Mikrobenzirkus

Keine Panik vor Bazille, Virus & Co


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Die Erfindung des großen Gärens (Fermentation Teil 1)

Bakterien und Pilze sind die Ordnungspolizei der Natur. Sie haben die gute Angewohnheit, alles aufzuräumen. Sie zersetzen organische Materialien und sorgen dafür, dass sie nicht einfach in der Gegend herumliegen bleiben, sondern in ihre Bestandteile aufgelöst werden und wieder als Nährstoffe zur Verfügung stehen. Nichts anderes passiert auch bei Lebensmitteln, die an den Punkt der Gärung ohne Sauerstoff kommen und dadurch erst ihren besonderen Geschmack oder ihren genießbaren Zustand erhalten.

Die Fermentation – wie die Gärung auch »auf schlau« bezeichnet wird – ist eigentlich gar keine menschliche Erfindung. Durch die Allgegenwart der kleinen Lebensformen – der Bakterien, Pilze und Hefen – waren schon die prähistorisch-fermentierten Lebensmittel ganz natürliche Phänomene, die wir Menschen nur beobachtet, untersucht und dadurch später kultivieren und beherrschen lernten. Das Prinzip heißt »kontrollierter Verfall« – wenn Nahrungsmittel im Warmen stehen gelassen werden, beginnt eine Transformation: Bakterien, Schimmelpilze und Hefen können dafür sorgen, dass die Nahrung verdirbt – sie können sie unter Umständen aber auch haltbar machen, ihren Geschmack oder die Inhaltsstoffe veredeln.

Die Geburtsstunde der Fermentation

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Als wir Menschen sesshaft wurden, bekam noch etwas anderes eine viel wichtigere Bedeutung. Getreide und Milchprodukte für die kommende Zeit einzulagern, war ein praktischer Weg, um sich nicht täglich um ihre Beschaffung zu sorgen. So wurden clevere Strategien nötig, um die Lebensmittel für später zu konservieren.
Dazu kam noch der Wechsel der Jahreszeiten. Anders als in den Tropen wächst in der gemäßigten Klimazone nicht immer irgendetwas. Die Vegetation legt knapp die Hälfte des Jahres eine entspannte Ruhepause ein. Es ist nicht nur dunkel und kalt – es wächst auch kaum etwas. Trotzdem werden Essen und Vitamine weiterhin dringend gebraucht.

Heute ist das mit Schiffen und Flugzeugen recht einfach. Frisches Gemüse wird aus anderen Regionen der Welt schnell hierher transportiert. Die Konservendose wurde erst im 19. Jahrhundert erfunden und brauchte einige Jahrzehnte ehe sie überhaupt akzeptiert wurde. Wer wollte schon an einer Bleivergiftung sterben?
Heute sind wir dank Kühlschrank und Tiefkühltruhe seit den 50 bis 80er Jahren recht unabhängig. Unsere Vorfahren müssten noch andere Techniken entwickeln, um ihre Lebensmittel über den Winter oder lange Schiffsreisen haltbar zu machen oder die Ausbeute von erfolgreichen Jagd – oder Fischzügen vor dem Verfall zu sichern.
Viele Methoden entstanden: pökeln, einlegen, einkochen, dörren, kandieren – oder eben das Fermentieren mit Mikroorganismen. So ist die Entwicklung der fermentierten Lebensmittel mehr als nur eine kulinarische Erfindung.

Der Zufall kam zu Hilfe

Die meisten Vergärungsmethoden wurden wohl ganz zufällig entdeckt. Die daran schuldigen Mikroben sind überall in unserer Umwelt zu finden. Sie ernähren sich von den Zuckern nährstoffreicher Pflanzen oder tierischer Produkte.

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Naturjoghurt © fotolia Fotograf: ji_images

Wer als Mikrobe zuerst im Milchtopf siedelt, verteidigt sein Territorium mit chemischen Kampfstoffen gegen Konkurrenz und schützt die Lebensmittel dadurch gleichzeitig vor dem Verderben. Zur Verfügung stehen dem Mikroorganismen dabei antimikrobielle Peptide, Milch- oder Essigsäurevarianten und Alkohole – alles Substanzen, die die Lebensmittel haltbar machen und für Menschen in gewissen Maße genießbar und zum Teil sogar sehr lecker sind. Geraspelter Kohl und Milch werden schnell sauer, Früchtekompott vergärt – aber sie werden nicht zu etwas abstoßenden Ungenießbaren – sondern zu schmackhaftem Sauerkraut, gesunder Buttermilch oder wunderbarem Wein.

Überall auf der Welt hat der Mensch versucht, nahezu alles Essbare zu fermentieren – von Gemüse und sogar Tierhäuten im Sudan bis hin zu Fischköpfen in der Arktis. Wahrscheinlich gibt es keine Kultur auf der Erde, die nicht irgendeine Form der Fermentierung oder Vergärung ausübt. Manche Gärprodukte sind sogar das zentrale Element der meisten Küchen oder uralte Rituale. Nach manchen Schätzungen wird bis zu einem Drittel aller von Menschen verzehrten Lebensmittel vorher fermentiert .

Es ist sehr interessant, dass wir im selben Zuge von »Kultur« (lateinisch cultura = Ableitung von colere – »den Acker bestellen«) sprechen, wenn wir eine Bakterienkultur meinen, mit der wir einen Joghurt oder Gärprozess starten können – aber den Begriff gleichzeitig auch für etwas wie Musik, Literatur, Sprache, wissenschaftliche Erkenntnisse oder kulinarische Techniken und alte Familienrezepte verwenden.
Viele Auswanderer überquerten Kontinente und Ozeane – ihr Hab und Gut war nur das, was sie tragen konnten. Häufig brachten sie aber gerade Sauerteigkulturen zum Brotbacken oder andere Starterkulturen mit oder zumindest das Know-How und ihre erprobten Methoden der Fermentierung.

