Mikrobenzirkus

Keine Panik vor Bazille, Virus & Co

Artikel zum Schlagwort: Bakterien


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Sie ist gekürt: die Mikrobe des Jahres 2025 – Corynebacterium glutamicum

Weltmarktführer im Tonnenmaßstab

Liebe Freundinnen und Freunde des Mikrobenzirkus,

ein frisches Jahr liegt vor uns mit all seinen neuen Chancen und Möglichkeiten und ich verkünde gleich die große Nachricht im Reich der Allerkleinsten: Habemus microbium!

Die Mikrobe des Jahres 2025 heißt Corynebacterium glutamicum – gekürt von der VAAM (Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie). „Coryne“ stammt aus dem Griechischen und bedeutet „Keule“ – eine Anspielung auf die Form der Bakterien.

(Foto: Corynebacterium glutamicum im Raster-Elektronenmikroskop. Die Stäbchen sind nicht ganz gleichmäßig und ähneln daher Keulen (griechisch coryne). Die „schnappende“ Zellteilung führt zu aufgeklappten V-förmigen Strukturen. Foto: Urska Repnik, Universität Kiel (CC BY 4.0).)

Wer bei einem „Keulenbakterium“ spontan an einen prähistorischen Höhlenmenschen denkt, der unvorsichtigen Säbelzahntigern eins über die Rübe zieht, liegt jedoch falsch. Denn Corynebacterium glutamicum ist keineswegs eine gefährliche Urzeit-Kreatur, sondern vielmehr ein friedlicher Spitzenproduzent in Sachen Aminosäuren. Dieses Bakterium wirft jährlich so viele Tonnen seines Hauptprodukts auf den Markt, dass ein Güterzug einmal quer durch Deutschland damit befüllt werden könnte – voller Natriumglutamat! Beeindruckend, oder?

Wer noch nie von Corynebacterium glutamicum gehört hat, ist aber nicht allein. Man könnte es fast einen „Hidden Champion“ nennen, denn das Bakterium ist – ganz ohne große Schlagzeilen – ein unangefochtener Weltmarktführer, der pro Jahr sage und schreibe 3,5 Millionen Tonnen Natriumglutamat produziert. Mit anderen Worten: Wenn ihr euch fragt, was da so lecker in eurem Essen schmeckt, könnte es gut sein, dass Corynebacterium eifrig dazu beigetragen hat.

Auf der Spur des Umami-Geschmacks

Die Geschichte des Bakteriums liest sich beinahe wie eine kulinarische Detektivstory: Mitte der 1950er-Jahre suchten zwei japanische Forscher nach Mikroorganismen, die „Umami“ produzieren – jenen herzhaften, fleischigen Geschmack, der sich wohltuend von süß, sauer, salzig und bitter unterscheidet. In reifen Tomaten, Parmesan oder Schinken ist dieser Umami-Ton ganz natürlich vorhanden, und bei asiatischen Gerichten steht er oft im Rampenlicht. Auch von meinen eigenen Fermentationsexperimenten ist mir dieser Geschmack gut vertraut.

Die Forschenden stießen schließlich auf Corynebacterium glutamicum, das auf wundersame Weise Glutamat ausscheidet. Dieser Fund legte den Grundstein für eine globale Industrie. Heute stammen die gewaltigen Mengen an Natriumglutamat (das Salz der Glutaminsäure) aus der Produktion dieser zähen Stäbchenbakterien.

Große Ideen, kleine Helfer

Seit rund 40 Jahren schauen Wissenschaftler*innen in Deutschland diesem bescheidenen Bakterium sehr genau auf die Zellwand. Die stabile, mehrschichtige Hülle macht es widerstandsfähig gegenüber zahlreichen schädlichen Substanzen. Übrigens teilt sich das Bakterium auf solch ungewöhnliche Weise, dass sich die Tochterzellen wie ein kleines Scharnier öffnen. Alles sehr unkonventionell, aber offensichtlich äußerst erfolgreich.

Mithilfe gentechnischer Kniffe und ausgefeilter Methoden der synthetischen Biologie lassen sich den Bakterien neben Aminosäuren auch ganz andere nützliche Stoffe entlocken:

  • Gesundheitsfördernde Naturstoffe
  • Antioxidantien
  • Antimikrobielle Peptide

Das klingt fast wie der Inhalt eines Zukunftslabors – und ist dennoch genau das, woran Corynebacterium-Masteminds seit Jahrzehnten feilen. Ein besonderer Fokus liegt darauf, die Bakterien so zu programmieren, dass sie nicht länger Nahrungsmittel (wie Zuckerrohr oder Getreide) als Futter benötigen, sondern stattdessen Pflanzenschalen, Biodiesel-Abfälle und andere Reststoffe verwerten können. So wird das kleine Bakterium zum cleveren Recycling-Helfer, der unsere fossilen Ressourcen schont und sich nahtlos in einen Kreislauf aus nachwachsenden Rohstoffen einfügt.
Sehr 21. Jahrhundert, wenn ihr mich fragt.

Ganz harmlos? Nicht immer!

Glücklicherweise ist Corynebacterium glutamicum für uns Menschen völlig ungefährlich – und damit ein echter Sympathieträger in jeder Biotechnologie-Abteilung. Auch andere verwandte Corynebakterien-Arten, die auf unserer Haut leben, sind sogar für unser Mikrobiom nützlich.
Doch es gibt auch schwarze Schafe in der Verwandtschaft:

  • Corynebacterium diphtheriae war einst ein gefürchteter Killer namens „Würgeengel der Kinder“. Bis zum späten 19. Jahrhundert starben jährlich rund 50.000 Kinder allein in Deutschland an Diphtherie.
  • Andere in Tieren verbreitete Corynebakterien-Arten besitzen Toxine, die mitunter auch für Menschen gefährliche Krankheiten verursachen können.
  • Und dann wäre da noch die Verwandtschaft zu Mycobacterium tuberculosis, dem Erreger der Tuberkulose, an der jedes Jahr 1,5 Millionen Menschen weltweit sterben.

Diese genetischen Ähnlichkeiten sind für Forschende jedoch ein Glücksfall: Indem sie genau studieren, wie die Zellwand von Corynebacterium glutamicum aufgebaut ist, erhalten sie wertvolle Hinweise auf potenzielle Angriffspunkte für neue Medikamente. So kann das freundliche und harmlose Keulenbakterium vielleicht künftig helfen, den tückischen Tuberkulose-Erreger besser zu bekämpfen und Angriffspunkte für neue Medikamente zu identifizieren.

Von der Petrischale zum Giganten der Industrie

Damit schließt sich der Kreis: Corynebacterium glutamicum ist ein echter Alleskönner, der vom nützlichen Labor-Liebling bis hin zum Weltmarktführer im Tonnenmaßstab alles zu bieten hat. Harmlos für Menschen, doch für Futtermittel- und Lebensmittelkonzerne nahezu unentbehrlich – schließlich sichern diese kleinen Organismen Güterzüge voller Umami-Genuss und erweisen sich zudem als wertvolle Forschungspartner im Kampf gegen gefährliche Infektionskrankheiten.

Man könnte ihn also guten Gewissens als eine Biotech-Ikone des 21. Jahrhunderts bezeichnen. Die VAAM (Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie) hat es sich daher nicht nehmen lassen, Corynebacterium glutamicum prompt zur Mikrobe des Jahres 2025 zu küren.

Vielleicht nicht ganz so glamourös wie ein roter Teppich in Hollywood, aber in der Welt der winzigen Mikroben ist das wohl das Äquivalent zum Oscar. Und das will etwas heißen, wenn man bedenkt, wie viele Myriaden von Bakterien in jedem Jahr genau darum rangeln.

