Teil unnötig wären. 2012 wurden in der BRD fast 1620 Tonnen Antibiotika in der Tiermast eingesetzt.

Die für die Gesundheit der Bevölkerung verantwortliche Politiker haben sich ebenfalls nicht gegen die Pharma-Lobby durchsetzen können oder wollen.

Zwar sind in der EU inzwischen Wartezeiten nach einer Antibiotikatherapie vorgeschrieben, aber eine direkte Übertragung von resistenten Erregern wird dadurch nicht behindert. Außerdem hinken die Kontrollmechanismen der kriminellen Energie von einigen „Fleischproduzenten“ hinterher.


Ein weiteres Problem ist das Ausbringen von antibiotikahaltiger Gülle in der Landwirtschaft, wodurch die Möglichkeit der Ausbreitung resistenter Erreger gegeben ist, da der Abbau von Antibiotika im Körper nicht ausreichend erfolgt. Da die resistenten Erreger über langeZeiträume im Boden verbleiben, ist dann über landwirtschaftliche Produkte eine Aufnahme von resistenten Erregern über die Nahrungskette selbst für Vegetarier möglich.

Was für Gülle gilt, gilt auch für menschliche Ausscheidungen, die über Abwasserkanäle und Kläranlagen entsorgt werden.


Ein anderes Beispiel für den unkritischen Einsatz von Antibiotika ist die Verschreibungspraxis  von Ärzten und Tierärzten bei verschiedenen Infektionserkrankungen, die durch Virusinfektionen bedingt sind oder andere nicht bakterielle Ursachen haben. Zum Beispiel sind 95% der Erkrankungen, die mit Husten einhergehen keine bakteriellen Infektionen. Sie sprechen deshalb nicht auf  Antibiotika  an, sondern schwächen eher noch das Immunsystem. Dennoch werden in der Regel in den meisten dieser Fälle Antibiotika verordnet. Durch wiederholten Einsatz dieser Antibiotika werden zwangsläufig neue resistente Mikroorganismen angezüchtet.

Der Einsatz neuester entwickelten Antibiotika ist bei vielen Medizinern ebenfalls sehr beliebt und wird von der Pharmaindustrie aus finanziellen Gründen stark gefördert.

Dies führt dazu, dass auch diese „Reserveantibiotika“ nach kurzer Zeit nicht mehr für Notsituationen zur Verfügung stehen.

Wenn es uns nicht gelingt mit Vernunft und einem Bündel von Maßnahmen sowohl in der Humanmedizin als auch in der Tierhaltung die Resistenzen gegen Antibiotika einzudämmen, könnte die Befürchtung von Tim Eckmanns sich bestätigen, daß wir in einem postantibiotischen Zeitalter angelangt sind.

Zur Zeit ist nach Auffassung des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) das Risiko für die Bevölkerung gering, eine Infektion mit antibiotikaresistenten Erregern zu erwerben. Ob dies auch für die Zukunft gilt, bleibt abzuwarten.



 Beispiel eines Erregernachweises mit Antibiogramm aus meiner Praxis.

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Mikroorganismen als Antibiotikaproduzenten

 


Bei aller berechtigten Kritik bezüglich der maßlosen Profitsucht der Pharma-Industrie, gibt es andererseits viele großartige Erfolge die sie verbuchen konnte.

So wurden gezielt angreifende Medikamente entwickelt, die u.a. vielen Kranken, die an Magengeschwüren leiden, eine OP ersparen oder Menschen mit psychischen Erkrankungen ein weitgehend normales Leben erlauben.

Beim permanenten Kampf gegen ansteckende infektiöse Erkrankungen stehen auch heute noch von Mikroorganismen produzierte Stoffe im Vordergrund. Sie produzieren nicht nur Antibiotika sondern sind auch eine Quelle für neue Waffen im Umgang mit bisher nicht heilbaren Krankheiten und bei der Auseinandersetzung mit Infektionserregern, die resistent gegen die auf dem Markt befindlichen Medikamente sind.

Der Macht, der Vielseitigkeit und dem „Einfallsreichtum“ der Mikroorganismen ist es zu verdanken, dass Wissenschaftler bei ihren Untersuchungen in der Umwelt, speziell in Böden, in allen Teilen der Welt immer wieder auf unbekannte Stämme stoßen, die neue Antibiotika produzieren.

Was mit der Entdeckung des Penicillin durch den schottischen Bakteriologen Alexander Fleming begann und was diesem 1945 den Nobelpreis bescherte wurde von da an von Bakteriologen aus vielen Ländern fort geführt.

So wurden Mikroorganismen entdeckt, die das hochwirksame Streptomycin zur Behandlung der Tuberkulose bildeten, sowie  der Pilz Cephalosporiumacremonium der eine Substanz enthält, die sowohl grampositive als auch gramnegative Krankheitserreger angreift und die Cephalosporin benannt wurde.

Als die chemische Struktur von Cephalosporin von den Oxforder Mikrobiologen Abraham und Newton aufgeklärt wurde, wodurch eine ganze Reihe von unterschiedlichen Cephalosporinen entwickelt werden konnten, erschien dies über viele Jahre hinaus als ein Durchbruch gegenüber vielen Krankheitserregern, die damals gerade anfingen Resistenzen gegen Penicillin zu entwickeln.

Heute sind über 5000 verschiedene Antibiotika bekannt und es werden etwa 100 zur Behandlung von Infektionen eingesetzt.

Die antimikrobielle Kapazität der Mikroorganismen scheint unerschöpflich zu sein, so dass immer neue Antibiotika entwickelt werden können.

Dennoch bereiten Antibiotikaresistenzen zunehmend große Probleme. Nach einer aktuellen Studie aus dem Jahr 2013 ist die Darmflora schon bei kleinen Kindern gegen einen Großteil der auf dem Markt befindliche Antibiotika resistent.

Über Gründe hierfür werde ich mich in meinem nächsten Artikel äußern.




Anpassungsfähige Darmflora

 

Dass die Art der Ernährung langfristig die Zusammensetzung der Mikroflora des Darms beeinflusst ist seit langem bekannt.

Eine Studie an der Harvard University hat jedoch gezeigt, dass eine veränderte Ernährung sich bereits innerhalb von 24 Stunden auf die Darmflora auswirken kann. Dies berichtet die weltweit angesehenste Zeitschrift für Naturwissenschaften Nature (Bd.504).

Teilnehmer der durchgeführten Studie wurden von einer normalen Ernährung entweder auf eine rein tierische oder rein pflanzliche Ernährung umgestellt.

Als Folge davon waren bei den Fleischessern u.a.  deutlich mehr Mikroorganismen der Gattung Bilophila wadsworthia vorhanden. Diese Bakterienart ist gegen hohe Konzentrationen von Galle resistent.  Dieser Verdauungssaft wird durch den hohen Fettanteil der tierischen Nahrung vermehrt ausgeschüttet.

Bilophila wadsworthia steht im Verdacht, entzündliche Darmerkrankungen zu verursachen.

(Andererseits können diese meiner Meinung nach auch durch die hohe Gallensaftproduktion hervorgerufen werden).

In beiden Fällen könnte bei den Betroffenen durch eine Umstellung auf geringeren Fleischkonsum kurzfristig eine Verbesserung des Gesundheitszustandes erfolgen.

Die Forscher vermuten, dass für unsere Vorfahren eine anpassungsfähige Darmflora zwingend notwendig war, da die Versorgung mit Nahrungsmitteln in der Regel sehr von Zufällen abhängig war.


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Mikroorganismen unterstützen Krebstherapie


Wie ein Forscherteam am Institut National de la Santé et de la Recherche Médical (Inserm) in Paris in Tierversuchen heraus gefunden hat, steigert eine gesunde Darmflora die Wirksamkeit bestimmter Krebstherapien.
Die Forschergruppe um Sophie Viand berichtete in der Fachzeitschrift „Science“ von ihren Forschungsergebnissen, bei denen an Tumoren erkrankten Mäusen das Krebsmittel Cyclophosphamid verabreicht wurde. Hierdurch kommt es zu einer Veränderung der Bakterienflora im Dünndarm.
Bei den erkrankten Mäusen bewirkte es, dass sich bestimmte Bakterien im Lymphsystem des Darms sammelten und dort gezielt die Bildung von Helferzellen stimulierten, die das Wachstum von Krebszellen hemmen.

Bei turmorkranken Mäusen, die in einer keimfreien Umgebung aufgezogen oder mit Antibiotika behandelt wurden zeigte das Krebsmittel keinerlei Wirkung.
Die Forscher ziehen daraus die Schlussfolgerung, dass die Mikroflora des Darms einen großen Einfluss auf die Wirkung eines Krebsmedikamentes haben kann.
Entsprechend groß ist das Risiko von Antibiotikaeinsätzen während einer Krebstherapie, da hierdurch die Darmflora geschädigt wird.

Zu ähnlichen Ergebnissen kamen US Forscher am National Cancer Institut in Bethesda. Die Gruppe um Noriho Iida fand heraus, dass es bei einer Schädigung der Darmflora, etwa durch den Einsatz von Antibiotika, zu einer verminderten Reaktion bei bestimmten Formen der immunstimulierenden Krebstherapie kommt. Davon betroffen sind u.a. auch platinhaltige Medikamente, die in der Chemotherapie eingesetzt werden.

Während die in der aktuellen Ausgabe von „Science“ veröffentlichten Ergebnisse bisher nur aus Tierversuchen stammen, ist der Einfluss von Mikroorganismen auf die Wirkung des Krebsmittels Irinotecan beim Menschen dagegen bereits nachgewiesen.

Auch das Herzmittel Digoxin wird von bestimmten Mikroorganismen (Eggerthella lenta) wirkungslos gemacht.

