Zeitreise im Käse: Bergkäse aus dem Wallis erzählt 142 Jahre Mikroben-Geschichte
Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Agroscope hat Käse aus einer Walliser Alpkäserei untersucht, die zwischen 1875 und 2017 hergestellt wurden. Die Mikroorganismen sind ein einzigartiges Zeitzeugnis der landwirtschaftlichen und lebensmitteltechnologischen Entwicklung.
Ein Stück Raclette du Valais kann viel mehr als gut schmecken – es kann auch Geschichte schreiben. Mithilfe moderner DNA-Analysen konnte das Forschungsteam rund um Agroscope erstmals nachvollziehen, wie sich die Mikroorganismen – in dieser Studie wurden Bakterien und Bakteriophagen untersucht – in den Käselaiben über 142 Jahre verändert haben. Sie spiegeln eindrücklich wider, wie sich Käseherstellung und Landwirtschaft entwickelt haben.
Von der Spontangärung zur kontrollierten Herstellung
Der älteste untersuchte Käse stammt aus dem Jahr 1875 und zeigt eine deutlich andere Zusammensetzung von Bakterien als seine modernen Pendants. Bereits in dieser ältesten Probe – und damit vor über 150 Jahren – waren Milchsäurebakterien und bestimmte Viren, sogenannte Bakteriophagen, nachweisbar. Ein Teil der damaligen Milchsäurebakterien-Arten kommt in den jüngeren Proben nicht mehr vor, andere sind bis heute vertreten. Damals dominierten Bakterien, die typisch für spontane Gärung sind – also Prozesse, die ohne gezielt zugesetzte Kulturen ablaufen.
Insgesamt war das Mikrobiom nicht unbedingt vielfältiger, aber deutlich anders zusammengesetzt und enthielt zahlreiche Begleitbakterien aus der Umgebung, darunter auch potenziell krankheitserregende Arten.
Verbesserte Hygiene- und Produktionsstandards
Mit der Modernisierung der Käseproduktion änderte sich das Bild: Heute sorgen gezielt eingesetzte Bakterien, sogenannte Starterkulturen, für konsistente Qualität und Sicherheit. Diese Entwicklung hat die mikrobielle Zusammensetzung im Käse nachhaltig geprägt. Über den gesamten Zeitrahmen hinweg beobachteten die Forschenden, wie sich das Mikrobiom zunehmend auf nützliche Mikroorganismen konzentrierte – eine Entwicklung, die auf die Standardisierung der Produktion, verbesserte Hygiene und den Einsatz von Starterkulturen zurückzuführen ist. Sie erklärt zugleich, weshalb unerwünschte und potenziell krankheitserregende Begleitbakterien in modernen Proben kaum mehr vorkommen.
Käse als Spiegel gesellschaftlicher Veränderungen
Besonders spannend: Käse erzählt nicht nur die Geschichte der Produktion, sondern auch jene der Landwirtschaft. So fanden die Forschenden in den Bakterien der Käseproben vermehrt Gene für Antibiotikaresistenzen in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts – ein Zeugnis des intensiven Antibiotikaeinsatzes dieser Zeit, zum Beispiel zur Wachstumsförderung bei Nutztieren, und der daran gebundenen Verbreitung von Antibiotikaresistenzgenen, die selbst abgelegene Alpenregionen erreicht haben. Diese Spuren gingen später wieder zurück, was auf veränderte Vorgaben und Praktiken hindeutet.
Käse wird so zu einem unerwarteten Spiegel für den Einfluss menschlicher Eingriffe in landwirtschaftliche Systeme.
Ein Blick in die Zukunft mit Blick in die Vergangenheit
Die Ergebnisse sind nicht nur wissenschaftlich spannend, sondern liefern auch wertvolle Grundlagen für mögliche künftige Anwendungen. Moderne Analysemethoden wie die sequenzierungsbasierte Metagenomik ermöglichen es, die komplexen mikrobiellen Gemeinschaften im Käse, geprägt von Mensch, Tier und Umwelt, besser zu verstehen und gezielt zu steuern.
Der beobachtete Rückgang von Antibiotikaresistenzgenen im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts unterstreicht die Wirksamkeit regulatorischer Massnahmen: Er legt nahe, dass gezielte Vorgaben zur Eindämmung des Antibiotikaeinsatzes messbare Auswirkungen auf mikrobielle Ökosysteme haben.
Ein weiterer bemerkenswerter Befund ist der hohe Anteil von Arten wie Pseudolactococcus laudensis und Latiplantibacillus paraplantarum in der Probe von 1875. Diese Arten könnten eine stabilisierende Rolle innerhalb des Käse-Mikrobioms während der Fermentierung einnehmen, deren genaue Funktion für die Reifung und Konsistenz des Käses noch zu untersuchen bleibt.
Aufbauend auf dem Datensatz könnten zukünftige Arbeiten versuchen, Käse zu reproduzieren, die denen ähneln, die vor 150 Jahren hergestellt wurden und historische Produktionsbedingungen experimentell wiederherzustellen, um weiter zu klären, wie menschliche Innovationen die mikrobiellen Ökosysteme fermentierter Lebensmittel prägen.
Ein einzigartiges Archiv
Möglich wurde die Studie durch eine besondere Tradition im Val d’Anniviers (Wallis): Käselaibe wurden über Jahre oder sogar Jahrzehnte hinweg aufbewahrt, um sie beim Festmahl einer Beerdigung den Teilnehmern zu servieren, die zu Fuss aus dem ganzen Tal gekommen waren. Die in dieser Studie untersuchten Laibe wurden – von dieser Tradition abgeleitet – zu Erinnerungszwecken zurückbehalten, statt verzehrt zu werden. Diese Gepflogenheit schuf einen weltweit einzigartigen Fundus historischer Käseproben – eine Zeitreihe über 151 Jahre (seit 1875), von Jules Zufferey begründet und heute von seinen Söhnen Jean-Jacques und Jules Maurice Zufferey in Grimentz fortgeführt. Für die Forschung ist das ein Glücksfall: Während einzelne archäologische Funde nur Momentaufnahmen liefern, erlaubt diese Sammlung erstmals, den Wandel von Mikroorganismen über die entscheidende Phase der Modernisierung hinweg zu verfolgen.