In diesem Sinne: Herzlichen Glückwunsch, Corynebacterium glutamicum – du hast es dir redlich verdient!

In diesem Sinne wünsche ich euch einen guten Start ins neue Jahr!

Viele Grüße aus dem Mikrobenzirkus

Herzlich, Susanne 😉


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Schöne Ostern ohne Bauchschmerzen

Frohe Ostern (Shutterstock)

Liebe Mikrobenzirkusfreunde und -freundinnen,

kein Osterfest ohne bunte Eier. Es macht Spaß, die Eier gemeinsam mit Kindern zu färben und zu bemalen. Selbst meine große Tochter, lässt sich noch verführen…
Um die Eier kreativ zu gestalten und an Zweige zu hängen, werden sie vorher ausgepustet. Kann man durch das Ausblasen roher Eier wirklich krank werden und Magengrummeln bekommen? Ich habe euch einen älteren Artikel aus aktuellem Anlass aktualisiert.

Warum keine Eierkartons für die Osterbastelaktion

Da sammeln die Großeltern und Eltern extra die Eierkartons für dien Kindergarten und dann dürfen sie nicht mit mitgebracht werden. Was früher noch absolut normal war, ist heute mittlerweile verboten aus gesundheitlichen Gründen. Die Verbraucherzentralen warnen vor Kontaminationen der Eierverpackungen mit Erregern, die von Hühner ausgeschieden werden. (Gilt übrigens gilt auch für menschliche Darmkeime bei den allseits „verbastelbaren“ Toilettenpapierrollen). Das Kartons lassen sich kaum reinigen und deshalb besteht ein Infektionsrisiko.

Durchfall und Bauchschmerzen durch Infektionen

Was viele Eltern unterschätzen: Das Ei ist ein Naturprodukt, das genauso, wie es aus dem Huhn kommt, bei uns auf dem Tisch steht. Und so ein Ei geht eben zuerst seinen biologischen Weg durch einen ganzen Hühnerkörper, bis es gelegt wird. An den Eierschalen und im Inneren der Eier können gefährliche Krankheitserreger sitzen – die Salmonellen.


Das sind Bakterien, die bei Menschen verschiedene Krankheiten im Magen–Darm-Bereich verursachen können. Nach dem Verzehr oder dem Kontakt mit den Eiern kann es zu Fieber, Durchfall, Übelkeit und Erbrechen kommen. Besonders gefährdet sind Babys, Kleinkinder, Senioren und Menschen, die aufgrund einer Vorerkrankung bereits ein geschwächtes Immunsystem haben. Die Angst vor den Krankheitserregern scheint aber neuerdings oft unbegründet zu sein, denn die Erreger sitzen seltener auf den rohen Eiern.

Seltener Salmonellen auf Eiern

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Frische Eier (Pixabay)

Im Jahre 2003 setzte die EU ein Programm auf, das die Salmonellen bekämpfen sollte. Und tatsächlich sind diese Erreger auf Hühnereiern dadurch viel seltener geworden. Laut Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit sind weniger als ein Prozent aller Eier mit Salmonellen belastet – ohne Unterschiede zwischen Bio und Nicht-Bio. Das heißt die gefährlichen Krankheitserreger wurden weder auf den Schalen noch in den Dottern nachgewiesen. Der Vergangenheit gehören die Salmonellen deshalb aber noch längst nicht an. Den Angaben zufolge wurden sie bei Untersuchungen in anderen Bundesländern immer wieder mal nachgewiesen.

Tipps zum Eierausblasen:

Wer zu Ostern rohe Eier ausblasen möchte, sollte also trotzdem auf Nummer sicher gehen und ein paar Hinweise beachten.

  • Nur frische Eier verwenden.
  • Unbeschädigte Eier aussuchen. Durch Risse und Defekte können Keime eindringen und sich vermehren.
  • Die Eier vor dem Ausbladen mit Wasser und Spülmittel abwaschen.
  • Zum Ausblasen einen dünnen Strohhalm verwenden, wahlweise eine Einwegspritze oder einen Miniblasebalg aus der Drogerie oder dem Bastelgeschäft verwenden.
  • Nach dem Ausblasen das Ei mit Wasser und Spülmittel durchspülen.

Wer das ausgeblasene Eigelb und Eiweiß noch essen möchte, sollte es bald zu Rührei und Co verarbeiten. Bis dahin sollte das rohe Ei bei einer Temperatur von unter sechs Grad Celsius gekühlt werden. Dann haben Keime kaum eine Chance, sich zu vermehren.

Selbst färben mit Pflanzenfarben

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Färben mit Pflanzenfarben (Pixabay)

Wer mag kann seine Ostereier auch mit selbst hergestellten Pflanzenfarben einfärben. Zum Färben müssen die Pflanzen in einem halben Liter Wasser 10 Minuten gekocht werden. Anschließend die gekochten Eier etwa eine halbe Stunde in den Sud legen und zum Schluss mit einem Küchentuch Speiseöl auf die trockene Eierschale reiben. Dann glänzen sie wie Speck.

Farbvariationen:

  • Zwiebelschalen: Eine Handvoll ergibt braungelb bis goldbraune Eier
  • Kurkuma: Ein paar Teelöffel färben die Eier gelb
  • Matetee: Die Eier werden lindgrün im Aufguss
  • Rotkohl und Rote Beete: zaubert rote bis lilafarbene Eier
  • Weitere Pflanze Preiselbeeren(rosa), Holundersaft (bläulich) oder Kamillenblüten (gelb)

Kleine Geschichte des Ostereis

Der Ursprung des Ostereis ist nicht eindeutig geklärt. Es ist als Symbol des Lebens, der Reinheit und der Erneuerung.

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Henne im Stall (Pixabay CC0)

In früheren Zeiten wurden die Ostereier der Frühlingsgöttin Ostara zum Opfer gebracht. Schon im 4. Jahrhundert wurden sie als Grabbeigabe in römisch-germanischen Gräbern gefunden. In der christlichen Tradition, die in Deutschland erstmals im frühen 13. Jahrhundert schriftlich erwähnt wurde, steht das Ei für die Auferstehung Jesu. Außen unscheinbar und tot, trägt es doch potenzielles Leben in sich. Die traditionelle Farbe für das Ei in der westlichen Welt ist seit dem 13. Jahrhundert Rot (Roteier), als die Farbe des Blutes Christi, des Lebens, der Lebensfreude. In Osteuropa gelten goldfarbene Eier als Zeichen der Kostbarkeit.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass das Osterei auch aus praktischen Gründen populär geworden ist. Seit dem Mittelalter war während der Fastenzeit auch der Verzehr von Eiern verboten. Gleichzeitig legten die Hennen aber im Frühling mehr Eier.

Der Eierüberschuss wurde verwertet, gekocht und haltbar gemacht. In vielen Regionen wurde der Pachtzins damit beglichen. Die übriggebliebenen Eier wurden am Karsamstag traditionell eingefärbt und zum Weihen mit in die Kirche genommen. Diese Eier wurden dann als Geschenke verteilt oder auch später versteckt.

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Frohe Ostern (Pixabay CC0)

Der Osterhase als Eierlieferant hat sich erst in den letzten Jahrzehnten durchgesetzt. In anderen Regionen brachten auch andere Tiere wie Fuchs, Kuckuck, oder der Storch die Ostereier.

Dann wünsche ich euch viele bunte und gesunde Ostereier!

Eure Susanne Thiele


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„Zombiviren“ aus dem Permafrost?