Von Krautbräuten und Fermentos  – Comeback der Fermentierens

Meine beiden Großmütter haben noch ganz selbstverständlich Gemüse milchsauer eingelegt, Buttermilch eindicken lassen oder mit Sauerteig gebacken. Im Gegensatz dazu haben heute viele Menschen große Angst, Lebensmittel außerhalb des Kühlschranks zu lagern. Sie wurden dazu erzogen, Bakterien und Pilze als gefährliche Krankheitserreger zu sehen und die Kältetechnik als eine absolute Notwendigkeit im Haushalt.
Aber das Blatt wendet sich gerade: selbst fermentierte Lebensmittel sind wieder einer der heißesten Food-Trends, der seit einigen Jahren aus den gesundheitsbewussten Küchen von New York, San Francisco und Portland herüberschwappt. Fermentation gilt als der aktuelle Gegentrend zum sterilen Standardlebensmittel. Ganz langsam haben sich die alten Methoden wieder eingeschlichen in die Hipster-Küchen und Food Blogs. Sauerkraut blubbert in Gärtöpfen, Salami und Käse reifen in den Kellern und vielerorts wird sogar Bier gebraut.

Ich selbst gehöre auch schon seit einigen Jahren zu den sogenannten »Fermentos«. In meiner Küche stapeln sich die Bügelgläser und ich bin stolze Hüterin verschiedener Kulturen von Kefir über Kombucha bis zum selbst angesetzten Sauerteig. Als ich vor Jahren im Bekanntenkreis über meine ersten Fermentierversuche erzählte, wurde zuerst einmal abgewunken: »Aber das ist ja uralt und langweilig – Sauerkraut und Co! «. Aber es gibt so viel mehr Gemüse zu entdecken, welches sich gut fermentieren lässt:  etwa Gurken, Fenchel oder Karotte und Ingwer. Der Fantasie und Experimentierfreude sind dabei keine Grenzen gesetzt.

Ich sage nur »Kimchi«

Die koreanische Variante des Sauerkrauts – ist für viele die Einstiegsdroge zum Fermentationshobby. Das gesunde Kraut ist in Korea von nationalem Interesse. Fast jede koreanische Familie hat ihr eigenes Geheimrezept für den scharfen Chinakohl mit Chili – über 300 Rezepte gibt es in den unterschiedlichen Regionen. Wenn der Winter bevorsteht, beginnt die  »Kimjang«, die traditionelle Saison für die Kimchi-Zubereitung, die sogar 2013 in die Unesco-Liste für immaterielles Kulturerbe aufgenommen wurde. Sauerkrautstampfen mit Tanzmusik ist sogar szenetauglich, wenn alle zusammen Kohl schnippeln. So geschehen in Berlin zum »Sauercrowd« einem kulinarischen Flashmob, bei dem eine halbe Tonne Weiß- und Rotkohl in der Markthalle Neun in Berlin-Kreuzberg zu Sauerkraut verarbeitet wurde. Der Berliner Hipster kommt nicht am selbstgemachten Ruby-Sauerkraut zum Sliced Pork Tongue-RyeBread Sandwich vorbei! Aber selbst hier in Braunschweig haben die Schnippel-Partys Einzug gehalten. Na dann guten Appetit!

Kimchi

KImchi-Workshop im Gemeinschaftsgarten Bebelhof Braunschweig (Foto: Susanne Thiele)

Die vergorenen Produkte sind für uns vor allem attraktiv durch ein kräftiges und komplexes Aroma. Wissenschaftlich werden diese herzhaften Geschmackseindrücke umami genannt – das ist der sogenannte fünfte Geschmackssinn neben salzig, bitter, süß und sauer. Er wird durch die Veredlungsprozedur beim Fermentieren stärker, weil sich im durch die Mikroorganismen Vergorenen mehr Glutaminsäure und andere natürliche Geschmacksverstärker bilden.
Die Mikroben sorgen bei beispielsweise Käse oder Chorizo für eine besondere Geschmacksdichte, indem sie Zucker in Säuren und Alkohole umbauen und sonst geschmacksneutrale Makromoleküle, wie Stärke, Proteine und Fette – in ihre Kernkomponenten zerlegen, also in Zucker, Aminosäuren und Fettsäuren. Alle diese Bausteine haben einen Eigengeschmack und dienen als Vorstufe anderer kleiner Moleküle, die unsere Geschmacks- und Geruchsnerven reizen. Auch die in der Nahrung selbst enthaltenen Enzyme tragen speziell zur Aromatisierung bei – umso mehr, je mehr Zeit ihnen die Mikroben mit Konservierungsmaßnahmen verschaffen.

Ab einem bestimmten Punkt geht mir das dann auch zu weit: Hart auf der Kippe zwischen unappetitlich überreif oder wirklich verdorben balancieren solche Spezialitäten wie der chinesische Stinktofu oder der schwedische Surströmming. Dieser in der Konservendose fermentierte Hering, der die Dose wölbt, ist ein olfaktorisches Erlebnis, das den stärksten Mann umhaut – nur etwas für echte Fans oder in jedem Fall eine Frage der Gewöhnung und der eigenen erlernten Familienkultur.

Aber auch das unvergleichliche Aroma von Schokolade, Vanille oder Kaffee verdanken wir ebenfalls nur den Fermentationsprozessen von Mikroorganismen, die den bitteren Bohnen oder den Vanilleschoten den Geschmack verleihen, den wir so lieben.

Wer sind nun die Miniköche, die unsere Nahrung so köstlich machen? An der Fermentierung von Lebensmitteln sind eine ganze Reihe von unterschiedlichen Keimen beteiligt. Die Mikroben arbeiten entweder alle gleichzeitig oder gedeihen nacheinander und schaffen sich gegenseitig gute Bedingungen – sozusagen ein echtes mikrobiologisches Teamwork.
Die größte Gruppe sind die Milchsäurebakterien, die am Reifungsprozess erstaunlich vieler unserer Leibspeisen beteiligt sind – unter anderem Joghurt, Käse oder auch sahniger Crème fraǐche, Sauerkraut, Dauerwürsten oder asiatischen Fischsoßen. Die zweiten Hauptdarsteller im »Fermentierungstheater« sind die Hefen, vor allem Verwandte unserer Bäckerhefe Sacharomyces cerevisiae, die Alkohol und Kohlendioxid aus Fruchtsäften und anderen zuckerhaltigen Maischen produzieren und für Bier und Wein sorgen. Zur dritten Gruppe gehören die Spezialisten aus dem Reich der Schimmelpilze, die Alkohol bilden, Salami und Käse veredeln oder biotechnologische Wunder vollbringen können.

