Mikrobenzirkus

Keine Panik vor Bazille, Virus & Co


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Microbelix – Suche nach Bodenbakterien zum Mitforschen

Ein ganz spannendes Citizen-Science-Projekt möchte ich euch heute vorstellen: Microbelix ist der sympathische Name – und ja die Assoziation mit den beiden berühmten Comic-Figuren kommt nicht von ungefähr. Denn auch hier werden clevere und findige Bürgerinnen und Bürger gesucht, die sich auf die Suche nach Bodenbakterien begeben und vielleicht den tollen Wirkstoff für ein neues Antibiotikum finden.

Hier etwas mehr Information zum Projekt für euch:

Die Themen Naturschutz und Antibiotika haben auf den ersten Blick nur wenig gemeinsam. Dass es hier dennoch große Überschneidungen gibt, zeigt diese neues Kooperationsprojekt zwischen dem Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS) und der Naturlandstiftung Saar (NLS). In besonders artenreichen Lebensräumen soll gezielt nach Bodenbakterien gesucht werden, die neue Ausgangsstoffe für die Antibiotikaentwicklung produzieren.

Das Besondere daran: Die Suche nach den Bakterien findet im Rahmen einer Citizen Science-Kampagne statt, bei der interessierte Bürger:innen direkt in den wissenschaftlichen Prozess involviert werden und gleichzeitig wertvolle Informationen zur lokalen Biodiversität erhalten. Das HIPS ist ein Standort des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), an dem ich auch Pressesprecherin bin, in Zusammenarbeit mit der Universität des Saarlandes.

Um neue Wirkstoffe für die Behandlung von Infektionserkrankungen zu finden, nehmen Forschende des HIPS Bodenbakterien unter die Lupe, die dafür bekannt sind, Naturstoffe mit vielversprechenden pharmazeutischen Eigenschaften zu produzieren. Diese können anschließend im Labor auf ihre Wirksamkeit gegen humanpathogene Keime untersucht und so für die Entwicklung neuer Antibiotika genutzt werden.

Je größer die biologische Diversität in einer Bodenprobe ist, desto größer ist die Chance, neue Bakterien und somit auch neue Wirkstoffkandidaten zu entdecken. Aus genau dieser Überlegung entstammt die Idee einer Zusammenarbeit zwischen dem HIPS und der NLS, die eigene ökologisch wertvolle Flächen besitzt und die saarländischen Naturschutzgebiete betreut.

Im Projekt „Microbelix“, das sich aktuell in der Vorbereitungsphase befindet, sollen sich Bürgerwissenschaftlern (engl. Citizen Scientists) im Rahmen geführter Wanderungen, oder auf eigene Faust, auf die Suche nach Orten machen, an denen sie eine besonders hohe biologische Diversität vermuten. Dort sammeln sie einige Löffel Erde und schicken diese direkt zum HIPS. Im Labor werden die Proben mittels Metagenom-Analyse „durchleuchtet“.

Diese Technologie ermöglicht es, in nur kurzer Zeit einen tiefen Einblick in die Biodiversität jeder einzelnen Bodenprobe zu erhalten. Dieses Wissen erlaubt es den Wissenschaftler:innen zu sehen, in welchen Proben sich besonders interessante Bakterien verstecken. Gleichzeitig sind die gesammelten Informationen von großer Bedeutung für die Aktivitäten der NLS: Untersucht wird, wie Diversität von Mikroorganismen mit der von höheren Tieren und Pflanzen zusammenhängt. Möglicherweise können die Daten sogar Aussagen über die Auswirkungen klimatischer Veränderungen auf den Lebensraum Boden ermöglichen – auch das soll im Projekt überprüft werden.

Um das Sammeln der Proben zu standardisieren und eine hohe Probenqualität zu gewährleisten, haben HIPS und NLS „Probensammelkits“ entwickelt, die den Citizen Scientists alles bieten, was sie für die Probennahme benötigen. Zusätzlich erhalten die Teilnehmenden wertvolle Informationen rund um die Themen Naturschutz, Antibiotika und Antibiotikaresistenzen. Neben einfachen Bodenproben sollen die Citizen Scientists auch dazu ermutigt werden, eigene „Bakterienfallen“ zu entwickeln und zu testen. Bei Microbelix handelt es sich um die Weiterentwicklung des Projektes „Die Mikrobielle Schatzkiste“, mit der das HIPS bereits 2022 auf dem Ausstellungs- und Wissenschaftsschiff „MS Wissenschaft“ unterwegs war.

Der konkrete Anlass für die Zusammenarbeit zwischen HIPS und NLS ist der Wettbewerb „Auf die Plätze! Citizen Science in deiner Stadt“, der von Wissenschaft im Dialog und dem Museum für Naturkunde Berlin in enger Zusammenarbeit mit der Citizen-Science-Plattform Bürger schaffen Wissen umgesetzt wird. Gefördert wird das Verbundprojekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Mit seinem Projektantrag konnte das Team sich bereits einen Platz unter den besten zehn Projekten sichern.
Ab dem 21. Juni beginnt eine einmonatige Abstimmungsphase, in der die Öffentlichkeit unter www.citizenscience-wettbewerb.de über die einzelnen Projekte abstimmen kann. Die Publikumspunkte fließen mit 20 Prozent in die Jury-Wertung ein. Die Gewinner des Wettbewerbs erhalten 50.000 Euro für die Umsetzung ihres Konzeptes. Da könnt ihr auch noch mitmachen!

Ein wichtiges Puzzleteil des Wettbewerbsprojekts wird die Entwicklung der „Microbelix App“ sein, mit deren Hilfe die Citizen Scientists die Probennahme dokumentieren und sich mit den Forschenden und anderen Projektteilnehmenden vernetzen können. Die App ermöglicht außerdem die beschleunigte digitale Kommunikation von Ergebnissen aus dem Labor.

Auf dem Projektportal www.microbelix.de erhalten Interessierte alle Informationen für die Teilnahme und Einblicke in den Fortschritt des Projektes. Dort können auch die Probensammelkits angefordert werden.

Also dann mal ran an die Löffel – also in den Probenkits und mitforschen 🙂 !

Mikrobiologische Grüße

Eure

Susanne Thiele


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Bedeutung von Diversität in der Ernährung und Mikrobiom-Gesundheit durch Superfoods

(Quelle: Adobe Stock)

Seid ihr neugierig, wie die richtige Ernährung euren Darm beeinflussen kann? Kein Problem, ich habe heute Maximilian Wolf vom Landkorb-Blog hier im Mikrobenzirkus mit einem Gastbeitrag zu diesem spannenden Thema !