Wir bereits in mehreren meiner Artikel angesprochen, kristallisiert sich in den letzten Jahren immer deutlicher heraus, welche wichtige Rolle die Mikroflora für das Immunsystem von Menschen und Tieren hat.
Inzwischen gehen Wissenschaftler davon aus, dass mehr als 50 der unterschiedlichsten Erkrankungen auf Veränderungen der Darmflora zurück zu führen sind.
Konsequenzen seitens der Schulmedizin aus diesen Erkenntnissen sind m. E. zur Zeit kaum erkennbar
.



Mikroorganismen als Proteinquelle


Das enorm steigende Bevölkerungswachstum und der damit verbundene vermehrte Bedarf an Nahrungsmitteln sind ein weltweites Problem.
Besonders der Bedarf an Protein kann in vielen Ländern nicht gedeckt werden.   
Besonders in den Entwicklungsländern sind Hungersnöte heute keine Seltenheit mehr.

Statt neue nachhaltige Technologien für die Produktion von zusätzlicher Eiweißherstellung zu nutzen, werden umweltzerstörende Maßnahmen ergriffen, die das Überleben auf unserem Planeten für Menschen in Zukunft vor große Probleme stellen werden. So werden beispielsweise in Brasilien riesige Urwaldgebiete gerodet, um sie für den Anbau von Soja zu nutzen.Der überwiegende Anteil dieser Sojaproduktion wird nach China als Schweinefutter exportiert.
Es ist absehbar, dass die Sojaanbaugebiete nur über einen zeitlich sehr begrenzten Zeitraum Erträge liefern werden.
Zurück bleiben wird, bei der rücksichtslosen Bodennutzung, wie wir sie aus den riesigen ehemaligen Getreidezentren des amerikanischen Mittelwestens, sowie einiger südamerikanischer Länder aber auch in Südafrika, Australien, Mexico und sogar Europa kennen, durch Erosion verursachtes, praktisch nicht mehr bestellbares Land.

Dabei gibt es inzwischen verschiedene Biotechnologien, die es ermöglichen, Proteine umweltfreundlich zu produzieren.
Es handelt sich um Mikroorganismen, die Kohlenstoffverbindungen, wie Alkohole oder Kohlenhydrate zum Wachstum nutzen.
Sie besitzen einen hohen Eiweißgehalt und sind reich an Vitaminen.  Außerdem enthalten sie Kohlenhydrate, Fette und Mineralstoffe. Der Proteingehalt liegt bei bis zu 85% ( Sojabohnen enthalten 40% Protein).

Diese Mikroorganismen wachsen und reproduzieren sich schneller als Pflanzen und Tiere.
Sie können aus einfachen Rohstoffen hergestellt werden und zum Teil können bei der Produktion Abfallstoffe verwendet werden.
Diese Einzellerproteine werden bereits seit Jahren in der Tierernährung mit gutem Erfolg eingesetzt, konnten sich jedoch leider nicht durchsetzen.
Ironischerweise war eines der Hauptprobleme bei der Durchsetzung der Futtermittel der niedrige Sojapreis sowie EU-Subventionen, die z.B. Magermilchpulver als Futtermittelzusatz konkurrenzlos preiswert machten.

Dagegen ist ein anderes Einzellerprotein dabei, sich zu einem erfolgreichen und damit hoffungsvollen Proteinprodukt zu entwickeln.
Der Handelsname dieses als Fleischersatz dienende Erzeugnisses ist „Quorn“.
Es musste vor seiner Zulassung als Lebensmittel zahlreichen toxikologischen Untersuchungen unterzogen werden, hat sich aber inzwischen als ein gastronomisch dem menschlichen Geschmack angepasstes und dem gesundheitsbewussten und ökologisch handelnden  Verbraucher ansprechendes Lebensmittel entwickelt.
Die Zusammensetzung, zwölf Prozent Protein und kein Cholesterin ist vom gesundheitlichen Standpunkt sicherlich interessant.

Quorn ist ein Einzellerprotein, bei dem es sich um die Biomasse eines Pilzes (Fusarium venenatum) handelt, für dessen Herstellung eine Pilzkultur mit einer Traubenzuckerlösung und einer mineralischen Stickstoff-Quelle eingesetzt wird.
Der Pilz wächst nicht in Form von Einzellern sondern als Mycel aus vielen winzigen Fäden. Er wird als tiefgefrorenes Produkt wie bei Fertigmahlzeiten in verschiedenen europäischen Ländern, seit 2012 auch in Deutschland, vertrieben.

Mit Zusätzen von Eialbumin, Aromen, Vitaminen und Mineralstoffen entsteht eine fleischähnliche Substanz, die beim Erhitzen nicht schrumpft und eine hohe biologische Wertigkeit besitzt.
Außerdem enthält das Produkt essentielle Aminosäuren wie z.B. Methionin, Cystein, Lysin und Threonin, wodurch besonders Vegetarier ihre Nahrung vervollständigen können.
Wie bereits erwähnt, werden erhöhte Cholesterin- und Neutralfettwerte im Blut deutlich reduziert.
Die Zellwandmaterialien des Pilzes enthalten Chitin, das neutrale Sterole, Gallensäuren und Cholesterin im Verdauungstrakt bindet und damit deren Absorption und Reabsorption verhindert.
Der Ballaststoffgehalt von Quorn liegt mit 25 % der Trockensubstanz relativ hoch, es hat einen hohen Anteil an ungesättigten Fettsäuren, kein Cholesterol und inzwischen durch verbesserte Verfahrensabläufe bei der Herstellung auch einen niedrigen Nucleinsäuregehalt.
Quorn ist ein Beispiel für neue Lebensmittel, die den Verbraucher befriedigen, der nach natürlichen und fleischlosen Produkten verlangt.

Die vergetarische Ernährung erlebt besonders bei der jungen Bevölkerung eine Blüte, was sicherlich auch mit den zunehmenden Bedenken über die Methoden der Fleischproduktion zusammenhängt.
Möglicherweise gelingt es jedoch auch in den ärmeren Ländern dieses oder ähnliche Produkte zu vermarkten und damit für die Zukunft Nahrungsreserven zu erschließen, ohne dabei weiterhin in unverantwortungsloser Weise die Umwelt zu zerstören.



Korrosion durch Mikroorganismen


Viele von uns können sich noch an einen Schulversuch erinnern, bei dem anhand eines Nagels, wenn er unter Wasser, also unter Sauerstoffabschluss aufbewahrt wird kein Rost auftritt.
Deshalb sollte man eigentlich davon ausgehen können, dass Eisen und Stahl, wenn sie von Erde und Lehm dicht umschlossen sind, also praktisch unter Luftabschluss, vor Zerstörung geschützt sind.

Wie ist es dann möglich, dass ein Eisenrohr in Stücke zerfällt, wenn es unter Sauerstoffausschluss tief in der Erde vergraben liegt, wo doch Mikroorganismen sicherstellen, dass anaerobe Bedingungen herrschen, indem sie sämtlichen Sauerstoff verbrauchen, der von der Oberfläche in die Tiefe gelangt?
Für den Mikrobiologen ist die Antwort einfach: Desulfovibrio und elementare Chemie.
Korrosion ist die Reaktion von Eisen mit Wasser. Es entsteht Wasserstoff und Eisenhydroxid.

Ist kein Sauerstoff mehr vorhanden, kann sich dieser Vorgang nicht weiter fortsetzen, da der gebildete Wasserstoff eine Art Schutzschicht um das Metall bildet. Wenn aber Sauerstoff vorhanden ist, reagiert dieser mit dem Wasserstoff zu Wasser. Die Korrosion kann bis zur Auflösung des Eisens fortlaufen.

Wie also schaltet sich Desulfovibrio in diesen Prozess ein?

Die Mikrobe braucht genau den Wasserstoff, der das Metall schützt um Sulfat zu Sulfit zu reduzieren und so Energie zu gewinnen.       

Nehmen wir das Beispiel einer Gasleitung, die seit Jahrzehnten durch Wasserstoff geschützt, eine sichere Zuleitung für Erdgas darstellte. Mit der Zeit entfernt Desulfovibrio und andere Bakterien den Wasserstoff und irgendwann tritt an einer Stelle an der die bakterielle Aktivität am höchsten ist ein Loch auf, durch das das Gas entweichen kann.
Diese mikrobielle Korrosion verursacht hohe wirtschaftliche Schäden.

Gas- und Wasserleitungen, Entwässerungsrohre, Gas- und Ölpipes im Meer (Desulfovibrio ist resistent gegen Salzwasser) und Schiffswände werden geschädigt.

Wenn es beim Entlüften von Heizkörpern manchmal etwas nach faulen Eiern riecht, ist dies durch den entstandenen Schwefelwasserstoff bedingt. Selbst die in den Haushalten verwendeten Kupferrohre werden nicht vor solchen Korrosionsprozessen verschont.

Ein weiteres Beispiel dafür, wie Mikroorganismen am falschen Ort und in großen Mengen zu großen Problemen führen können stammt aus einer Publikation in der Zeitschrift Biodeterioration & Biodegradation und der Beitrag stammte vom Institut für Verteidigungsforschung in Nova Scotia in Kanada.

Ein benzinbetriebenes Turbinenschiff musste einen Tankstopp auf einer Route über die Tropen einlegen. Kurz vor dem Ende der Reise zeigte das Schiff ernsthafte Maschinenprobleme und musste für Reparaturarbeiten außer Betrieb genommen werden.

Als die Maschinen zerlegt wurden, um die Ursache der Schäden festzustellen, entdeckte man den Pilz Hormoconis resinae, der im gesamten Benzinleitungssystem des Schiffes gewachsen war.
Dies führte zu einer so starken Beeinträchtigung der Maschinen, dass das Schiff schließlich zum Stehen kam.

Hormoconis resinae wächst trotz seiner geringen Größe unter optimalen Bedingungen zu riesigen Aggregaten heran und bildet dicke Pilz- und Schleimschichten.

Der Pilz kann im Gegensatz zu andern Mikroorganismen im Wasser von Petroleumöl leben, fast ohne andere Nahrungsquellen und Sauerstoff. Sehr wahrscheinlich verursacht er daher häufig in fast allen Teilen von  Benzinturbinen und Treibstofftanks Probleme.