In einer lockeren Folge möchte ich euch hier im Blog die guten Hausgeister vorstellen, die unser Essen lecker und gesund machen. Die Fermentation ist aber ein sehr weites und vielfältiges Feld, daher muss ich mich auf einige ausgewählte Mikroorganismen beschränken, mit denen ihr sogar selbst zuhause fermentieren könnten.

Literatur zum Weiterlesen:

  • Sandor Katz:  Art of Fermentation, Verlag  INGRAM INTERNATIONAL INC 2013
  • Heiko Antoniewicz, Michael Podvinec, Thomas Ruhl: Fermentation, 256 S., Fackelträger Verlag Köln 2015

Mikrobiologische Grüße

Susanne

 


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Fliegentaxi für Bakterien

Bssssssssssssss…! Da ist es wieder­ – dieses Geräusch.

Plötzlich ist es zu hören, wie aus dem Nichts – in der Küche oder im Wohnzimmer. Nur wenige mögen es. Fliegen gehören nicht zu den beliebtesten Kreaturen dieser Welt. Da hilft es auch nicht, dass sie Superman-Fähigkeiten haben: wie an der Decke zu laufen oder einen eingebauten Rundumblick mit ihren „Mosaikaugen“. Habt ihr schon mal versucht, eine Fliege mit der Hand zu fangen? Es ist fast unmöglich. Egal ob man sich von hinten anschleicht oder besonders überraschend zuschlägt: Die Fliege sieht alles und ist meist schneller.

Das Image der Stuben- oder der Schmeißfliege ist aus verschiedenen Gründen nicht das Beste. Sie nerven uns mit ihrem Summen und Brummen und „bekrabbeln“ alles – völlig egal in welcher Reihenfolge – von der Klobrille bis zum Mittagessen.

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Schmeißfliegen auf frischem Hühnerkot, Quelle soebe, Lizenz: GNU-FDL

Vor allem die grünschillernden Schmeißfliegen, deren Name aus dem Altdeutschen kommt und so viel wie „besudeln“ und „beschmieren“ meint – entlocken uns Ekelgefühle. Der Kontakt mit Fliegen galt schon immer als unrein und Mediziner warnten vor ihnen als Krankheitsüberträger.

Nicht ganz zu Unrecht, wie Forscher in der Fachzeitschrift „Scientific Reports“ berichteten. Die Brummer wurden bisher als Überträger von Erregern völlig unterschätzt! Auch unsere gemeine Stubenfliege mit ihren rötlichen Facettenaugen, ihrem haarigen Körper und dem Saugrüssel, der alles abtastet – ist nicht so harmlos, wie sie manchmal wirkt.

 

Bakterien reisen auf Fliegen

Welche Krankheitserreger die Fliegen nun wirklich übertragen, darüber wussten die Forscher bisher sehr wenig. Die brasilianische Genetikerin Ana Carolina Junqqeira von der Staatlichen Universität in Rio de Janeiro hat mit 16 anderen Forschern diese Wissenslücke geschlossen.

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Stubenfliege (CC0 Lizenz)

Dazu fingen sie 116 frei lebende Fliegen auf drei Kontinenten –in den USA, Brasilien und Singapur – und analysierten deren Erbgut. Die Ergebnisse übertragen die Erwartungen der Forscher völlig. Auf Schmeißfliegen fanden die „Fliegenjäger“ 316 und auf den Stubenkollegen sogar 351 unterschiedliche Bakterienarten. Einzelne Brummer-Exemplare hatten mehr als 200 Keimspezies im Gepäck. Während die von den Forschern untersuchte Art von Schmeißfliegen Chrysomya megacephala in Deutschland nicht vorkommt, gibt es Stubenfliegen (Musca domestica) beinahe überall auf der Welt – auch in Mitteleuropa.

Die lästigen Insekten lasen sich gern auf der Haut von Menschen nieder, weil sie dort Nahrung finden – winzige Hautschuppen beispielsweise. Vor allem mögen sie Schweiß, der Proteine enthält: ein Grund warum schwitzende Menschen wie Jogger oder Urlauber am Strand besonders viele Fliegen anlocken. Das alles wäre auch gar nicht schlimm, da Fliegen nicht stechen und Blut saugen wie Malariamücken. Allerdings hegen die Tiere eine besondere Vorliebe für alle Arten menschlicher und tiersicher Körperausscheidungen, wie Kot oder Eiter und anderes wenig Appetitliches. Den Weg weist ihnen dabei der Geruch von Buttersäure – eine Substanz, die bei den meisten Fäulnisprozessen entsteht und den die Fliegen riechen können.

Fliegenlarve

Larve einer Stubenfliege Foto: Paul Krok, Lizenz: CC BY-SA 3.0

Dazu legen die Weibchen ihre Eier bevorzugt an – aus menschlicher Sicht – besonders abstoßenden Orten ab. Hauptsache, es handelt sich um organisches Material, das sich gerade schon zersetzt oder vor sich hin fault. Da sind sie nicht besonders wählerisch: einerlei ob verdorbene Nahrungsmittel, Müll, Exkrement oder ein Kadaver. Die kopf- und beinlosen Fliegenlarven, die aus den Eiern schlüpfen und die verschiedene Stadien bis zum fertigen Insekt durchlaufen, fressen alles. Stellen Sie sich also lieber nicht genau vor, was die Fliege gerade so hinter sich gebracht hat, die sich gerade auf ihrem Käsebrötchen niederlässt.

 

„Unsere Studie hat gezeigt, dass Bakterien fliegen können, wenn sie mit herkömmlichen Fliegen reisen“, sagt Prof. Stephan Schuster von der NTU Singapur. Die Keime nutzen die Brummer quasi als Taxi.

Die Forscher berichten in ihrer Studie, dass die Fliegen das Mikrobiom an ihren Füßen aufnehmen, es auf ähnliche Weise über ihre Flügel streuen, wie wir unser Haare kämmen und es dann auf den Oberflächen verteilen, auf denen sie landen. Mit jedem Schritt hinterlassen die Insekten dabei ein „Kolonialisierungsspur“. Wobei sich das Mikrobiom vor allem an ihren Beinen befindet. Nicht weiter verwunderlich, da diese Körperteile am häufigsten Kontakt mit Aas, Kot und anderen „Fliegenleckereien“ haben.