Diversität in der Ernährung ist wichtig, um die Gesundheit des Mikrobioms zu fördern und das Immunsystem zu stärken.

Hier gibt es viele wertvolle Informationen für euch, also lest weiter!

Wie fördert man eine hohe Diversität von Darmbakterien?

(Quelle: Adobe Stock)

Eine vielfältige Ernährung ist der Schlüssel, um die Diversität der Darmbakterien zu erhöhen.

Die Ernährung mit einer breiten Palette von Lebensmitteln, insbesondere Obst, wie Äpfel oder Kiwis, beispielsweise grünes Gemüse und Vollkornprodukte, versorgt euren Körper mit einer Vielzahl von Nährstoffen, die das Wachstum verschiedener Darmbakterien unterstützen.

Probiotische Lebensmittel wie Joghurt, Kefir oder Sauerkraut sind auch hilfreich, um „gute“ Bakterien in euren Darm zu fördern.

Darmbakterien und Krankheiten – wie sie im Zusammenhang stehen

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Darmbakterien spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung des Immunsystems und der Verdauung.

Ein Ungleichgewicht im Darmmikrobiom kann zu verschiedenen Krankheiten führen, wie zum Beispiel entzündliche Darmerkrankungen, Reizdarmsyndrom oder sogar psychische Störungen wie Depressionen und Angstzustände.

Eine vielfältige Ernährung und die Aufnahme von Superfoods können helfen, das Gleichgewicht im Darmmikrobiom wiederherzustellen und das Risiko dieser Krankheiten zu reduzieren.

Ballaststoffe – die Wichtigkeit der Nährstoffe für das Mikrobiom

(Quelle: Adobe Stock)

Das Darm-Mikrobiom, ein komplexes Ökosystem aus Milliarden von Bakterien, Viren, Pilzen und anderen Mikroorganismen, spielt eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit. Eine ausgewogene Ernährung, die reich an verschiedenen Nährstoffen ist, trägt wesentlich zur Aufrechterhaltung eines gesunden Darm-Mikrobioms bei.

Einer der wichtigsten Nährstoffe für das Darm-Mikrobiom sind Ballaststoffe. Sie sind unverdauliche Substanzen, die in vielen pflanzlichen Lebensmitteln wie Vollkornprodukten, Obst, Gemüse und Hülsenfrüchten vorkommen. Ballaststoffe fördern das Wachstum von nützlichen Bakterien, indem sie als Nahrung für diese dienen. Diese Bakterien produzieren kurzkettige Fettsäuren, die entzündungshemmende Eigenschaften besitzen und die Darmbarriere stärken.

Auch Eiweiße sind für das Darm-Mikrobiom von Bedeutung. Sie sind aus einer großen Anzahl von Aminosäuren aufgebaut, die für die Synthese von Enzymen und anderen Proteinen benötigt werden. Eine ausreichende Proteinversorgung kann das Wachstum von bestimmten Bakterienarten im Darm fördern, die für die Gesundheit von Vorteil sind. Dabei sollte jedoch darauf geachtet werden, dass ein Übermaß an tierischen Proteinen das Gleichgewicht des Darm-Mikrobioms stören kann, da sie die Produktion von toxischen Verbindungen fördern können.

Fette, insbesondere ungesättigte Fettsäuren, spielen ebenfalls eine wichtige Rolle für das Darm-Mikrobiom. Sie können die Zusammensetzung der Darmbakterien beeinflussen und so zur Aufrechterhaltung der Darmgesundheit beitragen. Omega-3-Fettsäuren, die in fettem Fisch, Nüssen und Samen vorkommen, haben entzündungshemmende Wirkungen und können das Gleichgewicht der Darmbakterien positiv beeinflussen.

Vitamine und Mineralstoffe sind für das Darm-Mikrobiom unerlässlich, da sie als Co-Faktoren für viele enzymatische Reaktionen dienen, die für die Stoffwechselaktivität der Darmbakterien wichtig sind. Vorwiegend B-Vitamine, Vitamin D, Zink und Magnesium sind für die Gesundheit des Darm-Mikrobioms von großer Bedeutung.

Insgesamt ist eine ausgewogene Ernährung, die reich an verschiedenen Nährstoffen ist, unerlässlich für die Aufrechterhaltung eines gesunden Darm-Mikrobioms.

Wie kann man sein Darm-Mikrobiom unterstützen und fördern?

(Quelle: Adobe Stock)

Um euer Darm-Mikrobiom zu unterstützen, solltet ihr auf eine vielfältige Ernährung, die reich an Ballaststoffen, Probiotika und Superfoods ist, achten. Vermeidet verarbeitete Lebensmittel und reduziert euren Konsum von Zucker und gesättigten Fetten, da diese das Gleichgewicht im Darm-Mikrobiom stören können.

Außerdem kann regelmäßige Bewegung dazu beitragen, das Darm-Mikrobiom zu fördern und die Verdauung zu unterstützen.

Welche Superfoods unterstützen den Darm?

(Quelle: Adobe Stock)

Einige Superfoods, die das Darm-Mikrobiom unterstützen, sind:

  1. Chiasamen: Reich an Ballaststoffen und Omega-3-Fettsäuren, die entzündungshemmende Eigenschaften haben.
  2. Leinsamen: Eine hervorragende Ballaststoffquelle, die das Wachstum von nützlichen Darmbakterien fördert.
  3. Beeren: Reich an Antioxidantien, Vitaminen und Ballaststoffen, die zur Unterstützung des Darmmikrobioms beitragen.
  4. Sauerkraut: Ein fermentiertes Lebensmittel, das natürliche Probiotika enthält, um das Darm-Mikrobiom zu fördern.
  5. Kefir: Ein probiotisches Getränk, das eine Vielzahl von nützlichen Bakterien und Hefen enthält, die zur Stärkung des Darmmikrobioms beitragen.
  6. Ingwer: Bekannt für seine entzündungshemmenden Eigenschaften, kann Ingwer dazu beitragen, das Gleichgewicht im Darm-Mikrobiom aufrechtzuerhalten.
  7. Artischocken: Eine ausgezeichnete Quelle für präbiotische Ballaststoffe, die das Wachstum gesunder Darmbakterien fördern.

Fazit

Die Bedeutung von Diversität in der Ernährung im Zusammenhang mit Superfoods, die die Gesundheit des Mikrobioms fördern, ist enorm.

Eine vielfältige Ernährung kann dazu beitragen, das Gleichgewicht im Darm-Mikrobiom aufrechtzuerhalten, das Immunsystem zu stärken und das Risiko verschiedener Krankheiten zu verringern.