Bei der Untersuchung der Proben aus verschiedenen Teilen der Anlage stellte sich heraus, dass die massive Zell-und Schleimschicht, die zum Versagen der Maschinen geführt hatte, sich aus verschiedenen Mikroorganismen zusammen setzte. Hauptbestandteil war jedoch Hormoconis resinae. Dieser war wahrscheinlich in den Tropen an Bord geschleppt worden. Der Pilz ist zwar bekannt dafür, dass er in feuchtem Petroleum wächst und Dichtungen und Schutzüberzüge angreifen kann, aber dieses Ausmaß der Schäden war völlig unerwartet.

Sie zu beseitigen stellte für die kanadische Marine kein großes Problem dar, war allerdings teuer und zeitraubend.

Das gesamte Antriebssystem musste gespült und gereinigt werden und mit einem Desinfektionsmittel versetzt werden. Die Tanks und Leitungen mussten geleert und getrocknet werden und alle Bestandteile des Treibstoffsystems mussten zerlegt und gesäubert werden.

Die Meeresingenieure  haben in den letzten Jahrzehnten Hormoconis resinae als einen ernstzunehmenden Gegner zu fürchten gelernt.



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Mikroorganismen als Vitaminproduzenten


Außer Proteinen, Kohlenhydraten, Fetten, Mineral-und Ballaststoffen benötigen Menschen und Tiere winzige Mengen an Spurenelementen und Vitaminen.

Vitamine sind unverzichtbare Bausteine innerhalb unseres Stoffwechsels.

Eine Unterversorgung führt unweigerlich zu Mangelerkrankungen, wie z.B Skorbut (Vitamin C- Mangel) oder Rachitis ( Vitamin D- Mangel).

Jahrzehntelange Studien haben ergeben, dass eine hochwertige, ausgewogene Ernährung den täglichen Bedarf an Vitaminen ausreichend deckt.

Leider ist es in unserer Zeit nicht für jeden einfach durchführbar sich gesund zu ernähren. Deshalb ist der Trend, Vitaminpillen einzunehmen, die häufig weit über dem Bedarf liegen, stark verbreitet.

Hinter Antibiotika stehen Vitaminpräparate an zweiter Stelle in der Verkaufs-Hitliste der Pharma- Industrie. Es werden jährlich ca. 1Milliarde US-Dollar umgesetzt.

Doch woher stammen diese Vitamine?

Einige, wie das Vitamin C haben einen einfachen molekularen Aufbau, sodass sie seit langem in riesigen Mengen von der chemischen Industrie hergestellt werden. Andere haben einen sehr komplizierten molekularen Aufbau und werden deshalb aus Mikroorganismen gewonnen.

Im menschlichen und tierischen Darm können einige Mikroorganismen bestimmte Substanzen für ihren Eigenbedarf herstellen.

Die Fähigkeit anderer Mikroben wird von der Industrie zur Produktion von bestimmten Schlüsselvitaminen genutzt.

Eine der ersten Mikroben, die zur Herstellung  eines Vitamins genutzt wurde war der Pilz Ashbya gossypii. Er ist in der Lage Riboflavin zu synthetisieren. Riboflavin oder Vitamin B2 ist eine der fundamentalsten Verbindungen überhaupt und spielt in Mikroorganismen wie auch in allen tierischen und menschlichen Zellen eine wesentliche Rolle als Bestandteil der Proteine des Elektronentransportsystems. Es bringt die Energie, die beim aeroben Abbau der Nährstoffe entsteht, in eine Form, die in anderen zellulären Prozessen genutzt werden kann. Riboflavinmangel verursacht u. a. Hautausschläge, Schleimhautgeschwüre im Mundbereich, Entzündungen an den Lippen und Risse in der Augenhornhaut.

Die Tatsache, dass die Zellen eines höher entwickelten Organismus eine Substanz nutzen können, die von einem vergleichsweise primitiven Mikroorganismus eigentlich für eigene Zwecke synthetisiert wird, ist bemerkenswert. Sie verdeutlicht den gemeinsamen entwicklungsgeschichtlichen Ursprung von allen Lebewesen.

Für die ursprünglich eingesetzten Ashbya gossypii-Stämme galt das gleiche wie für die ersten Antibiotikaproduzenten; sie erzeugten nur geringe Mengen der gewünschten Substanz. Mit der Zeit stieg die Ausbeute jedoch um einen Faktor von mehr als 20.000.

Grund dafür sind zum einen die Selektion besonders produktiver Stämme, sowie optimierte Kulturbedingungen.

Heute wird ein verwandter Pilz, Eremothecium ashbyii zur Erzeugung des Vitamins herangezogen.Eine dritte Mikrobe, die inzwischen den beiden Pilzen Konkurrenz macht ist das Bakterium Bacillus subtilis, von dem bestimmte Stämme das Vitamin überproduzieren und ins Medium ausscheiden. Diese Mikrobe gehört übrigens u.a. auch zu dem von mir eingesetzten Mikroorganismen-Komplex.

Es liegt normalerweise nicht im Interesse von Mikroorganismen, einen Stoff in Überschuss zu produzieren. Die Produktionsmenge richtet sich viel mehr nach den eigenen Bedürfnissen, weil die Produktion eines Vitamins in großen Mengen einen Verbrauch von wertvollen Reserven an Energie und Rohstoffen nach sich zieht. Nur wenn ein Organismus dazu gebracht werden kann, die Kontrolle über seinen eigenen Stoffwechsel zu verlieren, besteht die Möglichkeit eine Überproduktion zu bewirken und damit eine Ausscheidung des gewünschten Stoffes ins Medium.

Durch neue genetische Verfahren können Veränderungen an den regulierenden Genen erzeugt werden, sodass die Mikroorganismen ihre Energie und ihre Rohstoffe in die Produktion des gewünschten Endproduktes stecken. 

Ähnlich, wie bei Riboflavin wurden auch Verbesserungen bei der Erzeugung von Vitamin B12 (Cobalamin) erreicht.

Ein Mangel an Vitamin B12 kann z.B durch eine Fehlfunktion bei der Absorption im Darm, oder von einer unausgewogenen Ernährung hervorgerufen werden.

Die Folge sind schwere Anämien. Vitamin B12 kann natürlicherweise nur über die Aufnahme tierischer Produkte über den Darm aufgenommen werden. Ansonsten muss es über Vitaminpräparate dem Körper zugeführt werden.

Es wird bis heute entweder von einer einzelnen Mikrobenart oder auch von einem Mikrobenpaar hergestellt.

Bei dem  einstufigen Prozess erzeugt Pseudomonas denitrificans das Vitamin innerhalb einer vierwöchigen Wachstumsphase in Zuckerrübenmelasse. Die Melasse enthält neben den Nährstoffen und der Energie auch die Substanz Betain, wodurch die Ausbeute an Vitamin B12 wesentlich erhöht wird.

Bei dem zweistufigen Prozess produziert ein Propionibakterium shermanii-Stamm ein Zwischenprodukt, das ausgeschieden und dann zu Vitamin B12 umgebaut wird. Die beiden beteiligten Mikroorganismen bilden bei dem industriellen Prozess über 50.000 mal mehr von dem Vitamin als in ihrer natürlichen Umgebung. So werden im Jahr etwa 10.000 kg des Vitamins für die Pharma- und die Lebensmittelindustrie hergestellt.

Weltweit stellt die Herstellung von Vitaminen als Nahrungsergänzungsmittel für Menschen und Tiere inzwischen einen gewaltigen Pharmazeutischen Industriezweig dar. Durch Genmanipulationen und damit neuen Generationen von Bakterien- und Pilzstämmen wird man in Zukunft in der Lage sein, ein viel größeres Spectrum an Vitaminen zu erzeugen, als es bisher möglich war.







Legionelleninfektionen -Folgen mangelnder Wachsamkeit

Wie ich bereits anhand von einigen Beispielen dargestellt habe sind alle Bereiche unserer Gesellschaft und jeder Teil der belebten Welt von der Aktivität der winzig kleinen, makroskopisch nicht sichtbaren Mikroorganismen betroffen, seien es Bakterien, Viren, Pilze oder Protozoen.

Sie versorgen uns und alle Tiere mit unserer täglichen Nahrung, sind aktiv an der Reinigung von Abwasser beteiligt, zersetzen tote tierische und pflanzliche Zellen und sind an der Verarbeitung der unermesslichen Flut an giftigen Ausflüssen der modernen Industriegesellschaft maßgeblich beteiligt.

Doch Mikroorganismen können auch grauenhafte Epidemien verursachen, von den Pocken und der Pest des letzten Jahrhunderts über die noch heute weltweit verbreitete Cholera und Ruhr bis hin zur derzeitigen Welle von AIDS, die weltweit besorgniserregende Ausmaße annimmt.

Mikroorganismen haben ganze Armeen vernichtet und dadurch große militärische Feldzüge effektiver vereitelt, als die Taktik von Generälen oder die Intrigen von Politikern es je vermocht hätten.

Mikroben sind Opportunisten. Sie lauern immer auf eine Gelegenheit, Veränderungen im menschlichen Verhalten und in der belebten Umwelt für sich auszunutzen und lösen so Krankheiten wie z.B. die Legionärskrankheit aus.

Diese Krankheit ist eine schwere Lungeninfektion, die von Bakterien ausgelöst wird und an der 1976 in Philadelphia auf einem Treffen von Legionären und ihren Freunden und Familienangehörigen 182 Menschen erkrankten, von denen 29 starben.