Zu den mikrobiellen Reisegästen der Fliegen zählen Krankheitserreger wie Escherichia coli (Darm- und Harnwegsinfektionen) oder Klebsiella pneumoniae (Lungenentzündungen). Die brasilianischen Fliegen trugen sogar das Bakterium Helicobacter pylory, für den bisher ein solcher „Flugtransport“ für unmöglich gehalten wurden. Etwa die Hälfte aller gefundenen Bakterienarten kamen sowohl bei Stuben- als auch bei Schmeißfliegen vor – was auf ihre gemeinsamen Nahrungsvorlieben zurückzuführen ist.

Unterschied zwischen „Dorf-Brummer“ und „City-Brummer“

Von einer Vorstellung solltet ihr euch aber schnellstens verabschieden: Nicht dort, wo es am meisten summt und brummt, sind die meisten Keime und das nächste Infektionsrisiko. Es gibt einen großen Stadt-Land-Unterschied in der Keimbelastung der Insekten.
Die Fliegenhorde im Stall eines Bauernhofes ist weit weniger mit, für den Menschen bedrohlichen, Erregern belastet als der verirrte Stadtbrummer. Die Forscher vermuten, dass sich die Fliegen dort in offenen Latrinen oder Sickergruben mit den Keimen beladen. Die „Citybrummer“ reisen dann direkt vom gelben Müllsack in das nächste pieksaubere Wohnzimmer samt ihren Mikrobenmitbringseln. Das sollten Sie vielleicht beim nächsten Ausflug bedenken und eher eine Waldlichtung las den Stadtpark wählen.

Insektenspray ist unnötig

Panik und ein übereilter Griff zum Insektenspray sind aber nicht nötig. Im Vergleich haben die umherkrabbelnden Insekten ein viel geringeres Infektionsrisiko als beispielsweise eine Zecke, die sich gezielt in der Haut verbeißt. Großräumige Bekämpfung würde außerdem auch eine schnelle Resistenzausbildung gegen die Insektizide zur Folge haben.
Im Normalfall regelt sich alles von selbst – die Population der Fliegen wird durch ihre natürlichen Fressfeinde eingedämmt. Um aber zu meiden, dass sie sich in eurer Wohnung zu heimisch fühlen, solltet ihr euch an die üblichen Hygienestandards und einen sauberen Umgang mit Abfallprodukten halten.

Fliegen sind wichtig in der Natur

Trotz eines gewissen „Ekelfaktors“ dieser Studie, sehen die Biologen auch ganz positive Nebenaspekte. Die Fliegen sind ganz natürliche Bioindikatoren. Durch ihre geringe Größe können die Fliegen in kleinste Risse und Spalten vordringen, die für Menschen nicht zugänglich sind. Anhand der speziellen Bakterienbeladung – der vorher keimfreien „Minidrohnen“ – könnten so versteckte Keimherde aufgespürt werden.

Auch wenn die Fliegen in dieser Studie etwas schlechter als Keimüberträger wegkommen, sind sie trotzdem ein sehr wichtiger Teil des Ökosystems. Sie bestäuben Pflanzen, ihre Larven leben von Faulstoffen, wie Aas oder Kot. Ohne derartige Helfer würden wir in den Großstädten im Hundekot ersticken! Sie helfen sogar dabei, in der Gerichtsmedizin Verbrechen aufzuklären. Und nicht zuletzt müssen wir auch darüber nachdenken, dass sie eine Proteinquelle gegen den Hunger in der Welt sein können – als Tierfutter sind sie sogar schon erschlossen.

Mikrobiologische Grüße

Susanne

Literatur zum Lesen:

The Habitats Humans Provide: Factors affecting the diversity and composition of arthropods in houses: https://www.nature.com/articles/s41598-017-15584-2

The microbiomes of blowflies and houseflies as bacterial transmission reservoirs https://www.nature.com/articles/s41598-017-16353-x.pdf


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Kostenloser Fermentations- Onlinekongress 20.07.- 29.07.2018

Liebe Fermentierbegeisterte,

eine kurze Info möchte ich euch aus dem Urlaub schicken. Der kostenlose Fermentations-Onlinekongress findet vom 20.07. bis 29.7. mit über 30 Experten auf diesem Gebiet statt. Hintergründe, Rezepte und praktisches Know-how…

Warum Du teilnehmen solltest?

  • Erfahre mehr zum geschichtlichen Hintergrund von Fermenten,
  • Lerne, wie Du selbst leckere Fermente herstellen kannst,
  • Verstehe, wie fermentierte Lebensmittel sich auf unser Mikrobiom und unsere Verdauung auswirken können,
  • Verstehe, warum fermentierte Lebensmittel so bekömmlich und nährstoffreich sein können.

 

Ihr könnt euch einfach über diesen Link Fermentationskongress anmelden und dabei sein.

Mein Video-Interview

läuft am 22.7. ganztägig zum Thema „Bakterien unsere kleinen alten Freunde“.

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Alle Infos findet ihr unter dem Link oder auch hier kurz zusammengefasst:

  • Kostenfreie Anmeldung mit Deiner E-Mail-Adresse.
  • Du erhälst dann jeden Tag ab dem 20.07. eine kurze E-Mail zum aktuellen Video-Programm des Tages.
  • während des Kongresszeitraumes vom 20.7.-30.7.2018 werden jeden Tag mehrere Expertenvideos kostenfrei zugänglich sein, die Du über Laptop, PC oder Handy anschauen kannst.

 

Noch Fragen 😀? Dann sehen wir uns …

Probiotische Grüße

Susanne


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Trickreiche Erreger – Wie Bakterien unseren Körper erobern

Ich freue mich, euch heute im Mikrobenzirkus einen Gastartikel meines Kollegen Dr. Andreas Fischer, Wissenschaftsredakteur am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, zu präsentieren.  Viel Spaß beim Lesen!

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Robert Koch – Deutscher Mediziner und Mikrobiologe (Quelle: Wikipedia Public Domain)

Viele Menschen setzen Bakterien mit gefährlichen Krankheiten wie Pest und Cholera gleich. Zu Zeiten des berühmten Mikrobiologen Robert Koch (1843-1910), der zum Beispiel den Erreger der Tuberkulose entdeckt hat, wurde den Bakterien noch der Kampf angesagt.