Liebe Mikroben-Fans,

Anfang des Jahres schwappte die Schlagzeile „Arctic zombie viruses in Sibiria could spark terrifying new pandemic, scientists warn“ aus der Londoner Sonntagszeitung The ObserverHealth in die deutschen Medien, die mich als Mikrobiologin natürlich aufhorchen ließ, weil sie so gut zum Thema unseres aktuellen Science-Thrillers „TOXIN“ passte, den ich als Koautorin mit Kathrin Lange veröffentlich habe.

Der Genetiker Jean-Michael Claverie von der Universität Aix-Marseille warnte davor, dass uralte Viren, die im Permafrostboden in der Arktis-Region eingefroren sind, eines Tages durch die Erwärmung des Erdklimas freigesetzt und einen großen Krankheitsausbruch auslösen könnten. Diese Viren schlummern dort seit zehntausenden von Jahren in Überesten von Mammuts und Säbelzahntigern und könnten Tieren und Menschen heute immer noch gefährlich werden. Sie könnten sogar eine Pandemie auslösen – nicht durch eine für die Wissenschaft neue Krankheit, sondern durch Erreger aus der fernen Vergangenheit.

Das klingt nach Science-Fiction?

Wie gefährlich sind die “Zombieviren” oder andere Erreger aus dem tauenden Eis wirklich? Nehmen wir das Thema etwas auseinander…und vor allem die reißerische Bezeichnung Zombievirus in einer Überschrift. So etwas „liebe“ ich ja als Pressefrau am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung besonders…;-)

Zu allererst eine gute Nachricht: Die sogenannten “Zombieviren” haben ihren Namen nicht deshalb, weil sie uns Menschen in Zombies verwandeln könnten. Diese „Methusalem-Viren“ sind selbst die Untoten, die seit prähistorischen Zeiten im Eis überdauern und wieder zum Leben erwachen können. Sie schlummern gut gekühlt im ewigen Eis und Gletschern, die man auch als Permafrost bezeichnet.


Natürliche Kühlschränke als Zeitkapseln

Permafrostböden kann man sich vorstellen, wie eine riesige, natürliche und dazu luftsichere Gefriertruhe. Ein Viertel der Landfläche der Nordhalbkugel ist dauerhaft gefroren, dazu gehören Alaska, Nordkanada, der Norden Europas und weite Teile Sibiriens. Sogar in Deutschland gibt es einen Ort an dem alpiner Permafrost vorkommt: die Zugspitze.
Namensgebend für diese Dauerfrostböden ist die Tatsache, dass die Temperaturen des Bodens in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Jahren unter null Grad Celsius liegt. Wie Beton stabilisiert der Permafrost den Untergrund – bis circa 1,6 Kilometer reicht der Dauerfrost zum Beispiel in Sibirien ins Erdinnere. Der perfekte Ort zum Konservieren, kalt, frei von Sauerstoff und Licht.

BU: Permafrost in Alaska (Shutterstock)


In Permafrostböden sind deshalb gigantische Mengen organischen Materials, hauptsächlich abgestorbene Pflanzenreste eingeschlossen – aber auch beispielsweise noch ganze Mammuts zu finden – nicht nur in Form von Knochen, sondern komplett – mit konservierten Haaren, Gewebe und Blut.

Mumifizierte Karibus wie in unserem Sciencethriller „Toxin“ oder dieses kleine Mammut (42.000 Jahre alt) im Permafrostboden in Sibirien sind gar nicht so selten…

Schaut mal vorbei beim spannenden Insta-Account der Geologin Katherine Parsons unter kati.digs.dinos.


Das ewige Eis taut

Viele der arktischen Eisschichten bestehen schon seit der letzten Eiszeit. Taut es, drohen Felsstürze, Schlammlawinen, Gletscher lösen sich auf, Gebäude, Eisenbahnstrecken, Landepisten und Straßen verlieren ihren Halt und sacken ab. Thermokarst nennt man diese Verformungen im Gefolge des Auftauens. 2023 war das wärmste Jahr der bisherigen Messgeschichte.

Durch steigende Temperaturen und Hitzewellen im Sommer infolge des Klimawandels taut der Permafrostboden auf. Die bislang eingefrorenen Mikroorganismen z.B. Bakterien und Viren werden aktiv und fangen an, sich das organische Material auf diesem „reich gedeckten Büffet“ zu zersetzen. Dabei gelangen Treibhausgase wie Lachgas, Methan und Kohlendoxid in die Atmosphäre.
Wenn der Klimawandel weiterhin so rasant voranschreitet und die Erderwärmung nicht auf ein Minimum begrenzt werden kann, könnten 75 Prozent der Permafrostböden noch in diesem Jahrhundert verschwinden – laut Experten vom Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven. Dann erwachen uralte Bakterien und Viren aus ihrem Dornröschenschlaf…


Jahrtausende alte Mikroorganismen noch funktionsfähig

Ein realer Vorfall aus dem Jahre 2016 setzte damals unsere Thriller-Idee für „TOXIN“ in Gang. In einem heißen Sommer gab der Permafrost auf der Jamal-Halbinsel in Nordsibirien mit Anthrax verseuchte Rentierkadaver frei, die bei einer historischen Milzbrandseuche um 1945 eingegangen waren. Ein zwölfjähriger Junge verstarb an der Krankheit, mehr als 70 Menschen kamen in eine Klinik und mehr als 200.000 Rentiere mussten getötet werden.

Wie real ist nun die Gefahr, dass der Klimawandel der Menschheit Krankheiten wiederbringt, die längst ausgerottet schienen?

Analysen von Bohrkernen, von Fossilien und deren DNA brachten schon eine ganze Reihe urzeitlicher Viren, Bakterien und andere Kleinstlebewesen ans Tageslicht. Forschende haben schon knapp 50.000 Jahre alte Viren aus dem Permafrost „wiederbelebt“ oder 24.000 Jahre alte Rädertierchen aufgeweckt. Zuletzt wurden auch 14.000 Jahre alte Fadenwürmern „reanimiert“.

Jahrtausende alte Viren können sogar noch infektiös sein.
Der im „Observer“ genannte Wissenschaftler Jean-Michel Claverie ist kein unbekannter „Virenjäger“ im ewigen Eis. Er hat selbst mit seinem Forschungsteam um Jean-Marie Alempic im Jahr 2014 zum ersten Mal lebende Viren aus dem Permafrost Sibiriens freigelegt und gezeigt, dass sie immer noch einzellige Organismen infizieren können. Das waren zwar nur Amöben, die infiziert wurden, „das heißt aber nicht, dass andere Viren, die im Permafrost eingefroren sind, nicht möglicherweise Krankheiten bei Menschen auslösen könnten“, so Claverie im Observer.

Pocken- und Herpesviren

Eine weitere Studie des französischen Teams zu 13 unbekannten Viren aus dem Eis folgte in einer Prepint*-Studie auf bioRxiv (Vorab-Studie, noch ohne wissenschaftliches Begutachtungsverfahren einer Fachzeitschrift) unter Beteiligung des AWI in Bremerhaven. Darunter Spuren von Pocken- und Herpesviren. Die älteste Probe war fast 48.500 Jahre alt und trägt den Namen Pandoravirus yedoma und ist so groß, dass man es schon mit einem normalen Lichtmikroskop nachweisen kann. Insgesamt ist die Forschungslage aber noch etwas dünn.

BU: Ein koloriertes Elektronenmikroskop-Bild eines Pandoravirus, eines Riesenvirus, das im sibirischen Permafrost gefunden wurde.
Image courtesy of Chantal Abergel / Jean-Michel Claverie] Created by Digital Micrograph, Gatan Inc.