Achtet darauf, eine breite Palette von nährstoffreichen Lebensmitteln zu euch zu nehmen, einschließlich Superfoods, die das Darm-Mikrobiom unterstützen. Ballaststoffe, Probiotika und regelmäßige Bewegung sind ebenfalls entscheidend für die Förderung der Darmgesundheit.

Vielen Dank an Maximilian für diesen Beitrag!

Hast Du noch Tipps oder Anregungen für uns? Dann teile sie gern in den Kommentaren.

Viele Grüße an alle Mikrobenfreunde

Susanne


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Wählt den Wissenschaftsblog des Jahres 2022!

Mikrobenzirkus wieder für den Wissenschaftsblog des Jahres 2022 nominiert!

Die Wahl zum Wissenschafts-Blog des Jahres 2022 läuft und auch mein Blog „Mikrobenzirkus“ wurde in Folge wieder nominiert, worüber ich mich sehr freue! Jetzt seid ihr für die Abstimmung gefragt!
Schaut mal vorbei und stimmt ab, wenn ihr Zeit findet! Es sind auch viele andere Wissenschaftsblogs nominiert. Aber ich freue mich natürlich besonders über euren Haken!

Mit einem Klick auf das Logo geht es zur Abstimmung oder direkt HIER:

Herzliche Grüße aus dem Mikrobenzirkus

Susanne


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„Bakterien und so“…unterstützt Johannas Crowdfunding-Projekt für ein Bilderbuch!

Jane Jott publiziert gereimte Bilderbücher für Kinder (Quelle: Jane Jott)

Mikrobiologinnen sind mir ja immer sehr sympathisch und wenn sie noch dazu so engagierte Autorinnen für eine gute Sache sind – sowieso. Deshalb möchte ich euch heute auf das Herzensprojekt der Mikrobiomforscherin Johanna Nelkner aufmerksam machen. Support unter mikrobiologischen Autorinnen sozusagen…J!

Am Telefon erzählt mir Johanna, dass sie unter dem Pseudonym Jane Ott schon länger gereimte Bilder-Sachbücher schreibt, zu denen sie ihre beiden kleinen Kinder inspiriert haben.

Hilfe gesucht für ein neues Herzensprojekt

Im neuen Bilderbuch „BAKTERIEN UND SO“ für 3-6-jährige Kinder, welches Johanna gerade realisieren möchte, geht es um die Lebensorte und Talente von Mikroben. Superschurken oder Superhelden?

„Bakterien und weitere Winzlinge leben überall, ob in superheißer oder eiskalter Umgebung, im tiefsten Ozean oder den höchsten Wolken, auch in uns Menschen. Diese Mikroben haben so einige Talente: sie helfen Pflanzen beim Wachsen, können Gas und Strom produzieren, helfen bei der Verdauung und der Herstellung von Medikamenten, und pupsen die Löcher in den Käse. Das Bilderbuch “Bakterien und so, die leben wo?!” entführt euch und eure Kinder in diesen Mikrokosmos.“

Johanna hat ein Crowdfunding-Projekt auf Start Next gestartet, um eine Erstauflage von 200 liebevoll von Carlotta Klee illustrierten Bücher zu realisieren.
Ihr könnt dieses Projekt unterstützen und zahlreiche tolle Dankeschöns von Jane Ott erhalten wie das „Spirit Mikroben Orakel“, gehäkelte Minimikroben, das Kita-Paket mit Experimentier-Ideen oder das Mikroben-Malbuch Bundle.

„Mir liegt besonders das „Kinderheld*in“ Dankeschön am Herzen“, sagte mir Johanna. „Das habe ich extra  für Kindergärten und Grundschulen zusammengestellt. Da gibt es
obendrauf eine Sammlung an Ideen für eine Projektwoche zum Thema
Mikroben. Mit Experimentideen und Bastelideen, geeignet für Kinder ab
drei Jahren.“

Hier ist der Link für eure Unterstützung des Crowdfunding-Projektes, das noch bis zum 6.10 2022 läuft https://www.startnext.com/bakterienundso.


Also ran an die Häkelmikroben und schaut mal rein…:-)

Viele Grüße

Susanne


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Hefe ist nicht gleich Hefe – Interview mit Andrey Yurkov

Mikrobe des Jahres 2022: Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae

Als am Anfang des Jahres die Sektkorken knallten, war schon die Mikrobe des Jahres 2022 beteiligt: Saccharomyces cerevisiae – die Bäckerhefe. Sie produziert neben Wein – der Grundlage von Sekt – und Bier auch solche Köstlichkeiten, wie Kuchen und Brot. Hefen sind winzige Einzeller und zählen daher zu den Mikroben, auch wenn sie – anders als Bakterien – einen Zellkern besitzen und damit zu den Eukaryoten gehören. So weit steht es in der Pressemitteilung der VAAM. So gut.

Ich dachte Anfang Januar 2022: „Prima, sehr schön – machst Du mal schnell einen Artikel für den Mikrobenzirkus draus.“ Und dann schrieb mir ein ehemaliger Kollege, der Hefe-Experte Andrey Yurkov vom benachbarten Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen, dass er doch einige Bauchschmerzen mit der Berichterstattung hätte und sendete mir viele Links zu Literaturquellen. Das Problem: Hefe ist nicht gleich Hefe.
Das wird wohl doch etwas komplizierter, dachte ich. So etwas liegt dann erfahrungsgemäß vorsichtshalber in meiner Zettelbox „nochmal gut“ ab. Bis jetzt. Am besten frage ich also für euch direkt beim Experten nach.

Also auf einen halben virtuellen Sekt (denn ich muss ja noch schreiben) mit dem Hefeexperten Dr. Andrey Yurkov, Bioresources for Bioeconomy and Health Research, am Leibniz-Institut DSMZ Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen.

  1. Lieber Andrey, hast Du Dich über die Wahl von Saccharomyces cerevisiae zur Mikrobe des Jahres 2022 gefreut und wo siehst Du die wichtigste Bedeutung dieser Art?

Ja, natürlich habe ich mich sehr gefreut. Hefen als meine Forschungsobjekte sind ganz besondere Mikroorganismen und sehr eng mit unserer menschlichen Kulturgeschichte verbunden. Sie sind wahrscheinlich unsere „ersten Haustiere“ – also die ersten domestizierten Mikroorganismen. Die Vielfalt der Anwendungen erforderte den Einsatz verschiedener Hefen in den Prozessen oder Produkten, seien es Bier, Wein, Sauerteig, Kombucha oder Kefir. Neben der bekanntesten Art, Saccharomyces cerevisiae, haben Menschen schon vor 2,000 Jahren ein Dutzend Hefen erfolgreich domestiziert. Die Hefefermentation nutzen die Menschen seit Jahrtausenden: Schon bei den alten Ägyptern war eine Art Bier beliebt. Der Einsatz von Saccharomyces in den diversen Anwendungen hat dann die Evolution dieser Hefe vorangetrieben. Es gibt sozusagen drei große Hefe-Gruppen, die viele domestizierte Saccharomyces cerevisiae-Stämme umfassen – Bier, Wein und Brot.