Mittlerweile wissen wir aber, dass die weitaus meisten Arten völlig harmlos sind und uns zum Teil sogar Hilfe leisten, etwa bei der Verdauung. Gefährliche Krankheitserreger sind unter den Bakterien dagegen die Ausnahme, und sie arbeiten mit cleveren Tricks, denn dank unseres ausgeklügelten Immunsystems ist es gar nicht so leicht, den menschlichen Körper zu infizieren: Es erkennt Eindringlinge sofort, beseitigt sie und kann sich später sogar an sie erinnern. Trotzdem finden manche Bakterienarten immer wieder ein Schlupfloch.

Die beste Waffe: Eine schnelle Vermehrung

Einige Bakterien bilden unter optimalen Bedingungen alle 15 Minuten eine neue Generation aus unzähligen Individuen. Diejenigen, die mit ihrer Umgebung – zum Beispiel unserem Körper – am besten klarkommen, vermehren sich auch am stärksten. So ist jede neue Generation ein kleines Bisschen besser anpasst als die vorherige. Der Karieserreger Streptococcus mutans treibt es in Sachen Anpassung ganz auf die Spitze: In seinem Wohnzimmer – der Zahntasche – tötet er andere Bakterienarten und nimmt deren Erbmaterial auf. Ganz nach dem Motto „Du bist, was du isst“ schluckt er so die Überlebenstricks seiner Konkurrenten und macht sie zu seinen eigenen.

Appetit auf ein Softeis?

Jeder kennt sie, aber niemand will sie: Salmonellen. Sie sitzen in Lebensmitteln wie Eiern, Fleisch oder Softeis und animieren uns gern zu Dauerläufen Richtung Badezimmer. Im Laufe der Jahrmillionen haben Salmonellen ein filigranes Werkzeug entwickelt, das sie zu erfolgreichen Infizierern macht. Gelangen sie über das Essen in unseren Darm, bilden sie aus tausenden Molekülbausteinen winzige Spritzen aus, mit denen sie verschiedene Substanzen in die Darmzellen injizieren. Wie eine Droge veranlassen diese Substanzen die Darmzellen dazu, Dinge zu tun, die sie normalerweise nie tun würden: Sie nehmen die Salmonellen widerstandslos auf – Unternehmen Infektion geglückt.

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Eine Salmonelle (rot) bringt die Darmzelle dazu, sie mit ihrer Membran zu umschließen und aufzunehmen – hier in 20.000-facher Vergrößerung. Bild: HZI/Manfred Rohde

Kommt nun der Arzt mit einem Antibiotikum um die Ecke, räumen die meisten Salmonellen das Feld. Doch einige von ihnen machen es wie manche Menschen, wenn großer Stress droht: Sie schlafen ihn weg. Für Salmonellen bedeutet das, die Zellteilung runterzufahren und zu warten, bis das Antibiotikum durch ist. Viele Antibiotika töten nur sich teilende Bakterien, und so überdauern die Salmonellen mit dieser Strategie den Giftangriff als Schläferzellen.

Einfach wieder ausspucken

Bakterien der Gattungen Escherichia und Pseudomonas haben andere Tricks auf Lager, um sich vor Antibiotika zu schützen. In ihrer Außenhülle haben sie kleine Pumpen, mit denen sie Giftstoffe aus ihrem Innern befördern können. Das Darmbakterium Escherichia nutzt seine Pumpen eigentlich, um die giftigen Gallensalze des Darms zu beseitigen. Sonst könnten sie sich gar nicht erst dort ansiedeln. Mit Antibiotika machen sie genau das gleiche: Sie spucken sie sozusagen einfach wieder aus.

Der Krankenhauskeim Pseudomonas aeruginosa hat neben den Minipumpen noch einen anderen Schutzmechanismus: Er bildet Biofilme. Das sind dichte Kolonien in einem Netzwerk aus Zucker, das die Bakterien selbst um sich herum aufbauen. So schützt sich Pseudomonas vor Angriffen des Immunsystems und kann sogar lange Antibiotika-Therapien überstehen.


Tarnung ist alles

Streptokokken haben ein ganzes Arsenal an Infektionstricks entwickelt: Sie verschanzen sich in Biofilmen, tragen Rüstungen aus Zucker und beseitigen sogar ihre Hinterlassenschaften. Der Scharlach-Erreger Streptococcus pyogenes greift sogar direkt ins Immunsystem ein: Wenn eine menschliche Zelle von ihm infiziert wurde, sendet sie einen Hilferuf in Form eines bestimmten Botenstoffes aus, der Abwehrzellen anrücken lässt. Die Streptokokken besitzen aber eine molekulare Schere, mit der sie den Hilferuf einfach zerstückeln und somit verstummen lassen. Ganz ähnlich machen es auch die allseits „beliebten“ Chlamydien. Sie bekommen beim Eindringen in eine menschliche Zelle eine Art Siegel angehängt, das sie als Müll kennzeichnet. Normalerweise werden sie dann einfach ausgesondert und aufgelöst. Aber auch sie besitzen eine ganz bestimmte Schere, mit der sie das Siegel wieder abschneiden und sich so vor der Müllabfuhr der Zelle verstecken.

Bakterien sind also ganz schön clever, wenn es darum geht, uns zu infizieren. Nur gut, dass die meisten von ihnen friedliche Absichten verfolgen.

Habt ihr Fragen oder Anregungen?

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Survival-Training für Keime in der Spülmaschine

Wenn wir unser Geschirr in die Spülmaschine stellen, gehen davon aus, dass es sauber wird. Geschirr und Bestecke werden von Speiseresten und von allerlei unerwünschten Anhängseln befreit und erstrahlen hoffentlich hinterher in neuem Glanz mit hygienischer Frische.

Eine nützliche Erfindung ist diese Maschine, für die die kluge Amerikanerin Josephine Cochrane im Jahre 1886 ein Patent für einen mit Wasserdruck arbeitenden Geschirrspüler eingereicht hatte. Sie gilt als Erfinderin des Geschirrspülers. Die erste Geschirrspülmaschine wurde übrigens auf der Weltausstellung 1893 in Chicago präsentiert. Seitdem sparen wir Zeit beim Geschirrspülen ‑ verbrauchen wohl auch viel mehr Geschirr.