Noch etwas höher ist die Gefahr bei Erregern, die schon Menschen infiziert haben und jetzt mit aufgetauten menschlichen Leichen aus dem Permafrost wiederauftauchen. Beispielhaft seien hier Viren der Spanischen Grippe genannt, die man bei einer verstorbenen Frau einer indigenen Volksgruppe fand, die einhundert Jahre in einem Massengrab in einem abgelegenen Inuit-Dorf in der Nähe der Brevig Mission lag.

„Das Szenario, dass ein unbekanntes Virus, welches einst einen Neandertaler infiziert hat, zurückkehrt, ist zu einer realen, wenn auch unwahrscheinlichen Möglichkeit geworden.”

(Jean-Michel Claverie, Universität Aix-Marseille)

Das Problem, was Claverie hier sieht: Wenn sich ein Virus lange Zeit im Eis verbirgt, mit dem wir seit Tausenden von Jahren nicht in Berührung gekommen sind, könnte es sein, dass unsere Immunabwehr nicht ausreicht. Denn die Strukturen solch alter Viren ähnelt keiner, wären, wie die Covid-19-Pandemie gezeigt hat.

Bakterien überdauern den Tiefschlaf im Eis besser

Widerstandsfähiger und damit potenziell gefährlicher als Viren aus dem ewigen Eis sind bakterielle Erreger. Bestimmte Bakterien, wie, der im Thriller „TOXIN“ verwendete Milzbranderreger Bacillus anthracis, können mit ihren Sporen im Boden überdauern. Wissenschaftler*innen entdeckten in Jakutien im Norden Sibiriens Mikroorganismen in Schichten, die sie auf ein Alter von mehr als drei Millionen Jahren schätzten. Diesen bakteriellen Erregern kann man allerdings mit heutigen Antibiotika meist gut Einhalt gebieten.

BU: Milzbranderreger Bacillus anthracis verursacht auch Hautläsionen als Hautmilzbrand (Shutterstock)


Gefahren durch Minen, Ölbohrungen und Schiffsverkehr

Eine Gefahr sehen die Forschenden eher von einer ganz anderen Seit: das Verschwinden des arktischen Meereises und des Permafrostes verändern die Landnutzung, führen zu mehr Schifffahrt und dem Bau von Minen und Ölbohrungen. Und dies wäre nicht das erste Mal, dass Epidemien so ausgelöst werden, wenn Menschen in vorher unbesiedelte Gebiete vordringen, so Marion Koopmann, Virologin am Medical Center in Rotterdam.

Gemeinsam mit anderen Wissenschaftler*innen arbeiten die Forscher deshalb an einem Überwachungsnetzwerk und Quarantäneeinrichtungen. So sollen schon sehr früh Fälle von Infektionen bemerkt, vor Ort behandelt und sofort eingedämmt werden.
So wäre man am besten auf die Möglichkeit neu auftretender Krankheiten vorbereitet. Einig sind sich die Expertenkreise auch darüber, dass noch weitere Forschung nötig ist, um herauszufinden, welche potenziellen Gefahren sich noch im ewigen Eis im Tiefschlaf befinden. Buchstäblich auf Eis gelegt sind leider auch einige Forschungsprojekte in Sibirien aufgrund des russischen Angriffskrieges.

Eine Möglichkeit existiert noch, um die Risiken zu minimieren und alle Probleme wie eine Wunderwaffe auf einmal lösen: nämlich die Klimaerwärmung schnellstens einzudämmen.

Für die interessierten Leser*innen von TOXIN hier noch ein besonderer Tipp:

Der im Thriller erwähnte Permafrosttunnel in Fairbanks, in zwei der Protagonisten (Gereon und Airi) ihren verloren gegangene Anthrax-Stamm wiederentdecken, existiert auch in der Realität. Der Fox-Permafrost-Tunnel ist ein Relikt des Kalten Krieges, wurde 1963 als Eisbunker gebaut und untersteht noch heute der Armeeabteilung Cold Regions Research and Engineering Laboratory (CRREL), die dort wissenschaftliche Studien zum schwindenden Permafrost durchführt. Im Tunnel kann man in den geführten Besuchertouren durch die gefrorenen Schichten sozusagen bis ins Pleistozän hinabsteigen. Man findet hier Reste von Mammuts, Karibus, Gräsern, über 30.000 Jahre alte Bakterien – eine Reise in die Zeitgeschichte der Erde. Spannend!

Und ihr könnt das hier gleich virtuell erleben unter folgendem Link in den Link:

Permafrost- Tunnel- Projekt: Webseite und virtuelle Tour sind zu finden unter:

https://virtualice.byrd.osu.edu/permafrost/

Service-Hinweis zum Buch bestellen – deutschlandweit und versandkostenfrei

TOXIN und auch PROBE 12 könnt ihr bei Interesse bei Graff der Buchhandlung meines Vertrauens in Braunschweig bestellen unter: Toxin bestellen

Das war es für heute!

Ich wünsche euch einen tollen Rest-Februar…ab und zu riecht es schon nach Frühling…

Schreibt mir gerne! Ich freue mich wie immer über eure Kommentare, über Anregungen oder auch Aufreger ;-)!

PS: Wenn euch dieser Newsletter zusagt, empfehlt ihn sehr gerne an weitere Mikrobenfreunde weiter über diesen Link zur Anmeldung.

Viele Grüße aus dem Mikrobenzirkus

Eure Susanne


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Stromleitendes Bakterium Electronema ist „Mikrobe des Jahres 2024“

Liebe Mikrobenzirkus-Community,

ich wünsche euch allen ein gesundes und glückliches 2024! Bleibt gesund und neugierig ;-)…

Wir starten auch gleich traditionell mit der Wahl der Mikrobe des Jahres! In diesem Jahr ist das Kabelbakterium Electronema ausgezeichnet worden, von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM).

Stromleitende Bakterien: das klingt wie Science Fiction. Doch es gibt sie in der Realität. Kabelbakterien sind eine Gruppe von Bakterien, die erst vor zwölf Jahren in Dänemark entdeckt wurde und sie stellen unser Naturverständnis auf den Kopf.

Die Mikrobe des Jahres 2024, das Kabelbakterium Candidatus Electronema, 10.000fach vergrößert, bildet „Kabelsalat“. Aufnahme: Pia B. Jensen, Aarhus (CC BY 4.0)

Eine Entdeckung und rätselhafte Stromflüsse

Im Jahr 2012 stellte ein Student der Universität Aarhus in Dänemark mit einem Mikroskop fest, dass er auf ein Kabelbakterium blickte, eine mehrere Zentimeter lange Verkettung von Zellen, die wie ein lebendiges Stromkabel in der Lage ist, Strom durch Sedimente am Meeresboden nach oben zu leiten. Seitdem war das Team um Prof. Nielsen damit beschäftigt, mehr über diese neue Lebensform zu erfahren, die unser Verständnis des Elementekreislaufs im Ökosystem sowie viele weitere Annahmen potenziell revolutionieren könnte.

Da die Organismen vorwiegend in sauerstoffarmen Sedimenten vorkommen, haben Kabelbakterien eine besondere Strategie zur Energiegewinnung entwickelt. Sie schließen sich in Gruppen zu langen elektrisch leitfähigen Filamenten zusammen. Diese mikrobiellen Ketten können Strom über mehrere Zentimeter leiten.

Kabelbakterien Candidatus Electrothrix-„Drähte“ auf einem Objektträger im Labor (Foto: L. R. Damgaard & S. Larsen, CC BY4.0).