Da sich die Legionäre nach dem Treffen wieder in unterschiedliche Teile der USA verstreuten, erkannte das Gesundheitsamt von Pennsylvania erst nach 16 Tagen, dass eine Seuche unter den Teilnehmern ausgebrochen war.
Aus Lungengewebe von Legionären, die an der Seuche gestorben waren gelang etwa ein halbes Jahr danach die Isolierung eines bis dahin noch unbekannten Bakteriums.
Als die Ursache für die Verbreitung der Mikrobe stellte sich eine defekte Klimaanlage heraus, wodurch ein feiner Dunst entstand, der in Luftleitungen kondensierte.
Als man Meerschweinchen diesen Dunst einatmen lies, bekamen sie eine Lungenentzündung.

Heute wissen wir, dass Legionella pneumophila wie das Bakterium benannt wurde zwei verschiedene nahe verwandte Erkrankungen auslöst. Zum einen die Legionärskrankheit, die speziell ältere Menschen befällt und mit Unwohlsein, Kopf-und Muskelschmerzen beginnt. Danach treten hohes Fieber, Brust- und Bauchschmerzen, Kurzatmigkeit und Durchfall auf. Ohne Verabreichung spezifischer Antibiotika sterben 20 Prozent der Erkrankten an Lungenentzündung. Die restlichen 80% erholen sich nach langer, schwerer Krankheit, müssen aber meist bis zur Genesung an eine künstliche Niere angeschlossen werden.

Das Pontiac-Fieber ( nach der US-Stadt Pontiac, Michigan, in der die Erkrankung 1968 auftrat)  verläuft ähnlich, aber wesentlich harmloser. Es tritt keine Lungenentzündung auf und auch die Nieren werden nicht geschädigt. In Deutschland erkranken daran jährlich mindestens 100.000 Menschen.

Es gibt mehrere Legionellenarten, die weltweit in Böden und oberflächlichen Gewässern vorkommen. Sie als heimtückische Krankheitserreger zu  bezeichnen ist unsinnig, da es immer der Mensch ist, der Voraussetzungen schafft, die den Bakterien einen neuen Lebensraum und optimale Temperaturen bieten, und ihnen eine ungebremste Vermehrung ermöglichen. Gerade in der Lunge, in der es keine Mikroflora gibt, die das Wachstum von Legionella pneumophila eventuell hemmen könnte, z.B. durch kompetitive Hemmung, wie es u. a. Lactobazillen vermögen, haben die Legionellen optimale Möglichkeiten sich rasant zu vermehren.

Da in allen Fällen bisheriger Epidemien die Bakterien über Aerosole in der Atemluft ihren Opfern zugeführt wurden, und nicht etwa von Mensch zu Mensch oder über das Trinkwasser die Epidemie weitergeleitet wurde, ist es stets auf menschliches Versagen zurückzuführen, wenn eine neue Krankheitswelle auftritt.

Leider ist die Aufklärung der zuständigen Behörden und auch der Presse bezüglich der Gefährdung durch den Erreger und die Art seiner Verbreitung oft sehr mangelhaft. Das führt dann vielfach zu falschen Schutzmaßnahmen und Panikreaktionen, die dann auch häufig mit wirtschaftlichen Einbußen bei den ansässigen Dienstleistungsunternehmen verbunden sind, wie dies gerade bei dem aktuellen Legionellen-Ausbruch in Warstein der Fall war.

Während der Niederschrift dieses Textes ist gerade zu lesen, dass in einem Kühlturm des Kraftwerkes Hamburg-Moorburg Legionellen im Kühlwasser entdeckt worden sind. Dies ist zwar nicht ungewöhnlich und auch kein seltener Befund, doch zeigt es, dass wir es uns nicht leisten können, in unserer Wachsamkeit bezüglich pathogener Mikroorganismen auch nur im Geringsten nachzulassen.




Mikroorganismenkomplexe als Abwasserreiniger


Kürzlich besuchte ich eine Kläranlage in Münster. Wer noch niemals eine Kläranlage besichtigt hat mag einmal versuchen, sich vorzustellen, was Abwasser darstellt. Eine stinkende, reichhaltige Mischung an Stoffen die im Frühstadium der Fäulnis in einer Kläranlage ankommt. Sie besteht aus Regenwasser, dem öligen Dreck der Straßen, der schmutzigen Seifenlauge aus den Waschmaschinen, fettigen Küchenabfällen, menschlichen und tierischen Ausscheidungen, Erbrochenem, legal und illegal entsorgten Abfällen von Malern, Handwerkern, Heimwerkern, Bauern und Autowerkstätten sowie einer Fülle an anderen in die Kanalisation gespülten Unrats aus unzähligen Abflüssen der Industrie, der Haushalte, aus Schleusenräumen Author Michael
                                    Medingund Abwasserrohren.

Mikroorganismen nehmen diese Drecksbrühe auf und verwandeln sie in mehreren Reinigungsstufen wieder in Wasser, dass sauber genug ist, um wieder in einen Fluss geleitet zu werden oder chloriert und behandelt wieder als Trinkwasser genutzt werden zu können.

An diesem Säuberungsprozess sind viele Mikroorganismen beteiligt, Bakterien, Pilze und Protozoen. Die eher unauffällige Erscheinung einer Kläranlage täuscht über die Effizienz und Komplexität der Mikroorganismen hinweg.

Sieht man die verschiedenen Behälter und Rieselfilter mit ihren langsam rotierenden Armen, wird einem kaum die emsige chemische Aktivität bewusst, mit der die mikrobiellen Aasfresser die vielen Komponenten des Abwassers abbauen und umwandeln.

Obwohl zur Optimierung der Abwasserreinigung Wissenschaft und Technologie bemüht wurden, stammen die verantwortlichen Mikroorganismenkomplexe ursprünglich aus  anderen natürlichen Quellen. In der Kläranlage haben sie sich in einer für sie günstigen ökologischen Nische getroffen.  Sie vollziehen hier die gleichen Prozesse, durch die tierische und pflanzliche Abfälle beseitigt werden.

Mikroorganismen zerlegen Proteine und andere komplexe Bestandteile in einfachere Substanzen. Stickstoff aus organischen Molekülen wird in Ammonium umgewandelt, dieses wird wie im Boden zu Nitrat oxidiert.

Zusätzlich zu diesen und weiteren natürlichen Stoffwechselprozessen bauen spezialisierte mikrobielle Aasfresser die vielen künstlichen Verbindungen ab, die ebenfalls ins Abwasser gelangen. Dies sind u.a. Detergenzien aus Spül-und Waschmitteln und die bereits erwähnten legal und illegal entsorgten Industrieabfälle.

Die organischen Substanzen in der Kläranlage bestehen sowohl aus toter Materie als auch aus Bakterien wie etwa Escherichia coli, die über Toiletten in riesigen Mengen eingeleitet werden. Krankheitserreger, wie z.B. das Typhusbakterium, werden wirksam zerstört. Durch die Arbeit der Mikroorganismenfauna können Erreger wie die von Typhus, Cholera und Ruhr sich nicht mehr so ausbreiten wie früher, als der Abfall noch auf die Straße geworfen wurde.

Nach der Entfernung von groben Bestandteilen, wie Flaschen, Holz und andere Feststoffe besteht einer der wesentlichen Vorgänge aus einer komplexen Abfolge chemischer Reaktionen, die in einem Fermentationsbehälter unter Luftabschluss ablaufen. Diese Behälter sind oft eiförmig und werden als Faulturm bezeichnet.

Einige dieser Umwandlungen ähneln dem Verdauungsprozess im Pansen (s. Artikel „Mikroorganismen als Methanproduzenten“)  andere der alkoholischen Gärung über die ich schon im Artikel: „Mikroorganismen sorgen für unser leibliches Wohl“ geschrieben habe. Viele verschiedene Mikroorganismen sind an Vorgängen beteiligt, die von Ausgangssubstanzen wie Fasern und Cellulose zu Methan und Kohlendioxid führen. Das entstandene Gas kann zum Betreiben von Heizungsanlagen abgeleitet werden.

Mindestens vier Gruppen der Mikroorganismen in dem Gärbehälter haben spezielle Aufgaben. Einige verdauen unter Einsatz ihrer Enzyme (s. Artikel:  „Die Enzymproduzenten“) organische Substanzen und setzen lösliche Verbindungen frei. Andere Mikroorganismen  vergären diese Verbindungen zu Alkohol und Säuren, die von einer dritten Gruppe zu Kohlendioxid und Wasserstoff abgebaut werden. In der vierten Gruppe nehmen einige Spezialisten einen Teil dieser Gase auf und bilden Methan.

Diese Vorgänge laufen in verschlossenen Tanks ab , in die von Zeit zu Zeit Wasser zugeleitet wird. Die Produkte werden abgezogen. Übrig bleibt ein fester Bodensatz und ein flüssiger Überstand, der durch die Umwandlung seiner organischen Komponenten in gasförmige Stoffe stark reduziert ist.

Der genannte Vorgang läuft zwar nicht besonders schnell ab, ist aber sehr effizient.

Ein Stück Leinen beispielsweise verschwindet durch die Aktivitäten der Mikroorganismen innerhalb von fünf bis sieben Tagen.

Es gibt auch Kläranlagen, bei denen Reinigungsstufen mit Mikroorganismen betrieben werden, die in Anwesenheit  von Sauerstoff arbeiten.

Hier hat man in der Regel einen Rieselfilter aus einer etwa zwei Meter dicken Stein- und Koksschicht errichtet. Auf diese Schicht wird unter rotierenden Armen das Abwasser aufgespritzt. Dieses stammt entweder aus den  Abbauprozessen in dem anaeroben Behälter oder direkt aus der Kanalisation.

Auf den Steinen gedeiht eine gemischte Population von Mikroorganismen. Während  die Abwässer nach unten sickern, steigt Luft durch den Filter nach oben. Fädige Pilze und Mikroorganismen, u.a. Schleimbildner, entfernen organisches Material aus dem Rieselgut und helfen gleichzeitig, den mikrobiellen Film auf den Steinen festzuhalten.

Einige der Mikroorganismen werden mit der Zeit von Protozoen gefressen, diese wieder von größeren Organismen. Als Ergebnis dieser Nahrungskette wird in den Rieselanlagen das organische Material aus dem Abwasser entfernt und durch die Atmung der Protozoen in Kohlendioxid umgewandelt.

