Wie kommt ein Veterinär,
dessen Augenmerkeher
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 derLandwirtschaft.
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 Menschenund
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.
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.
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.
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 erKörperzellen 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.
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.
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.
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 intensiveKontakt
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 „
Landwirtschaftliche
Nutztiere können aufgrund der Rückstände in
Futtermittelngrößere 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 Naturweit
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.
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 kaumunberechtigt.
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.
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 phantastischeFähigkeiten
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.
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 Sauerstoffverbrauchund
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 brevisund
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
Massentierhaltungzu
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.
Wissenschaftler aus der
USA, Japan und Deutschland haben bisher
unbekannte Mikroorganismen
entdeckt.
Es
handelt sich um Bakterien die in Symbiose
mitMeeresschwämmen
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.
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 MenschJahrhunderte 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 außerdemviele
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
Verschreibungspraxisvon
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 aufAntibiotikaan,
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.
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, sowieder
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.
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.
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.
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.
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 vonBenzinturbinen 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
Meeresingenieurehaben in den letzten
Jahrzehnten Hormoconis resinae als
einen ernstzunehmenden Gegner zu
fürchten gelernt.
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.
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
zubezeichnen
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.
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 und
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
ausanderen
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 Mikroorganismenvergären 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 Anwesenheitvon 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
denAbbauprozessen
in dem anaeroben Behälter oder direkt
aus der Kanalisation.
Auf den Steinen
gedeiht eine gemischte Population von Mikroorganismen.
Währenddie
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 anderechemische
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.
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 vonZucker
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.
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
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.
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.
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 Konsequenzen 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.
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.
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
Therapie“ wird
der Einfluss von Mikroorganismen
auf die Gesundheit von Tieren (und
Menschen) verdeutlicht.
Da
ich u.a. Hundezüchter bin, habe
ich auch in meiner Zuchthervorragende
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 Mikroorganismen-Komplexe
bei
sich
angewandt haben, teilweise
unglaubliche Therapieerfolge
hatten(z.B. bei Morbus Crohn und
anderen Darmerkrankungen) wurde
mir ebenfalls zugetragen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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."
Bis Ende des
19. Jahrhunderts wurde Citronensäure aus
Calciumcitrat hergestellt, das wiederrum aus
Zitronensaft gewonnen werden musste. Italien
hatte derzeit eineMonopolstellung
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.