Zu Beginn wollte Lars Peter Nielsen, Professor für mikrobielle Ökologie in Aarhus, erforschen, was die Ursache für diese Stromflüsse ist, die er in der Bucht von Aarhus entdeckt hatte. Seine Ausgangshypothese – eine in einem Nanodrahtgitter angeordnete Bakteriengemeinschaft – wurde schnell fallen gelassen, als die Kabelbakterien unter der Linse vergrößert wurden. „Plötzlich fügte sich alles zusammen, es war eine Lebensform, deren Existenz sich niemand vorgestellt hatte – ein lebender Organismus, der Strom über größere Entfernungen im Zentimeterbereich leiten kann. Bis dahin war dies lediglich im Nano- oder Mikromaßstab möglich“, sagte Professor Nielsen.

Unter Verwendung von Robotern und eines speziell entwickelten Mikrosensors maß das Team die elektrischen Felder von Kabelbakterien in der Bucht von Tokio und anschließend in einer Quelle, welcher der Heimat Professor Nielsens näher war, da diese sich in dem Hintergarten des Professors befand.

Wie lassen die Bakterien den Strom fließen?

Ganz einfach: Kabelbakterien gelten als Ingenieure des Ökosystems, denn sie bilden aus tausenden von Zellen zentimeterlange Ketten, die elektrischen Strom leiten können. Am unteren Ende ernährt sich die Kette von sauerstoffarmem, schwefelhaltigem Sediment und leitet die gewonnene Energie als Elektronen nach oben zur Sedimentoberfläche. Dort holt sich die Kette den Sauerstoff zum Atmen. Das eine Ende isst, das andere atmet.

Epifluoreszenzmikroskopie einer Candidatus Electronema-Anreicherung; grün, FISH (EUB); blau, DAPI (Foto: Andreas Schramm), CC BY4.0
Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) eines Candidatus Electronema-Querschnitts; im Periplasma liegen die stromführenden Fasern (Foto: Pia B. Jensen, CC BY4.0). Zelldurchmesser 1,2 µm.


Oder detaillierter: Ihre Kettenform ermöglicht dem mehrzelligen „Körper“ der Bakterien eine sehr effektive und einzigartige Arbeitsteilung. So leben Tausende von Zellen jedes einzelnen Kabels im unteren Teil des Sediments von Gewässern, wie sie Sulfid zu Sulfat umwandeln. Dabei entstehen negativ geladenen Elektronen, die über die stromleitenden Fasern ans andere Ende des „Bakterienkabels“ an der Sedimentoberfläche fließen und dort auf Sauerstoff übertragen werden. die Bakterien überbrücken diese Entfernung, in dem sie Elektronen von einem Ende der Kette zum anderen transportieren. Damit können Kabelbakterien als einzige Organismen das Sulfid in einer Zone verbrauchen, wo es keinen Sauerstoff gibt: ein großer Vorteil gegenüber anderen konkurrierenden Organismen.

Kabelbakterien reduzieren Schadstoffe

Besonders beeindruckend ist Fähigkeit von Electronema, mikrobielle Aktivitäten zu simulieren, die nur mit Sauerstoff möglich sind, und Populationen, die dort sonst nicht leben können. Das heißt im Klartext, dass Kabelbakterien auch häufig in Gewässern vorkommen können, die mit Kohlenwasserstoffen verunreinigt sind, zum Beispiel nach einer Öl- oder Benzinverschmutzung. Durch ihren besonderen Stoffwechsel können die Bakterien Schadstoffe einfach schneller abbauen. Sie steigern den Abbau aromatischer Kohlenwasserstoffe und organischer Stoffe wie Faulschlamm in den Sedimenten überdüngter Seen. Es gibt sogar erste Überlegungen, Electronema zur Sanierung von kontaminierten Standorten einzusetzen. Durch Elektroden im Sediment könnte die Wirkung der Kabelbakterien gezielt stimuliert werden.

Klimawichtig: Electronema reduziert Treibhausgase

In überfluteten Reisfeldern entsteht jährlich eine große Menge des klimaschädlichen Methans. Die Kabelbakterien leben im Wurzelbereich von Reispflanzen und können dort die Methanbildung verringern. Erste Versuche mit Reispflanzen ergaben, dass die Zugabe von Candidatus Electronema zum Boden, die Methanemissionen um mehr als 90 Prozent reduziert. Vermutlich zapfen die Bakterien die Sauerstoffversorgung der Reiswurzel an und das ermöglicht so ein ständiges Recycling von Sulfat im Boden.
Zu erklären ist das so: Kabelbakterien transportieren Elektronen entlang ihrer Filamente, also den Ketten, und verändern so die geochemischen Bedingungen des wassergesättigten Bodens. Sie recyceln die Schwefelverbindungen des Bodens und halten dort eine große Menge Sulfat zurück. Dies hat zur Folge, dass die Methan-produzierenden Mikroben ihre Aktivität reduzieren. Für die Forschenden gilt es nun noch herauszufinden, wie die Kabelbakterien im Reisfeld oder in Mooren noch gezielt stimuliert werden können, um den Methanausstoß zu verringern.

Übersicht der unterschiedlichen Anwendungspotenziale der Kabelbakterien, Quelle: Vincent Scholz & Tillmann Lüders

Biologisch abbaubare Stromkabel statt Elektroschrott

Die Stromleitung in den Proteinfasern der Kabelbakterien ähneln der eines metallischen Kabels, schreibt die VAAM. Damit seien sie für eine auf Biomaterialien basierende Elektronik äußerst interessant. Weltweit wird nur ein Fünftel der jährlich über 50 Millionen Tonnen Elektroschrott recycelt. Biologisch abbaubare Stromleiter könnten einen wichtigen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit leisten. Die leitfähigen Strukturen der Kabelbakterien sind auch schon patentiert, von einer kommerziellen Nutzung ist die Entwicklung allerdings noch weit entfernt.

Kunstprojekt: Über Kabelbakterien gelesene Gedichte

Besonders gefallen hat mir die ausgefallene Idee der spanischen Künstlerin Anna Pasco Bolta, die die elektrische Leitfähigkeit der Bakterien bereits in ihren Projekten „Let’s Symbiose und Be With “ nutzt: mit Electronema-Filamenten verbindet sie Mikrofon und Verstärker für ihre über die Kabelbakterien gelesenen Gedichte. Auf Instagram unter:

Anna Pasco Bolta: Let’s symbiose and be with, performance and installation of audio-circuit cable bacteria love letter 2023. (c) Anna Pasco Bolta

(http://www.annapascobolta.com/, https://www.instagram.com/apascobolta/)

Novum bei der Juryauswahl: Noch keine Reinkultur

Die VAAM ernennt mit Electronema übrigens erstmals eine Bakterienart zur Mikrobe des Jahres für denen vollständige Beschreibung eine Reinkultur noch fehlt. Denn Kabelbakterien könne zwar in der Natur nachgewiesen, aber noch nicht isoliert im Labor weitervermehrt werden. Ihr wichtigster Vertreter trägt daher den vorläufigen Namen Candidatus Electronema.

Mittlerweile sind zwölf Arten von Kabelbakterien bekannt. Wie Candidatus Electronema können diese auch noch nicht als Reinkultur im Labor vermehrt werden, aber dank genauer Genomdaten sind sie sehr gut charakterisiert.

Vermutlich sind bisher über 99 Prozent der Mikroben unserer Welt noch nicht im Labor isoliert und beschrieben – viele spannende Eigenschaften dieser unsichtbaren Lebenswelt bleiben uns daher bisher noch verborgen.

Dann wünsche ich uns allen ein spannendes Jahr mit vielen neuen Erkenntnissen…

Wer ihn noch nicht kennt und wer sich für meine Schreibprojekte an mikrobiologischen Sachbüchern oder Science-Thrillern interessiert – hier geht es zur Anmeldung zu meinem kostenlosen Autorinnen-Newsletter.