Gleichzeitig laufen noch andere  chemische Prozesse ab.  Das organische Material wird zum Teil von speziellen Mikroorganismen aufgenommen und oxidiert, wodurch Stickstoff als Ammonium frei wird.

Mikroben, die sonst nur im Boden vorkommen oxidieren dieses zu Nitrat. Ähnlich verhält es sich mit dem organischen Schwefel. Dieser wird als Schwefelwasserstoff von verschiedenen Mikroorganismen in die weniger gefährlichen Sulfate umgewandelt. Schließlich extrahieren weitere Mikroorganismen Phosphor aus Nucleinsäuren und bauen ihn zu Phosphat ab.

Eine andere, weiter verbreitete Methode zur aeroben Abwasseraufbereitung ist die der Belebtschlämme. Hierbei werden große Mengen Pressluft oder Sauerstoff durch einen Behälter mit Abwasser gedrückt. Suspendierte mit Mikroorganismen durchsetzte Partikel flocken nach einiger Zeit in winzigen klebrigen Massen aus, die auf dem organischen Material gedeihen und diese schnell und effizient abbauen.

Diese Flocken bezeichnet man als Belebtschlamm. Das Bakterium Zoogloea ramigera nimmt in den Flocken eine Schlüsselrolle ein, in dem es Schleim bildet, an dem Protozoen und andere Mikroorganismen haften. Die chemischen Reaktionen laufen ähnlich ab wie in den Rieselfiltern.

Ab und zu wird die Flüssigkeit des Behälters in einen Ruhetank gepumpt und anschließend ein Teil des sedimentierenden Schlammes zum Starten des Vorgangs in den Haupttank zurückbefördert. Der getrocknete Rest kann als Dünger verwendet werden.

Welchen von diesen Prozessen wir auch betrachten, jeder zeigt die bemerkenswerte Wirksamkeit und Vielseitigkeit der Mikroorganismen, die praktisch nie versagen.  Wenn Schwankungen in einer der Entsorgergemeinschaften auftreten, liegt dies immer daran, dass irgendeine illegal in großer Menge in das Abwasser geleitete Chemikalie die Population aus dem Gleichgewicht bringt.  Ansonsten arbeiten die Mikroorganismen in der Kläranlage leise und stetig und bauen alles ab, was wir ihnen anbieten.



Mikroorganismen sorgen für unser leibliches Wohl

Saccharomyces cerevisiae ist eine Mikrobe, mit der wir schon sehr lange vertraut sind. Über Jahrhunderte haben Bäcker, Winzer und Bierbrauer verwandte Stämme dieser Hefe für die Herstellung ihrer inzwischen weltweit verbreiteten Produkte eingesetzt. S. c. wurde bereits vor mindestens 6000 Jahren in Mesopotanien eingesetzt, als man dort mit dem Brauwesen begann. Erste wissenschaftliche Untersuchungen führte Louis Pasteur gegen Ende des 19. Jahrhunderts durch.

Durch Studien an Hefen in den folgenden Jahrzehnten entschlüsselten Biochemiker die einzelnen Schritte, über die lebende Zellen Nahrung abbauen. Einer der ersten nachgewiesenen Stoffwechselwege war die Umwandlung von  Zucker in Alkohol und Kohlendioxid durch Hefen, bei der Energie gewonnen wird, was für die Bäcker und Brauer nützlich war.

Aus der Sicht der Hefe sind Kohlendioxid und Alkohol Abfallprodukte, für uns sind sie äußerst wertvoll. Bäcker nutzen das Erste von beiden Produkten und Winzer schätzen das zweite für ihre herrlichen Produkte.
Obwohl Wissenschaftler sich erst seit kürzerer Zeit mit der Hefe beschäftigen, haben sie diesen Mikroorganismus während des zurückliegenden Jahrhunderts derart intensiv untersucht, dass wir heute seine Biochemie und seine Genetik so gründlich kennen, wie die keines anderen höheren Organismus.

Bereits 1992 konnte die Kommission der EU hocherfreut bekannt geben, dass im Rahmen eines EG-finanzierten Projektes die gesamte Sequenz (315 000 Einheiten) eines der 16 Chromosomen von S. c. entschlüsselt wurde. An diesem Kraftakt waren Wissenschaftler aus 17 Ländern in 35 Labors beteiligt.

Es zeigt die wissenschaftliche Bedeutung dieser Hefe, aber auch von anderen Mikroorganismen von denen ich einige bereits vorgestellt habe und denen ich in meinen regelmäßig erscheinenden Artikeln noch etliche folgen lassen werde.



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Mikroorganismen als Methanproduzenten

Die Meinung der Wissenschaftler über die Bedeutung des von Rindern produzierten Methans auf den Treibhauseffekt geht weit auseinander. Nach neuester Schätzung geht man davon aus, dass Methan etwa 14-18 Prozent der Treibhausgase ausmacht und dass Wiederkäuer davon die Hälfte abgeben. Kühe produzieren im Schnitt 150 bis 200 Liter Gas pro Tag und die Gase treten größtenteils durch Rülpsen aus dem Maul aus. Was ist der Grund weshalb Rinder, Schafe, Ziegen und andere Wiederkäuer soviel mehr Abgase ausstoßen als andere Tiere und der Mensch? Um das zu verstehen, muss man wissen, dass Wiederkäuer eine vollkommen andersartige Art der Verdauung haben.

Mikroorganismen spielen dabei die wichtigste Rolle. Während Wiederkäuer genau wie wir, einen Teil ihrer Energie und ihrer Baustoffe über die Nahrung aus dem Abbau von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten beziehen, besitzen sie jedoch die Fähigkeit zusätzlich Cellulose zu verwerten, dem wichtigsten Baumaterial von Pflanzen. Für Menschen ist Cellulose nicht verwertbar, spielt jedoch als Ballaststoff für den Verdauungsprozess eine wichtige Rolle. Wiederkäuer haben einen zusätzlichen Magen, den Pansen. In diesem befindet sich eine riesige Menge von Mikroorganismen (bis zu zehn Milliarden Mikroorganismen pro Milliliter Pansenflüssigkeit). Diese bauen nicht nur Kohlenhydrate ,Proteine und Fette, sondern auch Cellulose und andere Stoffe wie Pektin zu Fettsäuren, Methan und Kohlendioxid ab. Verschiedene Mikroorganismen spielen bei der Verdauung im Pansen eine Rolle, doch zwei Bakterienarten, Bacteroides succinogenes und Ruminococcus albus leisten den Hauptanteil bei der Zerlegung von Cellulosemolekülen.

Der Pansen ist bei den Wiederkäuern der erste Teil des Verdauungstraktes und fasst bei Rindern 100-150 Liter. Die aufgenommene Nahrung wird in kreisender Bewegung mit den vorhandenen Mikroorganismen vermischt und verbleibt hier mehrere Stunden. Cellulose und andere Bestandteile vergären schrittweise. Von dort wird die vorverdaute Nahrung in den Netzmagen, einem Teil des Vormagens transportiert. Dort

Magen eines Hausrindes. a: Speiseröhre b: Pansen
c: Netzmagen d: Blättermagen e: Labmagen f: Darm


verklumpt sie zu kleinen Stücken, die wieder hochgewürgt
und ein zweites mal gekaut werden. Daher die Bezeichnung Wiederkäuer. Dieser noch einmal durchgekaute Nahrungsbrei wird wieder abgeschluckt, geht jedoch einen anderen Weg. Er landet im eigentlichen Magen des Tieres. Hier sowie in den nachfolgenden Verdauungsabschnitten übernehmen Verdauungsenzyme und andere Mikroorganismen-Arten ähnliche Aufgaben wie bei Nicht-Wiederkäuern.

Neben Ruminococcus albus und Bacteroides succinogenes die eine zentrale Rolle beim Abbau von Cellulose zu Zucker spielen, sind Bacteroides amylophilus und Succinomonas amylolytica für den Abbau von Stärke im Pansen zuständig, sowie das Bakterium Lachnospira multiparis, das ein Enzym bildet, welches Pektin anzugreifen vermag. Ein weiteres Bakterium Methanobrevibacter ruminantium, wandelt Wasserstoffgas, eines der primären Gärungsprodukte, in Methan und Kohlendioxid um. Nicht das Futter, sondern die Mikroorganismen im Pansen des Wiederkäuers sind die Hauptquelle für Vitamine und für Aminosäuren zum Aufbau von Proteinen. Viele der im Pansen vorhandenen Mikroorganismen werden im Verdauungstrakt selbst verdaut, wodurch ihre wesentlichen Bestandteile freigesetzt werden und so dem Organismus zur Verfügung stehen.

Zurück zum Treibhausgas Methan, dass laut Umweltexperten der größte einzelne Methanproduzent ist. Methan ist ein 23mal stärkeres Treibhausgas als CO2. Durchschnittlich gibt eine Milchkuh bis zu 500 Liter Methan täglich an die Umwelt ab. Eine Reduzierung der Methanproduktion in der Viehzucht könnte einen wesentlichen Faktor für die Verringerung von Treibhausgasen darstellen. Britische Forscher versuchen mit Hilfe von Nahrungsmittelzusätzen den Ausstoß von Methan wesentlich zu verringern. Vielversprechend scheint dabei die Beimischung von Knoblauch zur Nahrung zu sein. Die Forscher versuchten auch neue Nahrungspflanzen und Gräser mit höherem Zuckergehalt einzusetzen, so der Forschungsleiter Jamie Newbold vom Institute for Rural Sciences. Aber die Versuche mit Knoblauch waren am vielversprechendsten, so Newbold. Knoblauch greift nach seinen Ausführungen direkt jene Mikroorganismen im Darm an, die Methan produzieren. Dadurch könnte die Methanproduktion um 50 Prozent gesenkt werden, meint der Forscher.

