Milchsäurebakterien könnten zu einer gesunden Darmflora beitragen

Milchsaeurebakterien, Magen, Liebefeld-Kulturen

Lässt sich das menschliche Darmmikrobiom durch die Aufnahme bestimmter Bakterien über die Ernährung optimieren? Forschende von Agroscope und der Universität Bern haben diesbezüglich das Potenzial von Milchsäurebakterien aus der Liebefelder Stammsammlung analysiert. Die Bakterien wurden seit Beginn des 20. Jahrhunderts aus den Käsereien der Schweiz isoliert und bei Agroscope archiviert. 

Der Darm ist eines der bedeutendsten Organe des Menschen. Er erfüllt verschiedene wichtige Aufgaben wie die Verdauung von Nahrungsmitteln und die Verwertung von Nährstoffen. Gleichzeitig ist er von zentraler Bedeutung für unser Immunsystem. Milliarden von Mikroorganismen – in ihrer Gesamtheit Darmmikrobiom oder auch Darmflora genannt – besiedeln den Darm. Diese haben einen grossen Einfluss auf unsere Gesundheit, auch weil das Immunsystem massgeblich vom Gleichgewicht dieses mikrobiellen Ökosystems abhängt. 

Vielfältige Darmmikroben sorgen für starkes Immunsystem

Magen
Die Bakterien im Darm haben einen grossen Einfluss auf unsere Gesundheit. Über die Aufnahme bestimmter Bakterien könnte die Darmflora gestärkt werden.

Heute weiss man, dass insbesondere die Vielfalt der Darmmikroben eine positive Auswirkung auf die menschliche Gesundheit hat. Allerdings gefährden unsere westlichen Ernährungsmuster, die sich durch eine geringe Nährstoffvielfalt auszeichnen, diese Diversität, wodurch ein Ungleichgewicht entstehen kann. Dies kann zur Entwicklung von chronischen Krankheiten wie Übergewicht, Diabetes oder entzündlichen Darm- und Autoimmunerkrankungen, aber auch zu psychischen Erkrankungen, beitragen. 

Eine mögliche Lösung könnte die Zuführung von Bakterien über die Ernährung sein: So haben Studien mit Mäusen gezeigt, dass durch die Einnahme von bestimmten Bakterien das Darmgleichgewicht wiederhergestellt werden kann. Auch haben Forschende kürzlich gezeigt, dass Milchsäurebakterien, deren Ursprung aus der Nahrung – vor allem aus fermentierten Lebensmitteln – stammt, den menschlichen Darm besiedeln können.

Aufschlussreiche Analyse der Schweizer Käsekulturen

Liebefeldkulturen
Ein grosser biologischer Schatz: Agroscope archiviert und reproduziert Käsekulturen, die während eines Jahrhunderts aus Käsereien isoliert wurden und für die Käseherstellung gebraucht werden.

Guy Vergères, Ernährungsspezialist bei Agroscope, sieht insbesondere Potenzial in den mikrobiellen Stammsammlungen aus der Milchwirtschaft: «Die Sammlungen von Bakterien, die aus einem Jahrhundert Milchforschung hervorgegangen sind, könnten gezielt genutzt werden, um die Diversität des Darmmikrobioms zu erhöhen» Die Bakterien, die für die Herstellung von Käse gebraucht werden, wurden über die Jahre aus verschiedenen Käsereien zusammengetragen. Heute sind sie bei Agroscope in Liebefeld archiviert und werden für die Käseherstellung reproduziert. Ein wichtiges Ziel der Liebefelder Sammlung ist die Sicherung der Schweizer Käsequalität. 

Um das Potenzial dieser Kulturen für das Darmmikrobiom zu erheben, haben Forscherinnen und Forscher von Agroscope und der Universität Bern im Rahmen des Projekts Polyfermenthealth mittels einer Computer-Simulation die Genome (Gesamtheit der genetischen Informationen) von 626 Bakterien, grösstenteils Milchsäurebakterien, aus der Sammlung untersucht. Anschliessend wurde pro Spezies ein Bakterium (Stamm) ausgewählt. Die Gene dieser 24 Stämme wurden dann mit dem Darmmikrobiom von vier gesunden Menschen verglichen. 

Die Analyse hat ergeben, dass die 24 Bakterien zusammen etwa 89% der biochemischen Funktionen des menschlichen Darmmikrobioms abdecken können. Das heisst, dass die mikrobiellen Sammlungen aus der Milchwirtschaft möglicherweise eine interessante Quelle für Bakterien sein könnten, die zu einem gesunden menschlichen Darmmikrobiom beitragen.

Potenzial für neue Nahrungsmittelprodukte

Guy Vergères freut sich über das deutliche Resultat: «Unsere Studie hat gezeigt, dass die Liebefelder Stammsammlung ein bedeutendes genetisches Potenzial aufweist. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, auf Basis dieser Bakterien neue (fermentierte) Nahrungsmittelprodukte zu entwickeln, die die negativen Auswirkungen der westlichen Ernährung auf die Gesundheit mildern.» 

Gegenwärtig wird das Potenzial dieser Bakterienstämme für verschiedene Anwendungen in der Lebensmittelproduktion untersucht. Beispielsweise werden Bakterien selektioniert, die Vitamine und immunregulierende Moleküle in Joghurt produzieren. Insbesondere die Kombination von mehreren Stämmen, die sich auf biochemischer Ebene ergänzen, könnte ein neues und vielversprechendes Konzept für die Nahrungsmitteindustrie sein. Dieser Ansatz könnte wiederum zu einer neuen Produktepalette führen, die der wachsenden Nachfrage nach gesundheitsfördernden, natürlichen Lebensmitteln gerecht wird.

Studie

Weitere Informationen

Institut des sciences en denrées alimentaires IDA

Ernährung, Gesundheit

Agroscope setzt seit dem Jahr 2015 im Lebensmittelbereich den Fokus auf mikrobielle Systeme. Im Bereich Humanernährung stehen damit die physiologischen und biochemischen Wirkungen fermentierter Lebensmittel (v.a. Joghurt und Käse) im Mittelpunkt der Forschung, wobei das Ziel ist, mögliche gesundheitliche Nutzen und Risiken erkennen und bewerten zu können.

Letzte Änderung 23.09.2020

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