Mikrobiologische Grüße

Ihre/Eure Susanne Thiele

Links:

VAAM

Mikrobe des Jahres 2024 / VAAM – Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie e.V.


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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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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.

E. coli (Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung)
Klebsiella pneumoniae (Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung)
Helicobacter pylori (Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung)

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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    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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    Ein Sandkorn ist eine Metropole für Bakterien – Infektion aus dem Sandkasten?

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    Blick auf ein Sandkorn unter dem Fluoreszenzmikroskop: Die grünen Pünktchen sind eingefärbte Bakterien, die sich vor allem in Vertiefungen auf dem Sandkorn angesiedelt haben. (Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie/CC-SA BY 4.0)

    Ein einzelnes Sandkorn beherbergt zwischen 10.000 bis zu 100.000 Bakterien. Das fanden gerade deutsche Forscher des Max-Planck-Instituts für Marine Mikrobiologie (MPIMM) in Bremen bei der Untersuchung von Nordsee-Sand heraus. Das bedeutet, dass ein einzelnes Sandkorn so viele Einwohner haben kann wie Flensburg oder Kaiserslautern!

    Nun – dass Sand ein dicht besiedelter und aktiver Lebensraum ist, ist schon länger bekannt. Die Wissenschaftler haben nun aber erstmals im Detail das Leben von Mikroorganismen auf einzelnen Sandkörnern unter die Lupe genommen.
    Dazu untersuchten sie Sandproben aus der Nordsee bei Helgoland und fanden heraus, dass die Mikroben die Körner keinesfalls gleichmäßig besiedeln, sondern sich in winzigen Rissen und Vertiefungen ballen.

    „Dort sind sie gut geschützt. Wenn die Sandkörner vom Wasser umströmt und herumgewirbelt werden und aneinander reiben, finden die Bakterien in solchen Einbuchtungen ein sicheres Plätzchen. Auch vor Räubern, die die Oberfläche der Sandkörner nach Nahrung abgrasen, sind sie so einigermaßen sicher.“
    (    Max-Planck-Experte David Probandt)

    Ungeheure Artenvielfalt auf einem Sandkorn

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    Nicht zu erahnen, wer hier alles wohnt: Sandkörner unter dem Binokular. (Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie)

    Wenn ihr langsam den Sand durch die Finger rieseln lasst – mit Millionen von Sandkörnern – rinnen gleichzeitig auch Milliarden Bakterien zwischen euren Fingern hindurch. Manche Arten und Gruppen von Bakterien finden sich auf allen untersuchten Sandkörnern, andere treten nur vereinzelt auf.

    „Auf jedem einzelnen Sandkorn fanden wir tausende verschieden Arten von Bakterien“. Mehr als die Hälfte der Bewohner gleicht sich auf allen Körnern. Wir vermuten, dass diese bakteriellen ‚Stammspieler’ auf jedem Sandkorn eine ähnliche Funktion ausüben. Jedes Korn hat quasi die gleiche grundlegende Besetzung und Infrastruktur.“
    (    Max-Planck-Experte David Probandt)

    Sandige Küsten als riesige Filter 

    Aus der Untersuchung eines einzelnen Sandkorns erfahren die Forscher viel über die generelle bakterielle Vielfalt von Sand. Die sandliebenden Mikroorganismen spielen eine bedeutende Rolle für das Ökosystem, indem sie etwa Kohlenstoff und Stickstoff aus dem Meer oder aus dem Wasser von einmündenden Flüssen verarbeiten und wie riesige Filter wirken. 

    „Jedes Sandkorn funktioniert wie eine kleine Bakterien-Vorratskammer. Es liefert den nötigen Nachschub, um die großen Stoffkreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff und auch Schwefel am Laufen zu halten.“ (Max-Planck-Experte David Probandt)

    So können widrige Bedingungen denen die Bakteriengemeinschaft auf einem Sandkorn gerade ausgesetzt ist – durch die große Vielfalt ihrer ‚Stammspieler’ ausgeglichen werden. Es findet sich immer jemand, der die Substanzen aus dem Umgebungswasser verarbeitet.“

    Originalpublikation: The ISME Journal: „Microbial life on a sand grain: from bulk sediment to single grain

     

    Sandkasten als “Brutstätte“ für Keime?

     

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    Welche Keime kommen in Sandkästen vor? (Quelle: Pixabay)

    Was bedeuten diese neuen Erkenntnisse nun für unseren Alltag? Können sich die Kinder im Sand mit Keimen infizieren? Und falls, ja, was kann man dagegen tun?

    Sandkästen sind Spielparadiese für kleine Kinder. Es gehört zu den elementarsten Erfahrungen. Kaum ein anderes Material regt in dem Maße die Fantasie und die Sinneswahrnehmung an und bietet so viele Variationsmöglichkeiten. Doch es gibt natürlich auch Bedenken: Die mögliche Infektionsgefahr durch Krankheitserreger im Spielsand ist in jedem Jahr wieder ein Thema des Öffentlichen Gesundheitsdienstes.

    Was ist drin im Sand?

    Für die hygienische Beurteilung von Spielsand gibt es keine einheitlichen Untersuchungsmethoden oder Bewertungsmaßstäbe. Es gibt aber einige wissenschaftliche Untersuchungen zu dem Thema.

    Gerade hier im Norden hat das Niedersächsische Landesgesundheitsamt ein Merkblatt herausgegeben, für das mehrere wissenschaftliche Studien gesichtet wurden.
    Die Autoren geben zu bedenken, dass alle Oberflächen in der Umgebung des Menschen mit Bakterien besiedelt sind. Deshalb ist es keine Überraschung, dass sich in einer Untersuchung selbst in frisch eingebrachtem Spielsand nach kürzerer Zeit eine ähnliche Keimzahldichte und -Verteilung fand wie in älterem Spielsand. Überwiegend handelte es sich dabei aber um für die Gesundheit des Menschen irrelevante Bodenbakterien.

    Auch in einer Studie, in der gezielt unter anderem nach sogenannten enterohämorrhagischen Escherichia coli (EHEC) in Spielsand gesucht wurde, konnten keine krankmachenden Keime gefunden werden.

    In einer systematischen Untersuchung von 148 Spielsandproben in den Jahren 2000 und 2001 durch das Landesgesundheitsamt von Baden-Württemberg fanden die Experten sehr wohl Krankheitserreger. In etwa 40 Prozent der Proben wurden fäkale Verunreinigungen nachgewiesen, Parasiten bzw. deren Eier wurden in 26 Prozent der Proben gefunden. In der Hälfte der Fälle handelte es sich dabei um Erreger, die für den Menschen bedeutsam sein können.

    Dennoch gaben die Experten Entwarnung: Unter Berücksichtigung der Erfahrungen sei das Krankheitsrisiko durch verunreinigten Spielsand insgesamt als gering einzuschätzen. Möglicherweise wird das Immunsystem mit den Erregern leicht fertig, weil sie nur in einer niedrigen „Dosis“ im Sand enthalten sind.

    Durchfallkeime weit verbreitet

    Dr. Marc Siegel, Professor für Medizin am NYU Langone Medical Center in New York City, beschreibt Sandkästen als „Schwimmbäder ohne entsprechende Desinfektion, wie z.B. durch Chlor“.

    Forscher testeten in Spanien Sandkästen und kamen zu dem Ergebnis, dass bei fast 53% ein besonders tückisches Bakterium namens Clostridium difficile (C. difficile) nachweisbar war. C. difficile ist ein grampositives Stäbchenbakterium, das Sporen bilden kann. Das Bakterium kommt überall in der Umwelt vor (z.B. Boden, Oberflächenwasser) und kann im Darmtrakt von Tieren und Mensch nachgewiesen werden.