Was die Forscher,  von der Universität Aberystwyth in Wales und ihre Kollegen der Universität Bangor und Reading weiter interessiert, ist die Frage, ob der Knoblauch den Geschmack des Fleisches oder der Milch verändert. Winfried Drochner, Leiter des Instituts für Tierernährung an der Universität Hohenheim, sieht die Gabe von Knoblauch in der Nahrung von Wiederkäuern nur als eine von vielen Möglichkeiten. Es gehe hier prinzipiell um den Wirkstoff Alizin, der Methan wirksam reduziert. Drochner sieht aber nur in weltweiten Maßnahmen Chancen, Methan zu reduzieren. Er arbeitet an einem Bolus, der den Kühen eingegeben wird und im Vormagen Stoffe freisetzt, die die Methan produzierenden Mikroorganismen in der Vermehrung hemmen. In Kombination mit einer speziellen Diät und anderen Fütterungszeiten soll so die klimaschädliche Methanproduktion reduziert werden. Ein weiterer Vorteil der Methanreduktion ist seiner Meinung nach die höhere Leistung der Tiere.




Einfluss der Mikroflora auf Emotionen und Verhalten

Prof. Peter Holzer vom Institut für Experimentelle Neurogastroenterologie der medizinischen Universität in Graz hat festgestellt , dass die Darm-Hirn-Achse nicht, wie bereits bekannt in eine Richtung, sondern in beide Richtungen funktioniert. Nicht nur das Gehirn sendet Signale an den Darm, sondern auch der Verdauungsapparat hinterlässt Spuren im Gehirn. Damit wird der Mikroflora plötzlich eine enorme Bedeutung bei psychischen Problemen zugesprochen.



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Mikroorganismen machen Mäuse mutig

 

Stephan Collins und sein Team von der McMaster University in Ontario berichten im Fachmagazin „Gastroenterology“ von Untersuchungen, die sie bei Mäusen durchführten. Die Nager, die mit Antibiotika behandelt wurden, und die daraufhin eine veränderte Darmflora aufwiesen, zeigten auffällige Verhaltensveränderungen.Gleichzeitig hatte sich im Gehirn der Nager der Spiegel eines Proteins verändert, dass mit Depressionen und Ängstlichkeit in Verbindung gebracht wird. In einer weiteren Studie pflanzten die Forscher Labormäusen, die keinerlei Mikroorganismen im Darm hatten, Mikroben anderer Mäuse ein.  Daraufhin wurden die so behandelten Tiere im Vergleich zu den Nagern ohne eine Mikroflora des Darms, wesentlich aktiver und mutiger. Der Verdauungstrakt ist möglicherweise nicht nur die Ursache mancher psychischer Erkrankungen, sondern auch der Ort, an dem eine Therapie eingesetzt werden könnte. Mikroorganismen spielen dabei sicherlich eine wichtige Rolle.


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Können Mikroorganismen den Treibhauseffekt stoppen ?


Nehmen wir an, die Schätzungen der Wissenschaftler treten ein: Die Durchschnittstemperatur der Erde steigt von 15°C auf 18°C an.

Das Problem besteht in der Zunahme der Treibhausgase bis zu einem Punkt, an dem die sozialen und wirtschaftlichen Strukturen von nachhaltigen Strömungen bedroht sind. Die Weltmeere dehnen sich aus, ihr Wasserspiegel steigt bis zu einem Meter an, sie tragen Küstenlinien ab und zerstören sie, überfluten ausgedehnte Landstriche und lassen manchen Inselstaat schlichtweg versinken. Die Erwärmung der Polkappen reduziert die Eismenge und die jahreszeitliche Schneedecke, was für das Weltklima tiefgreifende Quelle WikipediaKonsequenzen hat. Die Regenfälle verändern sich überall. In einigen Landstrichen ist keine Landwirtschaft mehr möglich. Ökosysteme verändern drastisch ihr Gesicht, einige Arten werden in bestimmten Gegenden ausgerottet, während andere- darunter mikrobielle Krankheitserreger sowie ihre Überträger(zum Beispiel Insekten)- gedeihen und sich ausbreiten wie nie zuvor.

Können Mikroorganismen uns vor diesem Alptraum-Szenario bewahren?

Zwei japanische Mikrobiologen glauben fest daran, wie sie in der Zeitschrift „Nature“ schrieben:

Tadashi Matsunaga und Shigetoh Miyachi knüpfen ihre Hoffnungen an das Bakterium Synechococcus, das ihrer Ansicht nach zum Abfangen des Kohlendioxyds aus Kraftwerken und Industrieanlagen und damit zum Stopp oder gar zur Umkehr des Treibhauseffekts beitragen kann. Synechococcus gehört zu der großen Gruppe der Cyanobakterien.

Diese leben in Seen, in Flüssen, aber auch an Land. Einige Vertreter der Gruppe treten immer dann ins öffentliche Bewusstsein ,wenn sie „Wasserblüten“ im Meer oder in Süßwasser bilden und dabei Toxine frei setzten , die für Fische und andere Tiere gefährlich sind.

Matsunaga und Miyachi sind zuversichtlich, dass sich Synechococcus in riesigen Bioreaktoren kultivieren lässt, um dort gewaltige Mengen an Kohlendioxid zu fixieren. Frühere Bemühungen zur Anzucht von photosynthetischen Bakterien oder von Algen in solchen Behältern um sie als Tierfutter zu verwerten, scheiterten regelmäßig an der Tatsache, dass nur die nah am Licht schwimmenden Mikroben gut wachsen. Die grünen Zellen verhindern das Vordringen des Lichtes in tiefere Zonen der Kultur. Matsunaga, der an der Universität für Landwirtschaft und Technologie in Koganei bei Tokio arbeitet, hat- unterstützt durch ein ungewöhnliches Firmenkonsortium, darunter Onoda-Zement und der Kugelschreiberhersteller Pentel – den Prototyp eines Bioreaktors gebaut, der diese Schwierigkeit umgeht.

Sein Bioreaktor enthält nicht nur Wasser und die Bakterien, sondern auch 600 sehr dünne Faseroptik-Röhren. Im Gegensatz zu den üblichen Lichtleitern strahlen diese über ihre gesamte Länge hinweg Licht aus und sorgen damit für eine ausreichende Lichtversorgung in dem Gefäß. Daher wachsen sämtliche Zellen eines genetisch veränderten Synechococcus-Stammes darin optimal.

Aber es gibt noch mindestens eine weitere Hürde zu überwinden. Der Anteil an Kohlendioxid in den Emissionen von Kraftwerken und Fabriken ist meist wesentlich höher als die 0,03 Prozent in der Luft. Doch obwohl das Kohlendioxid lebenswichtig für photosynthetische Organismen ist, behindern hohe Konzentrationen das Wachstum.

Shigetoh Miyachi und seine Kollegen in den Labors für marine Biotechnologien in Kamaishi und Shimizu arbeiten an einem möglichen Ausweg.

Aus Meerwasser gelang ihnen die Isolierung einer Grünalge, die in einer Atmosphäre mit bis zu 20 Prozent Kohlendioxid noch gedeiht. Sollte es gelingen, die Gene zu finden, die für die Toleranz gegenüber dem Gas verantwortlich sind,  könnten sie diese in Synechococcus übertragen und den Cyanobakterien damit die gleiche Toleranz verleihen.

Doch was macht man mit den riesigen Mengen an Mikroorganismen die so ein Bioreaktor in einem Kraftwerk Stunde um Stunde, Tag für Tag ausstößt?

Eine der vielen Möglichkeiten, die Matsunaga und Miyachi untersuchen wollen, hat die Entwicklung von Synechococcus- Stämmen zum Ziel, die den größten Teil der verfügbaren Energie und der erzeugten Materialien in sinnvolle Produkte umwandeln, anstatt sie für die eigene Vermehrung zu nutzen.

Japanische Mikrobiologen setzen schon seit langer Zeit Mikroorganismen zur Produktion von Aminosäuren als Nahrungsergänzung ein. Matsunaga hat bereits einen genetisch veränderten Synechococcus-Stamm erzeugt, der Glutaminsäure produziert. Dies gibt Anlass zu der Hoffnung, dass Synechococcus in absehbarer Zeit in der Lage sein wird, nicht nur Aminosäuren, sondern auch andere wertvolle Produkte herzustellen.

Es wäre in der Tat eine wunderbare Verbindung der Interessen, wenn ein einziger genetisch manipulierter Organismus einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der globalen Krise leisten und gleichzeitig Erzeugnisse von gastronomischen oder pharmazeutischen Wert herstellen könnte.

Das wäre wahrhaftig eine großartige Mikrobe!



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Laktobazillen verhindern Infektionen.

Lactobazillen dürften eine große Zukunft bei der Behandlung und Verhinderung menschlicher und tierischer Infektionskrankheiten haben.
Dies haben bereits vor fast einem Jahrhundert mehrere Bakteriologen unabhängig voneinander formuliert.
Alle waren der Ansicht, dass Milchsäurebakterien in Sauermilch oder Joghurt sich im Darm des Essers vermehren und damit gefährliche Mikroorganismen in ihrer Teilung hemmen und so zur Gesunderhaltung und Langlebigkeit beitragen.
Auch heute gibt es vermehrt konkrete Beweise dafür, dass harmlose Mikroorganismen bei Menschen und Tieren gefährliche Darminfektionen verhindern können.
Silvia N. Gonzalez vom „Centre de Referencia para Lactobacillos“ in Chacabuco, Argentinien, arbeitet mit zwei aus menschlichem Stuhl isolierten Milchsäurestämmen, und zwar einem Lactobacillus casei und einem Lactobacillus acidophilus-Stamm.
Eine mit diesen Stämmen fermentierte Milch wurde an Mäuse verfüttert. Den Mäusen und einer Kontrollgruppe von Mäusen, die nicht die behandelte Milch bekamen, wurde ein pathogener Stamm,  Shigella sonnei, der in Argentinien die weit verbreitete Ruhr auslöst, oral verabreicht.
Von 30 Mäusen, die über acht Tage hinweg mit Milch gefüttert wurden, starb keine einzige.
Von den 30 Kontrolltieren dagegen 60 Prozent.
Eine Vorbehandlung mit der Milch behinderte auch signifikant die Besiedlung von Milz und Leber mit Shigella sonnei.
Zudem wurden im Blut wie in der Darmflüssigkeit höhere Antikörpertiter festgestellt.
Möglicherweise unterstützt die fermentierte Milch also auch die spezifische Immunantwort.
Die argentinische Gruppe hat erste Hinweise dafür, dass die vergorene Milch auch Kinder vor Durchfall schützt oder ihn bekämpft.