Der lateinische Name bedeutet „Zuckerpilz des Bieres“ und deutet darauf hin, dass die Mikrobe ein großer Braumeister ist, obwohl sie so winzig ist, dass zehn ihrer Zellen gestapelt gerade mal die Dicke von Papier erreichen. Sichtbar wurde die Brauhefe erst mit der Erfindung des Lichtmikroskops im Jahre 1680. Es dauerte nochmals 200 Jahre bis Theodor Schwann und Louis Pasteur lebende Hefezellen als Ursache für die alkoholische Gärung erkannte. Schwann hat der Hefe auch ihren Namen Zuckerpilz gegeben.
In der Natur ernähren sich Hefen von Zuckerverbindungen. Sie bauen Glukose oder Fruktose zu Kohlendioxid (CO2) und dem Alkohol Ethanol ab. Der Alkohol verschafft der Hefe gleichzeitig einen Vorteil: Er tötet konkurrierende Mikroorganismen ab, kann aber auch die Hefe als Zellgift irgendwann selbst töten (so entsteht der Trockenwein). Fermentierte Getränke und Lebensmitteln sind sozusagen eine alte Technik der Lebensmittelkonservierung.

  • Aber welche Rolle spielt Sacharcomyces cereviseae denn nun beim Brotbacken?

Beim Brotbacken sorgt die „Bäckerhefe“ für das nötige Backtriebmittel. Die einzelligen Hefepilze verteilen sich beim Kneten im Teig und produzieren Kohlendioxid-Bläschen aus den verknüpften Zuckern des Mehls (Kohlenhydrate). Das lässt den Hefeteig locker werden – er geht auf. Bäckereien, Brauereien etc. verwenden oft eine Vielzahl unterschiedlicher Hefestämme und- arten. Die Rezepturen sind häufig gut gehütete Betriebsgeheimnisse. Im Sauerteig der zum Brotbacken genutzt wird, unterstützen. z.B. auch noch Milchsäurebakterien die Hefen der Gattung Kazachstania.

  • Was macht Saccharomyces zum begehrten Modellorganismus und zur „Zellfabrik“ für die Industrie?

Saccharomyces cerevisiae war der erste eukaryotische Organismus mit einem vollständig sequenzierten Genom. Am Modellorganismus kann man somit wunderbar den grundlegenden Aufbau und die Funktion eukaryotischer Zellen untersuchen, denn Hefezellen sind damit ähnlich aufgebaut, wie menschliche Zellen.

Heute gibt es sogar Stammsammlungen, in denen jedes einzelne der ca. 6300 Hefegene veränderbar ist. In 2014 wurde das erste synthetische eukaryotische Chromosom in einer Saccharomyces cerevisiae-Zelle zusammengesetzt, und das erste synthetische Hefegenom ist auf dem Weg.

Das weckt natürlich die Kreativität der Biotechnologen und Genetiker. Hefezellen dienen als „zelluläre Fabrik“. Das ist vor allem für Diabetiker interessant. Denn in das Hefegenom wurde das menschliche Insulingen eingepflanzt, sodass dieser kleine Organismus einen Großteil des menschlichen Hormons für die Insulin-Diabetestherapie produziert.

Der Malaria-Wirkstoff Artemisin, der im Jahre 2015 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, wird beispielsweise durcheine elegante „Umleitung“ des Hefestoffwechsels hergestellt. Interessanterweise ist der Prozess auch die Ausgangsbasis, um den chemisch verwandten Ersatz-Flugzeugkraftstoff Farnesen herzustellen.

Einige Forscher bauen auch Gene aus Pilzen und Bakterien in Hefegenome ein und versetzen sie so in die Lage, natürliche Zucker aus Holz (Xylose) in Ethanol umzuwandeln. Damit können pflanzliche Abfallstoffe heute als Rohstoff und Energiequelle dienen. Heutzutage gewinnt man aber auch Bioethanol aus mit Hefen, die schon ohne eine genetische Veränderung die Xylose fermentieren können (sogenannte aka xylose-fementing yeasts) z.B. Scheffersomyces ehemals Pichia stipitis und Candida shehatae. Auch die Gene werden immer häufiger in Saccharomyces cerevisiae kloniert.

Veränderte Hefezellen können auch Bernsteinsäure herstellen, einen Baustein zur industriellen Herstellung von Polyester. Beeindruckend ist auch die Fähigkeit von Hefen als Eukaryoten, die in ihren membranumschlossenen Organellen eine Trennung verschiedener biochemischer Prozesse erlauben. Damit lassen sich sogar giftige Zwischenstufen innerhalb einer Zelle abtrennen. Das nutzten Forschende gerade erfolgreich, um Enzyme für eine Vorstufe von Nylon in bläschenartige Vesikel zu packen.

  • Warum ist denn nun die Systematik und Taxonomie so kompliziert bei Hefen? Wie macht ihr das an der DSMZ?

Andrey: „Die Namensgebung ist schon sehr essenziell, um die Eigenschaften von Pilzen zu kommunizieren, um auch Krankheitserreger zu benennen. Wie bei anderen Pilzen ist aber nur ein ganz geringer Teil der gesamten Artenvielfalt bekannt (geschätzt ca. 10 Prozent) und die Forschung steht vor der Herausforderung, die enorme Pilzvielfalt korrekt zu katalogisieren“.,

Gib dem Kind den richtigen Namen! Das grundsätzliche Problem steht also gleich am Anfang: Mikrobiologen und Biotechnologen unterscheiden Hefen oft nicht in Arten und Gattungen. Viele sehen Hefen als eine Gruppe von sehr eng verwandten Organismen und da liegen sie vollkommen falsch. Auch bei echten Hefen liegen zwischen Arten mal locker circa 400 Millionen Jahre Evolution. Das entspricht einem Zeitfenster von Menschen und Fischen. Andere Gruppen von Hefen sind enger mit Rostpilzen, Brandpilzen oder Zitterlinge verwandt, als mit Saccharomyces. Das zeigt deutlich die taxonomische Komplexität von Hefen.

