Abbildung von Mikrobiomen zur Verbesserung der Quantität, Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln
Dank seiner Schlüsselfunktion in Entwicklung, Immunität und Ernährung wurde dem Mikrobiom – dem genetischen Material aller Mikroorganismen im menschlichen Körper – in den letzten Jahren viel Beachtung geschenkt. Inmitten eines wachsenden Interesses an fermentierten Lebensmitteln aufgrund der erwarteten Vorteile für die Gesundheit des Verdauungssystems ist besonders die Darmflora und deren Auswirkungen auf die allgemeine Gesundheit ein gängiges Thema wissenschaftlicher und medizinischer Forschung geworden. Fermentierte Lebensmittel und Getränke werden durch kontrolliertes Mikrobenwachstum und die Umwandlung von Lebensmittelbestandteilen durch enzymatische Wirkungen hergestellt. Der Großteil fermentierter Lebensmittel, wie Joghurt, Kefir, Kombucha und Sauerkraut, enthalten Probiotika. Dies sind „lebende Mikroorganismen, die bei ausreichender Zufuhr Gesundheitsvorteile bieten“, so eine von der International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics verwendete Definition. Milchsäurebakterien sind essentiell für die Herstellung fermentierter Lebensmittel. Mehrere Stämme werden als Probiotika betrachtet, die häufigsten gehören zur Gattung der Lactobazillen. Wie viele dieser Bakterien erreichen tatsächlich den Darm und werden Teil der Darmflora? Ein vom EU-finanzierten Projekt MASTER (Microbiome Applications for Sustainable food systems through Technologies and EnteRprise) unterstütztes Forschungsteam hat sich dieser Frage angenommen und gezeigt, dass „fermentierte Lebensmittel tatsächlich eine mögliche Quelle für Milchsäurebakterien für die Darmflora sind“, heißt es in einem Artikel in der Zeitschrift „Nature Communications“. „Wir haben eine großangelegte Metaanalyse der Mikrobiome aus Nahrungsmittelquellen und aus dem menschlichen Körper durchgeführt, um die Verbreitung und Vielfalt der Arten von Milchsäurebakterien im menschlichen Mikrobiom und deren Überschneidung mit Arten und Stämmen in Lebensmitteln zu untersuchen.“ In einer Pressemitteilung des MASTER-Projektkoordinators Teagasc – dem Amt für Landwirtschafts- und Nahrungsmittelentwicklung in Irland – wird erklärt: „Es wurden aus über 300 Nahrungsmittel- und nahezu 10 000 menschlichen Stuhlproben aus unterschiedlichen Kontinenten Genome von Milchsäurebakterien rekonstruiert und die Verteilung der Milchsäurebakterien im Menschen je nach geografischer Herkunft, Alter und Lebensweise untersucht.“ In der selben Mitteilung wird ergänzt: „Milchsäurebakterien wurden nur in geringen Mengen in menschlichem Stuhl nachgewiesen und die Verteilung war von Alter, Lebensweise und geografischer Herkunft abhängig. Die am häufigsten im menschlichen Stuhl gefundenen Milchsäurebakterien sind Streptococcus thermophilus und Lactococcus lactis, die üblicherweise in Joghurt und Käse enthalten sind.“
Vorteilhaft für die Gesundheit
Die Forschenden haben auch die DNA-Sequenz aus etwa 3 000 Genomen von Milchsäurebakterien verglichen „und die Analyse hat gezeigt, dass es große Überschneidungen zwischen Milchsäurebakterien in Lebensmitteln und Milchsäurebakterien im menschlichen Darm gibt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Verzehr von Lebensmitteln, die reich an Milchsäurebakterien sind, unseren Verdauungstrakt mit diesen potenziell probiotischen Mikroorganismen anreichern kann.“ In der selben Pressemitteilung merkt Prof. Danilo Ercolini, leitender Autor des Artikels in „Nature Communications“, an: „Unsere Ergebnisse stützen die These, dass Lebensmittel die Hauptquelle für Milchsäurebakterien für die Darmflora sind. Diese Forschung bietet außerdem Hinweise und Methodologien zur Einführung neuer Strategien zur Nachverfolgung des Lebenszyklus der Probiotika und anderer Milchsäurebakterien aus Lebensmitteln und/oder Nahrungsergänzungsmitteln bis in den menschlichen Körper.“ Er schlussfolgert: „Diese Forschung öffnet neue Möglichkeiten für Studien über potenziell gesundheitsfördernde Lebensmittel.“ Das MASTER-Projekt läuft noch bis Januar 2023. Es setzt Mining-Techniken ein und entwickelt Verwaltungsinstrumente für Big Data „zur Identifikation der Wechselbeziehungen zwischen Mikrobiomen in Lebensmittelketten und entwickelt auf dieser Grundlage Anwendungen, die Nachhaltigkeit und Zirkularität fördern und zur Abfallwirtschaft und dem Klimaschutz beitragen“, wird auf der Projektwebsite zusammengefasst. Weitere Informationen: MASTER-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
MASTER, Mikrobiom, fermentierte Lebensmittel, probiotisch, Darm