Lactobazillus casei und Lactobazillus acidophilus sind übrigens auch Bestandteil der von mir eingesetzten Mikroorganismen-Komplexe (MOK) und haben bereits vielen meiner Patienten bei chronischen und akuten Durchfallerkrankungen sehr gut geholfen.





Mikroorganismen haben entscheidenden Einfluss
auf die Entstehung chronisch entzündlicher Erkrankungen.

 

Unter der Leitung von Frau Dr. Christina Zielinski von der Klinik für Dermatologie und Allergologie der Charité-Universitätsmedizin Berlin in Zusammenarbeit mit dem Institute for Research in Biomedicine Bellizona, Schweiz wurden Beobachtungen gemacht, die aufzeigen, dass die Zusammensetzung der Mikroflora einen entscheidenden Einfluss auf die Entstehung chronischer Erkrankungen hat. Frau Dr. Zielinski, Erstautorin der Studie, die auch im Wissenschaftsjournal „Nature“ veröffentlicht wurde, ist aufgrund ihrer Untersuchungsergebnisse davon überzeugt, dass ein Ungleichgewicht der Mikroflora für die Entstehung von Autoimmunerkrankungen wie Schuppenflechte, Multiple Sklerose, Arthritis, Neurodermitis, Rheuma, Morbus Crohn, Allergien, Diabetes u.a. verantwortlich ist.

Dies wäre eine zusätzliche Erklärung für die guten Heilungserfolge, die ich seit Jahren mit dem Einsatz von spezifischen Mikroorganismen-Komplexen bei Tieren mit akuten und chronischen Erkrankungen gemacht habe.

Ich setze Mikroorganismen-Komplexe auch prophylaktisch bei einem Großteil meiner Patienten ein, um eine optimale mikrobielle Mikroflora zu gewährleisten. Unter meiner Rubrik „Mikrobiologische Therapiewird der Einfluss von Mikroorganismen auf die Gesundheit von Tieren (und Menschen) verdeutlicht.

Da ich u.a. Hundezüchter bin, habe ich auch in meiner Zucht  hervorragende Ergebnisse durch den Einsatz von Mikroorganismen-Komplexen erzielen können. Meine Welpen, sowie das Gesäuge des Muttertieres werden bereits direkt nach der Geburt mit spezifischen Mikroorganismen eingesprüht. Ich habe dadurch in den letzten Jahren keine Infekte bei den Welpen und den Muttertieren gehabt, was in den Jahren davor gelegentlich vorkam.
Einige Hundezüchter (und auch Katzenzüchter) haben inzwischen dieselben Erfahrungen gemacht. Dass einige Tierbesitzer, die unter chronischen Erkrankungen litten und die meine Mikroorganismen-Komplexe bei sich angewandt haben, teilweise unglaubliche Therapieerfolge hatten(z.B. bei Morbus Crohn und anderen Darmerkrankungen) wurde mir ebenfalls zugetragen
.






Die Enzymproduzenten

 

Mikroorganismen benutzen Enzyme als Werkzeuge für ihre zahlreichen Aktivitäten. Enzyme sind natürliche Katalysatoren für sämtliche Lebensprozesse sowie für Wachstum und Entwicklung jeglicher Lebewesen, ob Tier, Pflanze oder Mikroben.

Durch sie werden Substanzen chemisch auf,- um,- und abgebaut.

Die etwa 7000 natürlich vorkommenden Enzyme reinigen Abwasser, produzieren Antibiotika, treiben körpereigene Stoffwechselkreisläufe an, erzeugen Käse, Alkohol und unterschiedlichste Nahrungsmittel, bauen Zucker ab und setzen dabei Energie für Wachstum und Entwicklung frei. Sie arbeiten, egal ob beim Aufbau oder Abbau, meist in Reaktionsketten.

Viele von ihnen benötigen als zusätzlichen Faktor ein Nicht-Protein-Molekül wie Calcium und Coenzyme, die aus Vitaminen wie Riboflavin gebildet werden, das wiederum in Mikroorganismen hergestellt wird.

Enzyme reagieren sehr spezifisch mit Stoffen die zu ihnen passen, wie ein Schlüssel zum zugehörigen Schloss. Ein Stoff der zu einem Enzym passt wird als Substrat bezeichnet.

Durch die Enzym-Substrat-Bindung wird chemische Energie frei. Dieses ist das zentrale Ereignis bei den Myriaden von Umwandlungen in der belebten Welt.

Oft entfernt ein Enzym einfach ein Stück des Substrats oder spaltet es in zwei Teile. Solche Reaktionen laufen sehr schnell ab und das Enzym geht aus der Reaktion unverändert hervor, sodass es sofort für eine weitere Reaktion bereit ist.

Auf diese Weise ist ein Enzymmolekül innerhalb kürzester Zeit und mit hoher Effizienz in der Lage riesige Mengen von Substratmolekülen zu verarbeiten.

Mikroorganismen finden deshalb in der biotechnologischen Industrie eine große Rolle bei der Produktion von Enzymen. Besonders bei den Waschmitteln konnte man mit dem Slogan: „weißer als weiß“ durch das Enzym Alkalase, das nicht nur Proteinflecken abbaut, sondern auch von den anderen Bestandteilen des Waschmittels nicht angegriffen wird und bei üblichen Waschtemperaturen arbeitet, große Erfolge erzielen. Es folgten weiterer Enzyme für Waschmittel, wie Esperase und Savinase. Diese entfernen Flecken bereits bei niedrigen Temperaturen – eine wichtige Eigenschaft, die einen wesentlichen Beitrag zur Einsparung von Energie beim Waschen leistet.

Der Trend zu niedrigen Temperaturen brachte zunächst das Problem der fettigen Flecken (Butter, Soße, Lippenstift) mit sich, konnte jedoch mit einem neu erzeugten Enzym, der Lipolase gelöst werden.

Seit neuestem werden auch Amylasen (stärkespaltende Enzyme) zum Entfernen der Reste von Nahrungsmitteln (Spaghetti, Schokolade, Brot- und Kuchenreste) eingesetzt.


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Üble Gerüche aus dem Mund und anderen Körperregionen

Erst mit dem Aufkommen der Mikrobiologie wurde klar, dass vom Menschen und von Tieren stammende Gerüche eigentlich Stoffwechselprodukte unserer uns besiedelnden Mikroorganismen sind. Die analytische Chemie schaffte es dann, die ersten Duftmoleküle zu isolieren.
So sondern z.B. die Talgdrüsen Sekrete ab, die mit Schweiß vermischt von Mikroorganismen zu Fettsäuren abgebaut werden.
Das Gleiche passiert, wenn Mikroorganismen sich über Butter hermachen.
Die übelsten Gerüche entstehen aus Absonderungen der apokrinen Schweißdrüsen. Es entsteht eine widerwärtig riechende Substanz: 3-Methyl-2-Hexensäure (MHA).
Diese findet sich gern in den Socken von schwitzenden Personen unter Luftabschluss, aber manchmal auch unter den Achseln und an anderen Körperteilen.
Die Drüsen geben MHA jedoch nicht direkt ab, sondern scheiden ein Eiweißmolekül aus, an das MHA chemisch gebunden wird. Wenn Mikroorganismen das Molekül zerlegen, wird MHA in die Umwelt freigesetzt.
Um diesen Effekt zu verhindern, enthalten Deodorants Substanzen, die das Wachstum der Mikroorganismen hemmen.
Dies sind z.B. Zitronensäureester und  Farnesol.
Außerdem enthalten Deos Geruchsbinder  wie Zink-Ricinoleat.

Was man im Mund riecht, wenn der Betroffene „schlechten Atem“ hat, ist auch gewöhnlich nichts anderes als die Abfallprodukte bestimmter Mikroorganismenarten, die den Mund besiedeln, wo sie reichlich Nahrung finden.
Nahrungsreste und abgestorbene Zellen der Mundschleimhaut sind ein gut gedeckter Tisch, für die zumeist anaeroben Mikroorganismen, die also keinen Sauerstoff benötigen. 
Von den 20 Aminosäuren aus denen Eiweißmoleküle bestehen, enthalten zwei Schwefel (Cystein, Methionin). Schwefel verbindet sich zusammen mit anderen Elementen zu gasförmigen und deshalb gut riechbaren Substanzen.
Die anaeroben Mikroorganismen zerlegen die Eiweißmoleküle und dabei werden große Mengen übelriechender Gase frei.
Methanthiol (CH3SH) ist die am ekelhaftesten riechende Verbindung. Das farblose Gas ist auch unter der Bezeichnung Methylmercaptan bekannt. Es erzeugt einen umwerfenden Mundgeruch und findet sich auch unter den Darmwinden.
Im Mundbereich lässt sich der schreckliche Geruch leichter bekämpfen, wenn man weiß, wie man Anaerobiern den Nährboden entzieht.
Die meisten dieser Mikroorganismen befinden sich zwischen den Zähnen und auf dem hinteren Teil der Zunge, der bei den meisten Menschen von einem weißen Belag bedeckt ist.
Gründliche Mundhygiene ist oberstes Gesetz. Wer einen fauligen Mundgeruch hat, sollte nach jeder Mahlzeit Zähne putzen und die Speisereste zwischen den Zähnen sowie der   Zunge, falls Beläge vorliegen, entfernen. Den Mikroorganismen muss die Nahrung entzogen werden.
Begünstigend für schlechten Mundgeruch sind neben mangelhafter Hygiene, ein trockener Mund (mangelnde Speichelbildung).
Weil nachts kaum Speichelfluss besteht, hat man morgens besonders schlechten Atem und einen schlechten Geschmack im Mund. Mangelnde Speichelbildung wird auch durch Rauchen, große Mengen Kaffee und Alkohol, sowie Stress begünstigt.
Wer viel redet, sollte viel Wasser trinken.