Die derzeit 2000 bekannten Hefearten werden jährlich um etwa 50 neue Arte ergänzt. Neben der Gattung Saccharomyces, darunter die Bäckerhefe – unserer Mikrobe des Jahres 2022 – wurden schon seit dem 19. Jahrhundert basierend auf Morphologie und Wachstumstest weitere Hefegattungen beschrieben, darunter z.B. Pichia, Saccharomycodes, Saccharomycopsis und Zygosaccharomyces. Weitere Arten führen bis ins 19. Jahrhundert zurück, darunter z.B. humanpathogene Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Malassezia furfur und Trichosporon ovoides.

Andrey: „In den letzten Jahren haben sich zudem die Identifizierungsmethoden für Hefe grundlegend verändert. Um eine zuverlässige Artbestimmung und eine realistische, auf Verwandtschaftsverhältnissen basierende Systematik zu erreichen, werden Wachstumstests und biochemische Analysen mit komplexen molekulargenetische Untersuchungen und immer öfter bei der Sequenzierung gesamter Genome begleitet.“

Das hatte Folgen: Eine breitere Anwendung der DNA-Sequenzierung führte zu neuen Ansichten zur Systematik von Hefen und als Konsequenz zu großen Neuklassifizierungen und Umbenennungen.

Andrey: „Dazu sollte man einmal Art und Gattung für Hefen definieren, das ist ja auch nicht jedem so geläufig: Arten sind Gruppen von Organismen, die sich anhand von quantifizierbaren Merkmalen oder anhand ihres Verhaltens voneinander unterscheiden lassen. Die Gattung dagegen steht oberhalb der Art und unterhalb der Familie. Eine Gattung kann eine einzige Art enthalten oder eine beliebige Anzahl von Arten. Und bei den Hefen ist diese ganze Systematik wohl etwas facettenreicher.
Es ist dabei sehr wichtig, ein stabiles System zu entwickeln und die Gattungen auf eng verwandte Arten zu begrenzen, um bekannte Eigenschaften (z.B. antimykotische Medikamentenresistenz oder charakteristische Stoffwechselwege) anhand des Namens zu erkennen. Auch wenn es nicht immer sofort ersichtlich ist: Wissenschaftliche Namen vermitteln wichtige Informationen zu Verwandtschaft und Eigenschaften von Arten.

Na dann Prost, lieber Andrey!
Vielen Dank für das Gespräch. Ich habe heute viel Neues gelernt!

Eines ist sicher: Sollten die Mikroorganismen irgendwann mal eine Image-Kampagne für die positiven Seiten ihrer Existenz starten- abseits ihrer Rolle als Krankheitserreger – dann wären die Hefen als Stars für Sekt, Brot, Wein und andere kulinarische Köstlichkeiten ganz vorn dabei.

In dem Sinne, bleibt neugierig!

Susanne

Weiterführende Links:

Pressemitteilung der VAAM-

Mikrobe des Jahres 2022 / VAAM – Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie e.V.

Zwei gute Reviews über Hefen:
https://link.springer.com/article/10.1007/s13225-021-00475-9
https://link.springer.com/article/10.1007/s13225-021-00494-6

Xylose-fermentierende Hefen:

Genetische Verbesserung nativer Xylose-fermentierender Hefen zur Ethanolherstellung | Zeitschrift für Industrielle Mikrobiologie und Biotechnologie | Oxford Akademiker (oup.com)


Beitrag zur Taxonomie-Problematik von Candida:
https://link.springer.com/article/10.1007/s12268-021-1665-6


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Onlinekongress: Mikrobiom & Darmgesundheit im Fokus

40 Experten informieren zum gesunden Darm

Du weißt, dass ein gesunder Darm die Grundlage für Wohlbefinden und ein langes Leben ist? Du möchtest Deine Darmgesundheit optimieren? Dann haben wir eine ganz besondere Überraschung für Dich. Und vielleicht hast Du auch Freunde und Bekannte, die sich über unsere Empfehlung hier freuen könnten.

Julia Gruber und Katharina Kramer (Gesundheitsexperten) starten

am Freitag, dem 10.09.2021,

den Online Darm-Kongress

Das Superorgan Darm – wie es uns schützt – wie es uns gesund und glücklich erhält.

Über 40+ renommierte Experten klären auf

>> Hier klicken und kostenfrei anmelden <<

Lerne von über 40 Top Experten, wie Du Deine Darmbeschwerden wieder in den Griff bekommst, gesünder und vitaler in den Tag hinein startest, an Attraktivität gewinnst, und Dein Leben eine neue Qualität erlangt. Der Kongress deckt Zusammenhänge auf und zeigt Dir, was den Darm gesund erhält.

Hier ein kleiner Einblick, was Du lernen wirst:

  • Erkenne auf Basis neuester wissenschaftlicher Studien die Ursachen und Zusammenhänge bei Darmbeschwerden und Darmerkrankungen.
  • Entdecke die vielversprechendsten Methoden aus der Wissenschaft und Lösungsansätze für einen nachhaltig gesunden Darm.
  • Erfahre, welche Rolle u.a. die Ernährung, die Bewegung, das Stressmanagement und ein gesunder Schlaf für die Darmgesundheit spielen.
  • Erhalte handfeste Tipps und Tricks zur Umsetzung einer sinnvollen Ernährungsumstellung, mit der Du u.a. Blähungen, Verstopfungen oder Sodbrennen vermeidest – den Darm gesund erhältst.
  • Tausche Dich mit über 8.000 Gleichgesinnten aus, lerne neue Leute kennen, lass Dich inspirieren und gegenseitig motivieren.
  • Erlange wieder mehr Wohlbefinden und Lebensqualität – damit Du unbeschwert den Alltag genießen kannst.

Meinen Vortrag halte ich am Tag 3:

Wirklich eine einzigartige Gelegenheit, kostenfrei das Wissen von renommierten Experten zu genießen und das Thema „Darmgesundheit“ aus den verschiedensten Blickwinkeln heraus zu beleuchten.

>> Hier klicken und kostenfrei anmelden

Und so funktioniert der kostenfreie Darm-Kongress:

Du meldest Dich mit Deiner E-Mail-Adresse an und erhältst dann ab dem 10.09.2021 jeden Tag eine kurze E-Mail mit den Experten-Videos des Tages.

Während des Event-Zeitraums (10.09. – 19.09.2021) werden jeden Tag mehrere Interviews der Experten kostenfrei zugänglich sein, die Du den ganzen Tag an Deinem Laptop, Computer und Handy anschauen kannst.

Erfahre also – bequem von zu Hause (oder von wo immer Du willst) – wie Du nachhaltig Deine Darmgesundheit optimierst und Gesundheit in Dein Leben integrierst.

>> Hier klicken und kostenfrei anmelden

So schön, dass Du mit dabei bist! ?