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Ganz so zuverlässig funktioniert das aber nicht mit der Hygiene, wie Mikrobiologen seit einigen Jahren wissen. In einem Durchschnittshaushalt bildet die Küche immer einen besonderen Hotspot für Keime ‑ allein schon deshalb weil hier viele Lebensmittel verarbeitet werden und mit Wasserquellen auch eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht. Der Spüllappen, das Schneidebrett oder der Kühlschrank sind bekannte Keimparadiese. Die Überlebenskünstler unter den Mikroben machen es sich dabei gerade in der Spülmaschine gemütlich, wie eine Studie im Fachjournal Applied and Environmental Microbiology zeigt. Bei dem Survivaltraining muss ein Keim rotierende Spritzdüsen, die alkalische Spüllauge versprühen, hohe PH-Werte der lauge, fettlösende Tenside , eventuelle im Spülmittel enthaltende stärke- und eiweißspaltende Enzyme sowie Temperaturen zwischen 30- 70 Grad Celsius aushalten – das ist nur etwas für die fittesten.

Schwarzer Hefepilz in jedem dritten Gerät

Wissenschaftler um Prem Krishnan Raghupathi von der Universität Kopenhagen untersuchten, welche Lebewesen den unwirtlichsten Bedingungen im Haushalt widerstehen können. Dazu untersuchten sie Proben aus 24 Spülmaschinen. Bislang wusste man zwar, dass Pilze in Spülmaschinen leben – die bakteriellen Bewohner waren aber noch gänzlich unbekannt.

Entdeckt wurden am Tatort Spülmschaschine einige Verdächtige: u.a. die sehr robusten Bakterien der Gattungen Pseudomonas, Escherichia und Acinetobacter. Diese Bakterien sind zwar überwiegend harmlos – können aber bei Menschen mit einem geschwächten Immunsystem auch gefährlich werden.

Bei neueren Spülmaschinen bildete der Hefepilz Candida erste Kolonien und erobert das Terrain. Dann gesellen sich gern die Hefegattungen Cryptococcus und Rhodotorula dazu, die bei einer Immunschwäche ein pilzliche Infektion im Blut auslösen können.
In den Maschine konnten die Forscher auch die pathogenen Pilze Exophiala und Aureobasidium aufspüren.
Exophalia dermatitidis – kann wie der Name schon verrät- unter anderem auch Hauterkrankungen verursachen. 2011 hatte ein Team aus Slowenien, China und den Niederlanden den schwarzen Hefepilz in jeder dritten der weltweit untersuchten 189 Spülmaschinen gefunden. Uns Menschen besiedelt der Pilz selten. Im Gegensatz zu anderen Keimen würde er sich auch nicht auf Porzellan festsetzen, beruhigen die Wissenschaftler. Trotzdem ist er nicht ganz ungefährlich, da er mit der Atemluft in den Körper eindringen könne, wenn die Maschine nach dem Spülgang zu früh geöffnet wird und wir den heißen Dampf einatmen.

Ein Sofa für Mikroben

Diese ganze Gesellschaft aus Pilzen und Bakterien macht es sich besonders gern auf den Gummidichtungen gemütlich – das sind sozusagen die Sofalandschaften für Bazille & Co. Sie bilden gemischte Biofilme aus, die den Mikroben Schutz gegen harsche Umwelteinflüsse bieten. In den Biofilmen dominierten die Baketrien der Gattungen Gordonoia, Micrococcus und Exiguobacterium – die letzteren gehörten zu jenen Bakterien, die auch im sibirischen Permafrost überleben können. Weiterhin fanden sich Stämme wie Meiothermus, die sich dank spezifischer Organellen leicht an Oberflächen anheften können und kurzzeitig sogar bis zu 70 Grad Celsius tolerieren.

CSI Spülmaschine: Menschliches Mikrobenprofil im Spüler  

Wenig überraschend fanden sich in den Spülmaschinen außerdem auch Bakterien, die typischerweise die Haut oder den Darm des Menschen besiedeln, wie Staphylokokken, Streptokokken und Enterokokken. Bislang konnten die Forscher sie aber noch nicht unter so extremen Bedingungen nachweisen.

„Die Fülle der Bakterien im Inneren (der Spülmaschinen) spiegelt das Mikrobenprofil der menschlichen Bewohner.“  (Autoren der Studie)

Weitere Einflüsse die einen Einfluss haben, sind das Alter der Maschine, die Häufigkeit des Gebrauchs, Reinigungsmittel und Wasser. Bei hartem Wasser entwickelt sich in den Biofilmen zum Beispiel eine größere Pilzvielfalt.

Inwieweit die Keime in Spülmaschinen nun wirklich eine Quelle von Krankheiten sein können, können und wollen die Forscher noch nicht abschließend beurteilen. Mit den in der Studie genutzten Methoden konnten die spezifischen Mikroorganismen nicht hinreichend genau bestimmt werden. Zudem unterscheiden die Tests nicht zwischen toten und lebenden Zellen und Sporen – also den Überdauerungsformen der Bakterien.

Tipps zur Pflege der Spülmaschine und Waschmaschine

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 Die Forscher empfehlen aber:

  1. Nach einem Spülgang zu warten, bis sich die Luft in der Maschine abgekühlt hat, damit sich etwaige Erreger nicht mit dem Dampf im Raum verteilen können.
  2. Gummidichtungen, Filter, und den Sprüharm regelmäßig zu reinigen, bei mindestens 60 Grad Celsius spülen und bleichmittelhaltige Geschirrreiniger zu verwenden.

 

Für Waschmaschinen gilt das übrigens ebenso

Sie taugen bei niedrigen Temperaturen nicht als Sterilisatoren. Werden ein neues Baumwoll-T-Shirt gemeinsam mit der getragener Kleidung gewaschen, so verteilen sich alten und neue Bakterien einfach gleichmäßig über alle Wäschestücke – das stellte eine kleine Untersuchung in belgischen Haushalten fest. Zudem mixen sie sich auch noch mit jenen im einströmenden Wasser und der waschmaschineneigenen Mikroben-WG.

  • Die Survival –Spezialisten haben erst ab 60 Grad und bei bleichhaltigen Waschmittel keine Chance mehr.