    „Die Ergebnisse unserer Arbeit sind aber nicht alarmierend“, erklärte Studienleiter Prof. Dr. José L. Blanco von der Abteilung für Tiergesundheit an der Complutense Universität in Madrid (Departamento de Sanidad Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad Complutense de Madrid). „Wir haben viele Bakterien in unserer Umwelt, die krank machen können. Wir müssen aber mit ihnen leben und lernen, mit ihnen zu leben“, sagte er.

    C. difficile kann beim Menschen Beschwerden auslösen, die von leichten Durchfällen bis hin zur lebensbedrohlichen Entzündung des Dickdarms reichen, erklärte Blanco. Die Bakterien (Sporen) werden über den Mund aufgenommen. Erkrankte scheiden große Mengen von Bakterien/Sporen mit ihrem flüssigen Stuhl aus. Über verunreinigte Oberflächen oder Hände kann sich der Erreger dann verbreiten.

    C. difficile ist außerdem nicht der einzige Keim, der sich im Sand versteckt. Bei Studien in den Vereinigten Staaten wurden noch andere Krankheiterreger in Sandkästen gefunden, einschließlich Parasiten wie Toxoplasma gondii, die Grippe-ähnliche Symptome verursachen können, und Würmer. Letztere können von Katzen oder Hunden kommen.

    „Wenn Sie Ihre Kinder in Sandkästen spielen lassen, stellen Sie sicher, dass Sie ihre Hände waschen oder zumindest Desinfektionstücher verwenden, bevor und nachdem sie spielen“, riet Siegel.

    Der Bericht wurde am 7. Juli in der Zeitschrift „Zoonoses and Public Health“ veröffentlicht. (Quelle: HealthDay/MedlinePlus, Zoonoses and Public Health, RKI, BfR)

    Tipps für eine gute Sandkastenhygiene

    Damit der Sand sauber bleibt, gilt es einige Regeln zu befolgen.

    1. Regelmäßig sollte eine mechanische Reinigung des Spielsandes durchgeführt und dabei Laub, Tierkot und Abfälle entfernt werden.
    2. Gegen Verunreinigungen durch Tierkot wird eine luftdurchlässige Abdeckung (Netze oder Gitter) empfohlen, die Hunde und Katzen fernhält. Geschlossene Abdeckungen (Planen oder Bretter) hingegen sind nicht empfehlenswert, da sich darunter ein für die Entwicklung von Keimen und Ansiedelung von Ameisen günstiges Mikroklima entwickelt.
    3. Eine gelegentliche Lockerung, Durchlüftung und Austrocknung des Sandes verschlechtert nicht nur die Lebensbedingungen für mögliche Krankheitserreger, sondern verbessert auch die Spieleigenschaften.

    (Deutsches Grünes Kreuz e. V. Internet: http://www.dgk.de)

    Gelassenheit statt übertriebener Maßnahmen

    Von darüberhinausgehenden Maßnahmen wie chemischen oder thermischen Desinfektionsmaßnahmen des Sandes raten Experten ab, da sie unnötig, nicht effektiv und teuer sind.

    Sicherlich ist es sinnvoll darauf zu achten, dass beim Backen von „Sandkuchen“ nicht zu viel davon im Magen des Nachwuchses landet. Es ist aber sicher nicht realistisch, das Verschlucken von Spielsand komplett zu verhindern.
    Was diesen Punkt anbelangt, ist ein wenig Vertrauen in die Abwehrkräfte gefragt. Und vergessen werden sollte auch nicht: Ein bisschen Dreck trainiert durchaus die Immunabwehr und beugt Allergien vor, wie man heute weiß.

    Quellen

    1. 1. Sichere Kita, Außengelände; Herausgeber: Unfallkasse Nordrhein-Westfalen, Ausgabe Oktober 2014
    2. Merkblatt Spielplatz-und Spielsandhygiene; Herausgeber: Niedersächsisches Landesgesundheitsamt, 2. Aufl . August 2005
    3. Hygienische Beurteilung von Spielsand – Merkblatt 2005 Regierungspräsidium Stuttgart, Landesgesundheitsamt
    4. Kohnen, Wolfgang et al. Untersuchungen zur mikrobiologisch-hygienischen Qualität von Spielsand. Umweltmed Forsch Prax 2001, 6 (1), 25 – 30.

     

    Mikrobiologische Grüße

    Susanne


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    Dirty Money – Wie schmutzig ist unser Geld?

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    Schmutziges Geld (Pixabay)

    »Pecunia non olet!« – Das Geld nicht stinkt, wusste bereits der römische Kaiser Vespasian. Dies ist aber nur bedingt wahr.
    Genauso wie Türklinken oder Lichtschalter gehen auch Münzen und Banknoten durch viele verschiedene Hände. Unser Portemonnaie ist nicht nur heimelige Heimstatt klimpernder Münzen und knisternder Scheine.
    Unser Geld ist – das haben verschiedene Studien gezeigt gründlich mit Fäkalien und Krankheitserregern überzogen. Das Prinzip ist ganz einfach: Ihr müsst nur auf die Toilette gehen und euch danach nicht die Hände waschen. Das ist die beste Voraussetzung, um über die Hände die fäkalen Darmkeime in der gesamten Umgebung effektiv zu verbreiten. Es ist auch nicht ungewöhnlich wie ein Blick in die Praxis zeigt. Laut einer Britischen Studie legen 62 Prozent der Männer und 40 Prozent der Frauen keinen gesteigerten Wert auf das Händewaschen nach dem Toilettenbesuch.

    Banknoten sind nicht steril

    Trotz fließendem Wasser in jeder Wohnung und jeder öffentlichen Toilette sind die Scheine stark verunreinigt. Während bei uns die Hände oft aus Bequemlichkeit nicht gewaschen werden, stehen in ärmeren Ländern dahinter ganz andere Probleme. Ein Drittel der Menschheit hat keinen Zugang zu ordentlichen Klos und viele nicht mal zu sauberen Trinkwasser. Ein Großteil der über Fäkalien verbreiteten Bakterien sind Krankheitserreger und können schwere Durchfälle verursachen. Gerade die kleineren Banknoten wechseln sehr oft den Besitzer. Deshalb sind die unsichtbaren Bremsspuren auf Geldscheinen besonders in ärmeren Ländern ein Gesundheitsproblem.

    Dabei ist Münzgeld weniger problematisch als Banknoten, wie wir später sehen werden. Die glatte Oberfläche der Geldmünzen bietet Bakterien wenig Halt. Kupfermünzen, wie die 1- ,2-, oder 5-Cent Münze wirken sogar antibakteriell. Das Kupfer gibt Ionen ab, die die Mikroorganismen nicht gut vertragen. Münzen sind für Mikrobiologen daher eher langweilig. Die richtig interessanten Untersuchungsobjekte sind die Geldscheine! Bis zu 3000 verschiedene Keime tummeln sich auf einer einzigen 5 Euro Note.

    Unser Geld ist viel schmutziger als gedacht!

    Das enthüllte eine Analyse der DNA, des Erbgutes, auf den Geldscheinen. Die Wissenschaftler machten dabei eine erstaunliche Anzahl von Mikroorganismen ausfindig, die sich auf Geldscheinen mit Vorliebe häuslich einrichten.