Probiotische Grüße und alles Liebe

Susanne


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Mikroben-Lektüre für Kids von 7-99

Wer sich für die Sommerferien auch etwas mikrobiologische Lektüre vornehmen oder verschenken will, dem empfehle ich zwei sehr gut gemachte Jugendsachbücher, die nicht nur für ganz junge Leser*innen interessant sind.

1. „Superstarke Bakterien“ von Steve Mould

Gewinner: Jugendsachbuchpreis 2018
Lesealter 7-99 Jahre. Bei Antolin.de verfügbar

YouTube-Star Steve Mould – selbst wissenschaftlicher Experte – gibt eine Einführung in die spannende Welt der Bakterien, Viren & Co – mit einem tollem Neon-Cover.
Praktische Alltagsbeispiele beantworten viele Fragen über Mikroorganismen – zum Beispiel wie Schimmelpilze entstehen oder warum Grippeviren ansteckend sind. Was lebt eigentlich in Deinem Körper? Dabei wird naturwissenschaftliches Sachwissen mit witzigen Comic-Illustrationen kinderleicht, anschaulich und unterhaltsam präsentiert. Auf Mikrofotografien können die Nachwuchsforscher*innen sogar selbst einen Blick durchs Mikroskop werfen. Die Mikroorganismen sind mit bloßem Auge kaum zu sehen, trotzdem schlummern in ihnen echte Superkräfte. Bakterien, Viren, Pilze oder Algen sind außerdem nützliche Helfer, die wir für das Leben auf der Erde brauchen.

Mikrobenzirkus-Fazit: Leseempfehlung! Mir gefällt besonders, dass Steve Mould auf Basis naturwissenschaftlicher Grundlagen der Mikrobiologie mit dem Mythos aufräumt, dass Bakterien nur schädlich sind und krankmachen würden. Das passt perfekt zum Mikrobenzirkus-Blog. Schließlich ist überwiegend das Gegenteil der Fall: Mikroorganismen unterstützen unseren Körper, ohne Mikroben gäbe es weder Käse noch Joghurt oder Brot und selbst Medizin wird aus Bakterien hergestellt. Mould lädt ein, sich auf eine spielerische Art mit Biologie zu beschäftigen und selbst auf Entdeckungsreise zu gehen. Das Buch hat auch ein Glossar.

Bestellen: Versandkostenfrei deutschlandweit zu bestellen bei Graff Braunschweig

2. „Die spannende Welt der Viren und Bakterien“ von Karsten Brensing und Katrin Linke

Lesealter 9-99 Jahre

Dieses sehr aktuelle Buch ist im Januar 2021 erschienen und deckt schon viele Fragen zur Corona-Pandemie ab – auf leicht verständlichem Niveau.
Es geht zum Beispiel um die Übertragungswege von Viren und Bakterien, Aufbau von einzelligen Pilzen. Dem folgt eine kleine Zeitreise durch die Entdeckungsgeschichte von Krankheitserregern und wie man sie bekämpfen kann.
Damit sind wir schnell bei den Begriffen Pandemie, Hygiene, Immunsystem und Impfungen. Alles wird sehr gut erklärt und mit witzigen Zeichnungen untermalt.
Auch das Thema Mikrobiom wird nicht ausgespart und balanziert das Image der Mikroben wieder in die gute Mitte. das Buch komplettiert ein Glossar und Literaturempfehlungen für Lehrer und Lehrerinnen.

Mikrobenzirkus-Fazit: Absolute Lesempfehlung! Das Buch ist aber im Alter definitiv etwas höher und mit mehr Hintergrundwissen anzusetzen als „Superstarke Bakterien“ von Steve Mould, der die Infos noch kürzer, einfacher und knackiger verpackt. Der Vorteil der längeren Texte hier im Buch ist aber, dass komplizierte Sachverhalte besser ausgeführt werden können. Infokästen, kleine Experimente und schöne Vergleiche tragen zum sehr guten Verständnis bei. Ein Geschenktipp auch für die Großeltern oder andere erwachsene Nichtbiologen!

Prominente Empfehlungen:

„Was für ein tolles Buch! Ein Riesenaufwand für ein Kinderbuch  – und es hat sich gelohnt.“

Prof. Christian Drosten, Charité Berlin

„Ein Kinderbuch auf faszinierend hohem Niveau. Egal was man schon weiß – nach dem Lesen dieses Buches weiß man mehr.“

Dr. med Ernst Tabori, Direktor Deutsches Beratungszentrum für Hygiene

Bestellen: Versandkostenfrei deutschlandweit zu bestellen bei Graff Braunschweig

Viel Spaß beim Lesen uns Entdecken!

Lasst mich gern wissen, wie euch die Bücher gefallen haben.

MIkrobiologische Grüße

Susanne

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    Die fünf tonnenschwersten Mikroorganismen der industriellen Biotechnologie

    Gastartikel von Dr. Elisabeth Zelle (Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio- und Geowissenschaften)

    Bildquelle (Pixaby, Forschungszentrum Jülich: Corynebacterium glutamicum und P. chrysogenum (Gießkannenschimmel wie A. niger)

    Schon lange stehen Mikroorganismen im Dienste der Menschheit, helfen uns bei der Herstellung von Wein, Bier, Brot, Käse und vielem mehr. Auch bei der Produktion von Medikamenten wird vielfach auf Mikroorganismen zurückgegriffen. Man denke zum Beispiel an Penicilline und Insulin. Die Palette biotechnologisch hergestellter Produkte wächst stetig. Doch was sind eigentlich die wirklich großvolumigen Produkte der industriellen Biotechnologie – sozusagen die Big Five der weißen Biotechnologie? Mit welchen Mikroorganismen erzielt man die Weltproduktion von Millionen von Tonnen biotechnologischer Produkte? Zu den bedeutendsten Produkten gehören Ethanol, Glutamat oder Zitronensäure. Die Liste an Produkten, von denen jährlich mehr als 10.000 Tonnen produziert werden, umfasst zudem Essigsäure, Amylase und noch einige mehr. Jedes dieser Produkte hat seine eigene bakterielle Zellfabrik, also einen Mikroorganismus, der auf die Herstellung optimiert ist.

    Platz 1

    Saccharomyces cerevisiae (Bäckerhefe)
    (Quelle: Wikipedia)


    Angeführt wird die Liste dieser Zellfabriken von Saccharomyces cerevisiae. Umgangssprachlich als Bäckerhefe bekannt, wird sie schon seit Jahrtausenden (anfangs unwissentlich) zum Brauen und Backen verwendet. Mittlerweile ist S. cerevisiae auch verantwortlich für das mengenmäßig mit Abstand größte Produkt aus biotechnologischer Herstellung – Bioethanol. Die Hefe produziert pro Jahr nicht weniger als 71 Millionen Tonnen Ethanol weltweit. Es gibt vornehmlich drei Gründe für diese herausragende Leistung: die hohe Zucker- und Ethanol-Toleranz, die hohe Ausbeute und die Temperatur- und pH-Toleranz, die eine hohe Robustheit des industriellen Prozesses ermöglichen. Mengenmäßig gesehen ist der Vorsprung vom S. cerevisiae vor den anderen vier groß.

