Wenn Mikroorganismen die besten Freunde des Landwirtschaftsbetriebs sind
Mikroorganismen sind ein wesentlicher Bestandteil aller Lebensmittelsysteme. Sie sind im Boden, im Wasser, in Pflanzen und Tieren und auch innerhalb verschiedener Verfahren der Lebensmittelverarbeitung zu finden. „Jede Stufe der Lebensmittelproduktion hat ihr eigenes spezifisches mikrobielles Ökosystem“, erklärt CIRCLES-Projektkoordinator Marco Candela von der Universität Bologna. „Bis vor kurzem wurden Modelllebensmittelsysteme jedoch oft ohne Berücksichtigung dieser beteiligten Mikroorganismen betrachtet.“
Integraler Bestandteil der Nahrungsmittelerzeugung
Das hinter dem CIRCLES-Projekt stehende Konsortium sah die Notwendigkeit, die lebensmittelherstellenden Unternehmen sowie auch die breite Öffentlichkeit besser darüber zu informieren, dass Mikroorganismen einen wesentlichen Bestandteil der Nahrungsmittelerzeugung bilden. Und nicht nur das: Sie werden auch gebraucht, weil viele Mikroben für das Wachstum von Pflanzen und Tieren von entscheidender Bedeutung sind, da sie ihnen helfen, sich gegen Angriffe von Krankheitserregern zu wehren und gesund zu bleiben. Um seine Ziele zu erreichen, hat sich das Team des bis Oktober 2024 laufenden Projekts CIRCLES auf sechs Lebensmittelsysteme konzentriert, die für das europäische Lebensmittelsystem repräsentativ sind. Dazu gehören Spinat, Tomaten, Geflügel, Schweine, Atlantischer Lachs und Seebrassen. Diese sechs Lebensmittelsysteme wurden ausgewählt, da sie die Bereiche Fleischerzeugung, Aquakultur und Frischerzeugnisse abdecken.
Kartierung mikrobieller Ökosysteme
Die Projektarbeit begann mit einer Kartierung des aktuellen Zustands der mikrobiellen Ökosysteme innerhalb jedes dieser Lebensmittelsysteme. „Mit dieser Kartierung wollten wir herausfinden, welche Mikroorganismen für welche spezifischen positiven Eigenschaften verantwortlich sind, um zu zeigen, dass es beteilige Mikroorganismen gibt, die für die Lebensmittelherstellung arbeiten“, fügt Candela hinzu. „Die Menschen sollten sich der Existenz dieser Ökosysteme bewusst sein und verstehen, dass sie Teil des Lebens sind.“ Das Team hat sich außerdem um ein besseres Verständnis der Funktionsweise dieser Mikroorganismen und ihres Zusammenhangs mit den Systemen der Nahrungsmittelerzeugung bemüht. Auf diese Weise verfolgt das Team das Ziel, Wege zur Förderung nützlicher Mikroorganismen finden, um die Produktivität und Resilienz von Lebensmitteln auf natürliche Weise zu verbessern. „Die Suche nach ‚den Guten‘ kann uns hilfreich dabei sein, unsere Nahrungsmittelerzeugung zu verbessern, ohne dass wir Antibiotika benötigen“, sagt Candela.
Mikrobiom-Instrumentarien zur Lebensmittelherstellung
Da sich das Projekt dem Abschluss nähert, bildet die Entwicklung von Instrumenten für jedes der sechs angestrebten Lebensmittelsysteme den Hauptschwerpunkt. Sobald sie fertiggestellt sind, werden sie auf der Projektwebsite zugänglich sein. Diese Instrumentarien werden den Herstellungsbetrieben die Informationen und Werkzeuge verschaffen, die sie benötigen, um das natürliche Mikrobiom zur Produktionssteigerung ausnutzen zu können. „Werden zum Beispiel Pflanzen angebaut, bietet das Instrumentarium Möglichkeiten, das Mikrobiom zu modulieren, um eine bessere Resilienz gegenüber Schädlingen zu gewährleisten oder die Stickstoffbindung zu verbessern“, erklärt Candela. „Es wird auch ein Instrument zur Mikrobiom-Probennahme geben, die dann uns zugeschickt werden können. Wir werden Ihnen mitteilen können, ob Ihr Mikrobiom optimiert wurde.“ Candela hofft auf einen wesentlichen Effekt dieser Bemühungen in der Form, dass den Menschen an der Spitze der Nahrungsmittelerzeugung, den Landwirtinnen und Landwirten, den lokal Erzeugenden, gezeigt werden kann, dass es wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll ist, mit den Mikroorganismen anstatt gegen sie zu arbeiten. „Es ist nicht so einfach, Menschen außerhalb des Labors davon zu überzeugen, dass mikrobiombasierte Maßnahmen von Nutzen sein können“, merkt er an. „Wir wollen vorführen, dass der Einsatz von Pestiziden oder Wasser bis zu einem gewissen Grad reduzierbar ist, wenn in das Ökosystem eingegriffen wird und Mikroorganismen gefördert werden. An der Validierung dieser Zahlen arbeiten wir gegenwärtig.“
Schlüsselbegriffe
CIRCLES, Mikroorganismen, Mikroben, Kulturpflanzen, landwirtschaftliche Betriebe, mikrobiell, Ökosysteme, Mikrobiom