 

Mikrobiologische Grüße

Susanne

 

Studien:

Accepted manuscript posted online 12 January 2018, doi: 10.1128/AEM.02755-17 Appl. Environ. Microbiol. March 2018 vol. 84 no. 5 e02755-17 http://aem.asm.org/content/84/5/e02755-17

Zalar, P., Novak, M., de Hoog, G., & Gunde-Cimerman, N. (2011). Dishwashers – A man-made ecological niche accommodating human opportunistic fungal pathogens Fungal Biology DOI: 10.1016/j.funbio.2011.04.007

Belgische Studie: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878614614001603

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Radieschen wild fermentiert

Heute gibt’s für euch ein sehr einfaches und schnelles Rezept für fermentierte Radieschen.

Zutaten:

  • 2 Bund Radieschen
  • 35g Meersalz auf 1 Liter Wasser
  • 1 Zwiebel in Ringe geschnitten
  • zwei Lorbeerblätter
  • halbe scharfe Paprika in Ringe geschnitten oder Chili
  • 1 Teelöffel weiße Pfefferkörner
  • 2 Zehen Knoblauch
  • frischen Dill oder auch 1-2 Teelöffel getrocknete Dillspitzen

Dauer:

Die Radieschen werden in 3,5%-iger Salzlake fermentiert, damit sie schön knackig bleiben. Das Ferment wird 10-14 Tage abgedunkelt gestellt.

Nach einer Woche habe ich gerade probiert – ist der Hammer ! Sogar meinen Mann kann ich damit begeistern, der meine Fermentier-Experimente sonst etwas skeptisch beäugt.

Viel Spaß damit!

Probiotische Grüße

Susanne

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Mein neues Sachbuch: Zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie Ihre Türklinke – ab 14.1.2019

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Zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie Ihre Türklinke Wie MIkroben unseren Alltag bestimmen Neues und Erstaunliches über unsere vielseitigen Mitbewohner (Randomhouse, Autorin: Susanne Thiele, Erscheinungstermin 14.1.2019)

Es gibt Neuigkeiten aus dem Autorenleben! Mit der Verlagsankündigung bei Randomhouse ist es nun offiziell: Am 14.1. 2019 kommt mein neues Sachbuch heraus – an dem ich gerade noch fleißig einige Kapitel schreibe.

Es geht natürlich um Mikroben – in unserem Alltag und in unserer nächsten Umgebung. Wer meinem Blog schon länger folgt, hat ab und zu diesen Themen schon etwas gelesen.

Zum Inhalt:

Schöner wohnen mit Mikroben

Wir können sie nicht sehen und doch leben wir mit Milliarden von ihnen zusammen: Mikroben. Sie bevölkern unser Bad, richten es sich kuschelig in unserem Schlafzimmer ein und lassen es sich in unserer Küche schmecken. Wie wir Bakterien, Viren und Pilze erfolgreich in Schach halten und welche uns und unserer Gesundheit sogar nützen, erzählt die Mikrobiologin Susanne Thiele so fundiert wie unterhaltsam.
Mit vielen nützlichen Tipps für die richtige Hygiene im Alltag.

Susanne Thiele (Autorin)

Susanne Thiele, geboren 1970, ist Mikrobiologin und Wissenschaftsjournalistin. Wenn sie keine Sachbücher schreibt, leitet sie die PR-Abteilung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig, schreibt für Zeitungen und Journale oder auf ihrem Blog »Mikrobenzirkus«.

Alle Infos auf der Verlagsseite:
Randomhouse: Zu Risiken und Nebenwirkungen fragen Sie Ihre Türklinke

Mikrobiologische Grüße

Susanne

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Lactobacillus-Gastartikel auf BETTER THAN EVER

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Quelle: Better than ever

Das Online-Portal Better Than Ever hatte mich zu einem Gastartikel eingeladen – über das nützliche Bakterium Lactobacillus und seine Bedeutung für unsere Gesundheit.

Lactobacillus ist wichtig bei der Verdauung, für gestillte Babys, als Milchsäurebildner für begeisterte Fermentierer und vieles mehr.

Hier ist der Link: https://better-than-ever.com/tipps/lactobacillus-alleskoenner-fuer-die-gesundheit/

Viel Spaß beim Lesen!

Probiotische Grüße

Susanne

 


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Quietscheentchen mit dunklem Innenleben

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80 Prozent aller Badetiere sind innen mit potenziell krankheitserregenden Bakterien und Pilzen besiedelt (Quelle: Pixabay)

Die gelben Plastik-Enten gehören zum Badevergnügen dazu –-besonders bei kleinen Kindern. Eine aktuelle Studie hat gerade gezeigt, dass der Badespaß aber nicht ganz ungetrübt ist. Denn es gibt ungeladene Gäste in der Badewanne: In vier von fünf benutzten Badewannentieren hat das Wasserforschungsinstitut Eawag in Dübendorf bei Zürich potenziell krankheitserregende Bakterien nachgewiesen.
Zudem fanden sich auf einem Großteil der bunten Teile auch diverse Pilze, wie die Autoren im Fachblatt „npj Biofilms and Microbiomes“ schreiben. An der Studie waren auch Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich und der University of Illinois in den USA beteiligt.

Bakterien in 80 Prozent der Gummientchen

Warme und feuchte Badezimmer bieten optimale Bedingungen, damit sich Bakterien und Pilze fröhlich vermehren können. Im Inneren der Bade-Enten haben die Keime ein besonderes Versteck gefunden und bilden dort einen üppigen Rasen. Zwischen 5 Millionen und 75 Millionen Zellen pro Quadratzentimeter tummeln sich laut der Studie auf den ausgewerteten Plastikflächen.

Die Mikrobiologin Lisa Neu, Hauptautorin der Eawag-Studie, hat für die Studie 19 benutzte Gummientchen in unterschiedlichem Zustand von Kollegen eingesammelt, zudem sechs Plastikspielzeuge neu gekauft und unter Laborbedingungen elf Wochen lang getestet. Einige kamen nur in sauberes Trinkwasser, andere in schon benutztes Badewasser mit den üblichen Seifenresten, Schmutz, Schweiß und Bakterien des menschlichen Körpers.
Nach dem wissenschaftlich notwendigen Wannenbad, ging es den Gummienten mit einem Skalpell an den Kragen – sie wurden liebevoll halbiert, wie die Doktorandin Lisa neu berichtete (Deutschlandfunk).