    Platz 2

    Corynebacterium spec.
    (Bildquelle: melag-diamed-ru)


    Auf Platz 2 kommt Corynebacterium glutamicum als Leistungsträger bei der industriellen Produktion von Aminosäuren, allen voran Glutaminsäure (3.3 Millionen Tonnen pro Jahr) und Lysin (2.2 Millionen Tonnen pro Jahr). Das Bodenbakterium wurde 1957 in Japan als natürlicher Glutaminsäure-Produzent entdeckt und ist mittlerweile ein echter Allrounder. C. glutamicum wird heute für die umweltschonende biotechnologische Herstellung von Produkten im Wert von jährlich mehreren Milliarden Euro pro Jahr eingesetzt – Tendenz steigend.

    Platz 3

    Aspergillus niger
    Lizenz CC BY-SA 3.0

    Die nächste Zellfabrik auf der Bestenliste ist ein Pilz. Der Schimmelpilz Aspergillus niger belegt Platz 3, als gewinnbringender Produzent von Zitronensäure. Zitronensäure steckt nicht nur in Limonaden. Neben der Aromatisierung von Getränken, Süßigkeiten und Badezusätzen kann sie auch als Säurungsmittel, Antioxidans, Konservierungsmittel und Reinigungsmittel verwendet werden – also ein äußerst vielseitiger Haushaltshelfer.
    Während die Substanz früher aus Zitrusfrüchten gewonnen wurde, stammt mittlerweile die gesamte Weltproduktion aus einem Verfahren, für das der Schimmelpilz Aspergillus niger genutzt wird.

    Platz 4

    Essigsäurebakterien
    Quelle: Spektrum

    Viele Herstellungsverfahren wurden lange vor der Entdeckung von Mikroorganismen oder dem Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse angewandt – zu ihnen gehört die Essigsäure, genauer gesagt biogene Essigsäure. Essig ist als Genuss-, Würz- und Putzmittel ein Universalhelfer in Küche, Bad und Garten. Die Oxidation von Ethanol zu Essigsäure ist – abgesehen von der alkoholischen Gärung – eine der ältesten Anwendungen eines biotechnischen Verfahrens. Schon von Anfang ankamen Essigsäurebakterien wie z.B. Acetobacter europaeus, A. aceti oder Gluconobacter oxydans als Erzeuger von Essigsäure zum Einsatz.
    Es handelt sich also um eine überaus ertragreiche Verbindung der Plätze 1 (Ethanol) + 3 (gleicher Einsatzort). Jährlich werden ungefähr 0.2 Millionen Tonnen biogener Essigsäure produziert, woraus wiederum mehrere Milliarden Liter Essig hergestellt werden.

    Platz 5

    Bacillus licheniformis
    Lizenz CC BY-SA 4.0

    Zu guter Letzt gehört zur bunten Belegschaft der fünf mengenmäßig bedeutsamsten Mikroorganismen der industriellen Biotechnologie noch Bacillus licheniformis. Wenn es darum geht, schmutzige Wäsche zu waschen, dann kommt man an Enzymen – u.a. Amylasen und Lipasen, welche von B. licheniformis produziert werden – nicht vorbei. In Waschmitteln bauen solche Enzyme Schmutzreste ab und bescheren uns eine saubere Weste. Da u.a. dank des Einsatzes solcher Enzyme die Waschmittelmenge pro Waschgang stark reduziert werden konnte, fällt die Jahresproduktion mit etwas über einer Kilotonne vergleichsweise gering aus. Doch Masse ist nicht alles.

    Abseits der Massenproduktion kümmert sich die Biotechnologie auch um äußerst hochwertige Produkte, z. B. Pharmaprodukte. In der Pharma-Industrie ist Menge nicht gleich Nutzen. Noch vor wenigen Jahrzehnten gab es für bestimmte Krankheiten (z.B. die Bluterkrankheit) keinerlei Medikamente. Der Blutgerinnungsfaktor Faktor 8 hilft 400.000 Menschen weltweit trotz ihrer Krankheit ein aktives Leben zu führen. Obwohl jährlich über 60 Millionen Injektionslösungen benötigt werden – also fast genauso viel wie die jährlich produzierten Ethanol-Tonnen – beläuft sich die Jahresproduktion auf nur wenige Hundert Gramm. Auch weniger als ein Pfund kann also milliardenschwer sein.

    Das Angebotsspektrum der Biotechnologie ist groß und bunt. Je nachdem um welchen Zweig der Biotechnologie es geht, variieren auch die Anforderungen. Während manche Mikroorganismen Allround-Talente sind, zeichnen sich andere nur in bestimmten Bereichen aus. Das ist auch der Grund warum ein überaus bekannter Vertreter „fehlt“ – Escherichia coli! E. coli verdankt seine Popularität mehr der wissenschaftlichen Forschung und der Pharma-Industrie (hier speziell die Insulin-Produktion), doch das ist eine andere (Erfolgs)Geschichte.

    Habt ihr Fragen zum Artikel, dann schickt mir gern einen Kommentar und ich leite gern direkt an Dr. Elisabeth Zelle weiter.

    Oder habt ihr sogar Lust bekommen, auch einen Mikroorganismus in einem Gastartikel im Mikrobenzirkus vorzustellen, mit dem ihr arbeitet – dann schickt mir gerne hier eine Nachricht,