Bei Hunden, bei denen i. d. R. keine Zahnpflege durchgeführt wird, bilden sich aus den zunächst weichen Belegen nach einiger Zeit harte mineralische Beläge, die man als Zahnstein bezeichnet. Sie sind porös und ein hervorragender Aufenthaltsort für Mikroorganismen. Das Zahnfleisch entzündet sich, schrumpft(Paradontose), die Zahnhälse liegen frei und die Mikroorganismen schaffen es sich bis in das Wurzelbett vorzuarbeiten. Ein so befallener Zahn ist in der Regel irreversibel geschädigt, so dass er nur noch entfernt werden kann, falls er nicht von selbst ausfällt.
Besonders bei kleinen Rassen, wie Yorkshire Terrier, Zwergpudel, Chihuahua kommt es schon mit wenigen Jahren zu Zahnausfall, wenn keine regelmäßige Zahnpflege durchgeführt wird.
Neben speziell  Zähne reinigendem Futter sollten die Zahnbelege regelmäßig entfernt werden.
Die Tierbesitzer können bereits durch den unangenehmen Mundgeruch ihres Hundes feststellen, dass eine Zahnbehandlung notwendig ist. Wer erst nach Monaten oder gar Jahren seinen Tierarzt aufsucht, nachdem er seinen kleinen Gesellen nicht mehr riechen kann, muss davon ausgehen, dass trotz einer durchgeführten Behandlung Schäden am Zahnfleisch zurück bleiben.
Trotz der aufgezeigten unangenehmen Folgen ist es gut und notwendig dass Mikroorganismen die Mundhöhle besiedeln. Sie sind ein Schutz vor pathogenen Erregern, die es nur selten schaffen, große Schäden in der Mundhöhle hervorzurufen.
Ein Mikroorganismen-Komplex kann die Besiedlung der Zähne mit krankmachenden Erregern verhindern und stellt neben den bereits genannten Pflegemaßnahmen eine gute Prophylaxe und begleitende Therapie dar.








Pilze sind überall

Es gibt wahrscheinlich mehr als eine halbe Million unterschiedliche Pilzarten auf der Erde und jedes Jahr werden neue Arten entdeckt. Deshalb ist es kein Wunder, dass sich einige Arten den Menschen und die Tiere als Wirt ausgesucht haben. Pilze werden den Pflanzen zugeordnet, haben aber unter diesen eine Sonderstellung. Sie zersetzen ihre Nahrung außerhalb ihrer Zellen zu kleinen Bausteinen, die sie dann über ihre Oberfläche aufnehmen.

Auf jedem Menschen und jedem Tier leben Pilze. Einige sind treue Mitbewohner, andere nur Kurzzeitbesucher. Jeden Tag bekommt man neue und verteilt seine alten durch Körperkontakt, zum Beispiel beim Händeschütteln oder wenn man einen Geldschein empfängt. Pilze lauern nicht nur in Badeanstalten, wo sie jedoch besonders in den Becken zur Fußdesinfektion, die man vor und nach dem Baden durchwaten soll, besonders konzentriert vorhanden sind. Hautpilze (Dermatophyten) sammeln sich in den Becken über
Hautschuppen verpilzter Badegäste und die Desinfektionslösung kann die Parasiten in der kurzen Zeit des Einwirkens nicht abtöten. Die Infektion erfolgt meist über die Füße, wo sie besonders zwischen den Zehen hervorragend gedeihen. Der juckende Fußpilz wird häufig in andere Körperregionen übertragen und kann sogar die Nägel befallen und brüchig machen. Meist bemerkt man jedoch die Anwesenheit der eigentlich friedfertigen Pilze erst, wenn die Abwehrkräfte vermindert sind, z.B. wenn man seine Mikroorganismenflora durch die Einnahme von Antibiotika schwächt.
Die Pilze oder auch Hefen können sich besser als sonst ausbreiten, denn das
natürliche Gleichgewicht zwischen Pilzen und Mikroorganismen ist gestört. Es können sich weißliche Beläge auf den Schleimhäuten bilden, die je nach Schweregrad der Erkrankung auch tiefer liegende Hautschichten befallen können. Erst wenn die Mikroflora des Darms sich regeneriert hat weichen die Pilze zurück.
Die Zufuhr von Mikroorganismenkomplexen ( MOK ) kann dabei sehr hilfreich
sein.




Hautbewohner

Auf der menschlichen Haut und Schleimhaut siedeln ca. 100 Billionen Mikroorganismen. Damit kommen auf eine Körperzelle 10 Mikroorganismen, die überwiegend harmlos oder sogar nützlich sind, in dem sie uns vor krankmachenden Erregern schützen. Die äußere Hautoberfläche eines Menschen enthält so viele Mikroorganismen, wie Menschen auf der Erde.

Hygiene im Haushalt

Eine Untersuchung in US-Haushalten ergab, dass die feuchten Spüllappen in der Küche bis zu eine Million mal mehr Bakterien enthalten als die Klobrillen, die in der Regel der sauberste Ort in der Wohnung sind.





Mikroorganismen helfen bei Umweltkatastrophen

Wie Mikrobiologen feststellen konnten sind verschiedene Stämme wie Aspergillus niger, Micrococcus, Pseudomonas sowie weitere Mikroorganismen in der Lage, Öl und andere Schadstoffe biologisch abzubauen. Bei einem Tankerunglück vor den Shetlandinseln bei dem 85.000 Tonnen Rohöl ausgetreten war und eine Tragödie befürchtet wurde, war ein großer Teil des Öls bereits nach einigen Wochen verschwunden. Nach einigen Monaten war bereits offensichtlich, dass die Auswirkungen des Öls nicht so extrem waren, wie angenommen, obwohl erhebliche Schädigungen bei Fischen, Schalentieren, Vögeln und der Meeresbodenfauna- und -flora aufgetreten waren.
Die Strategie der Mikrobiologen liegt in einer genetischen Manipulation der Mikroben, um noch effektivere Stämme heranzuzüchten, die gezielt zum Abbau von Umweltschadstoffen eingesetzt werden können.
Mikroorganismen sind in der Lage jeden Stoff (selbst Stein, Glas, Kunststoffe und Gifte) abzubauen. Sie sind zudem in der Lage, aufgrund ihrer kurzen Reproduktionszeit, sich durch Evolution an der Schadstoffproblematik anzupassen.



Das Blutwunder

Die Mikrobe Serratia marcescens bildet in Kolonien ein leuchtend rotes Pigment. Sie bevorzugt bei ihrer Vermehrung Lebensmittel, so auch Brot und andere Mehlprodukte.
Da auch Kommunionsbrot häufig mit den blutroten Pigmenten befleckt war, wurde die
„blutige Hostie“ ein Teil der christlichen Tradition.
Im Jahre 1264 tropfte einem Priester in der italienischen Stadt Bolsena beim Brotbrechen offensichtlich Blut auf die Robe. Er hatte zuvor das Wunder der Sakramente angezweifelt. Das „Wunder“ diente Raffael als Vorbild für sein Fresko im Vatikan „Die Messe von Bolsena“.
Heute wissen wir, dass dieser Vorfall von Serratia marcescens ausgelöst wurde, ein Bakterium, dass inzwischen als Ursache für Erkrankungen wie Meningitis oder Osteomyelitis, speziell bei Heroinabhängigen und Klinikpatienten erkannt worden ist
.

Aber auch aktuell spielt Serratia marcescens eine Rolle z.B.als gefährlicher Darmkeim.
So wurde die Mikrobe vor einigen Tagen auf der Kinderintensivstation der Universitätsklinik Münster nachgewiesen, nachdem ein "Frühchen" in der Klinik an einer Darminfektion erkrankt war. Bei diesem kam es zu einer Infektion mit einer Blutvergiftung. Danach erkrankten auf der Station insgesamt 10 Kinder. Die Suche nach der Quelle des Keims blieb bisher ergebnislos. Prof. Norbert Roeder, Ärztlicher Direktor der Uniklinik kommentierte dies, wie folgt: "Die Erfahrung der Vergangenheit hat gezeigt, dass es relativ selten ist, dass die Quelle des Keims gefunden wird."





Mikroorganismen produzieren Citronensäure

 

Bis Ende des 19. Jahrhunderts wurde Citronensäure aus Calciumcitrat hergestellt, das wiederrum aus Zitronensaft gewonnen werden musste. Italien hatte derzeit eine  Monopolstellung und bemühte sich bei der steigenden Nachfrage auf dem Weltmarkt die Preise hochzutreiben. Als im Jahre 1917 J.N. Currie herausfand, dass mit Hilfe des Schimmelpilzes Aspergillus niger Citronensäure hergestellt werden konnte und er dies veröffentlichte, bröckelte das Monopol der Italiener.

Bereits 1923 begann die Firma Pfizer in Brooklyn die industrielle Produktion von Citronensäure mit A. niger. Auch in England, Deutschland, Belgien und der Tschechoslowakei begann die Produktion. Heute werden weltweit etwa eine halbe Million Tonnen Citronensäure durch Fermentation mit A. niger gewonnen. Diese Menge aus Citrusfrüchten zu gewinnen, wäre sicherlich niemals möglich gewesen. Citronensäure wird heute u.a.. bei Reinigungsmitteln, aber auch zur Konservierung und als Säuerungsmittel von Getränken verwendet.



















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