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Schwarze Biofilme aus Bakterien und Pilzen bilden gern sich in Badetieren (Quelle: Eawag)

Das Ergebnis war wenig appetitlich: Die Innenflächen im Bauch der Spieltiere waren mit einem schwarzem Schleim bedeckt- ein sogenannter Biofilm. In 80 Prozent aller Plastiktiere fanden die Forscher potenziell krankheitserregende Bakterien. Darunter auch Legionellen oder die als hartnäckige Krankenhauskeime bekannten Stäbchenbakterien Pseudomonas aeruginosa.

„Es gibt ein Risiko, wenn man sich das Wasser aus dem Quietscheeentchen ins Gesicht spritzt, wie Kinder das gerne mal machen. Dann kann bei empfindlichen Kindern zu einer Augeninfektion oder zu Durchfall im schlimmsten Fall kommen“

Lisa Neu, Eawag-Wissenschaftlerin im Interview mit Deutschlandfunk

Die Keimbelastung war laut der Studie besonders hoch bei Entchen, die unter realistischen Bedingungen badeten – also im Wasser mit Schmutz, Hautschuppen und Seifenresten.

Tricks für gesunde Quietscheenten

Trotzdem ist das kein Grund, die Gummispielzeuge wegzuwerfen. Es gibt Tricks und Kniffe, die die Forscher empfehlen können.

Die effektivste Methode sei, gleich nach dem Kauf der Quietschetiere das Loch am Boden abzukleben. So könne kein Wasser eindringen und das Innenleben bleibe ohne Bakterien. Die Entchen könnten dann aber nicht mehr Wasser aus dem Inneren spritzen und quietschen, was den Badespaß der Kleinen trüben etwas könnte.

Eine weitere gute Methode ist das Auskochen. Die Badetiere könnten regelmäßig heiß ausgekocht werden, ähnlich wie es bei Schnullern gemacht wird. Die Langlebigkeit der Plastikspielzeuge würde dadurch aber wohl reduziert werden. Tipp der Forscher: Eltern sollen die Entchen ab und an gegen ein helles Licht oder das Fenster halten, wenn ein brauner Schimmer durchscheint, wäre das Auskochen eine gute Idee. Das Plastik nach dem Baden einfach auf der Heizung zu trocknen, reiche nach Angaben der Studienautoren jedenfalls nicht aus, um Bakterien und Pilze zu verhindern.

Immunsystem wird trainiert

Gute Nachrichten gibt es aber auch: Nicht alle Keime aus den Badeenten würden den Kindern auch schaden. Sie können auch die Immunabwehr stärken, so Forscher und Mitautor Frederik Hammes von der Eawag, der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz.

Strengere Auflagen für Plastik der Badeenten

Langfristig wünschen sich die Studienautoren jedoch ein Umdenken der Industrie. Strengere Vorschriften für Polymere, die Hauptkomponente für die Herstellung von Kunststoffen wie bei den Gummientchen, könnte das Problem bereits im Ansatz lösen. Denn das weiche Plastikmaterial werde oftmals aus qualitativ minderwertigen Polymeren hergestellt, das in Kombination mit Schmutz von Menschen oder Shampooresten im Badewasser, Keimwachstum fördere.

Dann also einfach mehrere Badeentchen kaufen und regelmäßig auskochen – für ein risikoloses Badevergnügen – auch für die Großen :-)!

Literaturquelle:
Ugly ducklings—the dark side of plastic materials in contact with potable water
DOI: 10.1038/s41522-018-0050-9

Mikrobiologische Grüße

Susanne

 


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Walnüsse fördern gute Darmbakterien

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Walnüsse sind positiv für die Darmflora (Quelle: Pixabay)

Walnüsse sind gesund – sie verbessern so viele Werte – Blutdruck, Cholesterin, Blutzucker und Gefäßzustand. In einer Studie zeigte sich überdies, dass Walnüsse positiv auf die Darmflora einwirken. Ein gesunder Darm ist bekanntlich der Schlüssel zur Gesundheit. Unsere Ernährung wiederum kann unser Mikrobiom beeinflussen.

Eine spannende aktuelle LMU-Studie belegte jetzt, dass der regelmäßige Verzehr von Walnüssen sich günstig auf unser Darmmikrobiom auswirkt.  Was bedeutet aber regelmäßig?

 

Täglich 43 Gramm Walnüsse über 8 Wochen müsstet ihr schon vertilgen. Dann verbessert sich nicht nur der Cholesterinspiegel im Blut, sondern auch die Darmflora. Nur dann sind mehr probiotische und Buttersäure produzierende Bakterien im Stuhl nachweisbar.

„In der Studie konnte gezeigt werden, dass regelmäßiger Walnussverzehr, Bakterien fördert, die mit weniger Übergewicht und weniger Zuckerkrankheit verknüpft sind.“

Prof. Dr. Parhofer, Oberarzt in der Medizinischen Klinik und Poliklinik IV am Klinikum der Universität München.

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Darmflora (Pixabay)

Bereits in den vergangenen Jahren wurde in Studien unter der Leitung von Prof. Dr. Klaus Parhofer ein positiver gesundheitlicher Effekt der Walnuss bestätigt.

 

43 Gramm pro Tag verbessern den Fettstoffwechsel und senken das schlechte Cholesterin nachweislich um ca. 5%, völlig unabhängig ob bei der Ernährung Fette oder Kohlenhydrate weggelassen werden. Somit konnte in der Studie nachgewiesen werden, dass alleinig der Nussverzehr der ausschlaggebende Faktor für den positiven Effekt auf den Cholesterinspiegel ist.

Jetzt jeden Tag ein paar Walnüsse knabbern?

Auf jeden Fall! Walnüsse eigenen sich sehr gut als kleiner Snack zwischendurch oder als crunchy Topping auf Salaten, Müsli, Quark und Co.

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Probiotische Grüße

Susanne

Originalpublikation:
A Walnut-Enriched Diet Affects Gut Microbiome in Healthy Caucasian Subjects: A Randomized, Controlled Trial
Charlotte Bamberger, Andreas Rossmeier, Katharina Lechner, Liya Wu, Elisa Waldmann, Sandra Fischer, Renée G. Stark , Julia Altenhofer, Kerstin Henze und Klaus G. Parhofer, Nutrients 2018
doi:10.3390/nu10020244