    Mikrobiologische Grüße

    Susanne

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      Zu guter Letzt gehört zur bunten Belegschaft der fünf mengenmäßig bedeutsamstenMikroorganismen der industriellen Biotechnologie noch Bacillus licheniformis. Wenn es darum geht,schmutzige Wäsche zu waschen, dann kommt man an Enzymen – u.a. Amylasen und Lipasen, welchevon B. licheniformis produziert werden – nicht vorbei. In Waschmitteln bauen solche EnzymeSchmutzreste ab und bescheren uns eine saubere Weste. Da u.a. dank des Einsatzes solcher Enzymedie Waschmittelmenge pro Waschgang stark reduziert werden konnte, fällt die Jahresproduktion mitetwas über einer Kilotonne vergleichsweise gering aus. Doch Masse ist nicht alles. Abseits der Massenproduktion kümmert sich die Biotechnologie auch umäußerst hochwertige Produkte, z.B. Pharmaprodukte. In der Pharma-Industrie ist Menge nicht gleichNutzen. Noch vor wenigen Jahrzehnten gab es für bestimmte Krankheiten (z.B. die Bluterkrankheit)keinerlei Medikamente. Der Blutgerinnungsfaktor Faktor 8 hilft 400.000 Menschen weltweit trotzihrer Krankheit ein aktives Leben zu führen. Obwohl jährlich über 60 Millionen Injektionslösungenbenötigt werden – also fast genauso viel wie die jährlich produzierten Ethanol-Tonnen – beläuft sichdie Jahresproduktion auf nur wenige Hundert Gramm. Auch weniger als ein Pfund kann alsomilliardenschwer sein. Das Angebotsspektrum der Biotechnologie ist groß und bunt. Je nachdem um welchen Zweig derBiotechnologie es geht, variieren auch die Anforderungen. Während manche MikroorganismenAllround-Talente sind, zeichnen sich andere nur in bestimmten Bereichen aus. Das ist auch der Grundwarum ein überaus bekannter Vertreter „fehlt“ – Escherichia coli!E. coli verdankt seine Popularitätmehr der wissenschaftlichen Forschung und der Pharma-Industrie (hier speziell die Insulin-Produktion), doch das ist eine andere (Erfolgs)Geschichte


      2 Kommentare

      Mikrobe des Jahres 2021: Methanothermobacter

      Kleiner Helfer für Energiewende und Wasserreinigung

      Methanothermobacter thermoautotrophicus im Elektronenmikroskop 30.000-fach vergrößert. Abb.: Andreas Klingl (CC.BY 4.0)

      Als Mikrobe des Jahres wurde in diesem Jahr Methanothermobacter gewählt. Die Mikrobe produziert Biogas – und könnte damit einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leisten. Methanothermobacter und seine Verwandten tragen zudem zur Abwasserwasserreinigung bei und sichern damit unsere Trinkwasserversorgung. Ihre Aktivität in Böden, Gewässern und Nutztieren nimmt immer mehr zu und dies ist gleichzeitig eine Warnung vor menschengemachten Einflüssen auf das Klima. Diesen für die Umwelt und unser Klima so bedeutenden Mikroorganismus wählte die Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM) zur Mikrobe des Jahres 2021.

      Manche mögen es heiß

      Die Geschichte beginnt in einer Kläranlage in Urbana, Illinois, USA. Aus dem anaeroben Schlamm isolierten Gregory Zeikus und Ralph Wolfe 1972 diesen überraschenden Mikroorganismus, der Temperaturen um 65° Celsius bevorzugt und keinen Sauerstoff verträgt. Der hitzeliebende Methanothermobacter gehört zu den  Archaeen – einzelligen, sehr ursprünglichen Lebewesen mit außergewöhnlichen Stoffwechselformen. Dabei ist Methanothermobacter äußerst genügsam: Er lebt nur von Wasserstoff (H2), Kohlenstoffdioxid (CO2) und wenigen Spurenelementen. Mit Hilfe von 200 Genen und nur in Sauerstofffreier Umgebung gewinnt er die für sein Wachstum nötige Energie und bildet dabei Methan (CH4). Das ist chemisch nichts anderes als Erdgas – nur eben biologisch produziert.

      Biogas-Produzenten

      Pilotanlage zur Herstellung von Methangas mit Hilfe von Methanothermobacter. Quelle: Electrochaea GmbH

      Methanothermobacter kann zu erstaunlich hohen Zellkonzentrationen wachsen. Der Organismus wird daher bereits genutzt, um „grünes“ Methan im industriellen Maßstab herzustellen. Grundlage sind dabei Wasserstoff, der bei der elektrolytischen Spaltung von Wasser gewonnen wird, und im Überfluss vorhandenes CO2 aus Verbrennungs- und Industrieprozessen. Das bereits in ersten Produktionsanlagen angewandte Verfahren wird als „Power-to-Gas“ bezeichnet. Das gut speicherbare mikrobiell hergestellte Methan könnte einen wichtigen Schritt zu einer Energiewende darstellen, die von fossilen Rohstoffen unabhängig ist.

      Sauberes Trinkwasser dank methanogener Mikroben

      In Kläranlagen produzieren „faule“ Organismen wie Methanothermobacter Faulgase, darunter „Grünes“ Methan (CH4) @Czichos

      In Kläranlagen werden jährlich riesige Abwassermengen gereinigt und dem Wasserkreislauf zugeführt, aus dem wir unser Trinkwasser gewinnen. Vor allem Mikroorganismen (Bakterien, Archaeen, Pilze und Protozoen) bauen organische Verunreinigungen (Proteine, Lipide, Zucker) zu einfachen Verbindungen ab und klären so unser Abwasser. Die letzte Abbaustufe findet im Faulturm statt, in dem Methanothermobacter und Verwandte leben. Sie bilden ein Faulgas aus Methan, CO2 sowie etwas H2 und In solchen Anlagen produziert Methanothermobacter „grünes“ Methan.

      Warner des Klimawandels

      Viel organischer Kohlenstoff ist zudem in Dauerfrostböden gebunden, in den Polargebieten und im Hochgebirge. Tauen sie durch die Klimaerwärmung auf, werden Mikroben aktiv und bauen biologisches Material ab. Das daraus freigesetzte Methan beschleunigt als starkes Klimagas in der Atmosphäre den Klimawandel. Noch verharrt etwa ein Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel im Jahrtausende alten Permafrost; dort dürfte mehr Kohlenstoff gespeichert sein als in der Erdatmosphäre. Die vermehrte natürliche Aktivität von Methanothermobacter und ähnlichen Mikroben ist ein Warnsignal für unser Klima. Die zunehmende Freisetzung von Methan geht wesentlich auf menschliche Einflüsse zurück: So wird Methan nicht nur aus tauenden Permafrostböden frei, sondern auch aus Reisfeldern, Müllhalden sowie Magen und Darm massenhaft gehaltener Kühe, Ziegen und Schafe.)

      @lenadelta_russia_aerial_c_www.bernhardedmaier.de_1

      In den spezialisierten Mägen der Wiederkäuer helfen Bakterien und Archaeen beim Verdau von Gräsern – und methanogene Mikroorganismen unterstützen dies unter Bildung von Methan. Damit trägt die intensive Weideviehzucht zur weltweit steigenden Produktion des Klimagases Methan bei. Auch in den riesigen bewässerten Reisfeldern setzen methanogene Mikroben Klimagase frei.

      Link zur VAAM-Pressemitteilung pm_mdj_2021.pdf (vaam.de)

      Artikel zum Weiterlesen:

      Mikrobiologische Grüße

      Ihre/Eure

      Susanne Thiele

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