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    US-Dollar (Pixabay)

    Beim »Dirty Money Project« nahmen die Forscher der New York University die unsichtbaren Bakterien unter die Lupe, die unser Bargeld besiedeln. Sie untersuchten die Erbinformation auf Ein-Dollar-Scheinen und fanden so heraus, dass Hunderte von verschiedenen Bakterientypen auf die Reise gehen, wenn Banknoten von der einen Hand zur anderen wandern. Dabei entdeckten die Forscher, dass eine überraschend hohe Anzahl von Mikroben potenzielle Krankheitserreger sind. So entsteht ein Problem von internationaler Reichweite! Unser Zahlungsmittel Geld – von Rupien über Dollars bis zu Euros – ist ein »Tauschmittel für Hunderte von Bakterienarten«, da Papiergeld am häufigsten herumgereicht wird.

    Die Wissenschaftler identifizierten auf den Ein-Dollar-Scheinen mit ultraschnellen Gensequenzierungsmethoden 3000 Bakterientypen – weit mehr als jemals bei vorhergehenden Studien unter dem Mikroskop zutage traten. Dafür hatten sie im Jahre 2013 achtzig Ein-Dollarscheine bei einer Bank in Manhattan eingesammelt und das Erbgut analysiert. Insgesamt brachten die Scheine 1,2 Milliarden DNA-Segmente zum Vorschein – eine unglaubliche Puzzlearbeit. Um all diese genetischen Daten zu speichern, war eine digitale Speicherkapazität von 320 Gigabytes notwendig. Und sie wurden fündig. Sie stießen auf Erbgut, das so vielfältig war wie das Leben in der Metropole in New York selbst ist. Neben beispielsweise Bakterien, Pilzen und Vieren fanden sie auch Pferde- und Hundespuren und sogar die DNA eines Breitmaulnashorns.

    Mit Abstand am häufigsten kommen auf Geldscheinen Bakterienspezies vor, die Akne verursachen. Andere Erreger erzeugen Magengeschwüre, Lungenentzündungen, Lebensmittelvergiftungen oder andere Infektionen.

    E. Coli-Bakterien (Public Health Wales)
    Staphylococcus areus (Manfred Rohde Helmholtz-zentrum für Infektionsforschung Braunschweig

    Als »Best of« der Gästeliste eines ordinären Geldscheines sind zu nennen: natürlich E. coli unser liebstes Darmbakterium vor – obwohl es auf Papier eigentlich nicht so richtig gut überleben kann. Daneben tummeln sich Salmonellen auf den Baumwollfasern der Papierscheine oder auch Staphylokokken, Eiter- und Infektionserreger, die häufig auf dem Menschen mitreisen. Teilweise sind sogar multiresistente Bakterien nachweisbar, gegen viele Antibiotika resistent sind.

    Warum können Mikroorganismen überhaupt auf Geldscheinen leben?

    Im Prinzip könnte die Banknote auch Endstation für jeden Keim sein, schließlich ist sie meist trocken und nährstoffarm. Aus die Maus!
    Manche Bakterien sind aber Überlebenskünstler und können bis zu 24 Stunden auf den trockenen Papieroberflächen überdauern. So schaffen sie es, vom Schein über die Hände in unseren Mund oder unsere Augen zu gelangen. Wenn das Geld nass oder sogar nass und warm wird, können sich die Erreger sogar noch länger halten.

    Umso länger eine Banknote im Umlauf ist, desto rauer wird ihre Oberfläche und ihre Keimbelastung steigt. Mit jeder Berührung hierlassen wir auf einem Geldschein winzige Rückstände aus Haut und Ölen. Wandert der Schein durch viele Hände, wird er immer mehr mit einer solchen Schicht überzogen. Und das bedeutet: Je älter der Schein, desto mehr »Mikrobenfutter« befindet sich auf ihm. Deshalb werden die Banknoten in der Europäischen Union innerhalb weniger Jahre wieder aus dem Verkehr gezogen.

    Taler, Taler – Du musst wandern!

    Jedes Jahr flattern allein fast 150 Milliarden neue Banknoten rund um den Globus. Die müssen allerhand aushalten. Sie sollen widerstandfähig gegen Schmutz, Hitze und auch noch fälschungssicher und maschinenlesbar sein. Nach diesen Kriterien werden die Trägermaterialien für Geldscheine ausgewählt.
    Dabei haben Forscher herausgefunden, dass das verwendete Material der Geldscheine sehr wohl Einfluss auf die Bakteriendichte hat. Ein-Dollar- oder auch unsere Euro-Banknoten bestehen aus einem Baumwoll-Leinen-Gemisch und halten im Schnitt gerade mal 21 Monate. Um Papiergeld zu einem längeren Leben zu verhelfen, haben sich Länder wie beispielsweise Kanada oder Bhutan für Bögen aus flexibler Polymerfolie entschieden, die Vorteile hat. Australische Wissenschaftler an der University of Ballarat haben herausgefunden, dass sich auf den Polymerscheinen deutlich weniger Organismen als auf baumwollbasierten Bankscheinen niederlassen. In puncto Sauberkeit und Relevanz für die Gesundheit liegen die Polymerscheine ganz vorne.

    Nun muss ich hier keine Panik verbreiten! Auf den Geldscheinen finden die Forscher mit ihren hochmodernen Methoden zwar eine Menge verschiedener Keime. Doch die Menge der einzelnen Bakterien ist gering. Sie reichen – in der Regel – gar nicht aus, um einen Menschen wirklich krank zu machen. Außerdem müssen die wenigen kleinen Übeltäter darunter auch erst einmal in unseren Körper gelangen. Dazu ist es völlig ausreichend, sich regelmäßig die Hände zu waschen!

    Etwas kritischer wird es dort, wo Geld mit Lebensmitteln direkt in Berührung kommt – zum Beispiel beim Metzger oder Bäcker. Einweg-Handschuhe zum Einpacken der Produkte sind eine gute Alternative, die zum Kassieren ausgezogen werden. Es gibt sogar schon Bezahlautomaten in einigen Bäckereien in Nordrheinwestfalen, die mit Keime nicht vom Bargeld auf dem Brötchen landen. In Tankstellen und einzelnen Supermärkten sind sie auch schon Normalität.

    Was bringt „Geldwäsche“ ?

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    Um die Keime klein zu kriegen, werden Scheine auch gereinigt. Allen voran sind die Japaner zu nennen – sozusagen die »Geldwäscher unter den Nationen«. Kein Volk legt so viel Wert auf Hygiene, wie die Japaner. Das gilt für saubere Straßen, futuristische-anmutenden Toiletten und natürlich auch für japanisches Geld. Die fast keimfreien Scheine entstehen durch eine Heißluftbehandlung. Die Geldautomaten erhitzen jeden Yen vor der Ausgabe auf 200 Grad. Da bekommt der Begriff »heißes Geld« nochmal eine ganz positive Bedeutung. Weltweite Hygienespitze sind die Japaner damit aber nicht. Ein internationaler Vergleich aus dem Jahre 2010 hat ergeben, der australische Dollar der sauberste und der chinesische Yuan der »dreckigste« Schein der Welt sind.

    Ist bargeldlos gesünder?

    Sollten wir vielleicht nur noch bargeldlos einkaufen und auf EC- und Kreditkarte wechseln? Auch nicht besser: An den viel frequentierten EC-Automaten kommen am PIN-Tastenfeld wiederum Bakterien vor, die übrigens genauso häufig und vielfältig vertreten sind wie auf öffentlichen Toiletten.

    Ist bargeldlos also wirklich gesünder? Experten sagen nein. Denn die wenigen Keime einer Art, die sich auf den Geldscheinen oder Münzen befinden, reichen gar nicht aus, um eine Infektion zu verursachen. Aber – und das ist das Gute daran – sie trainieren unser Immunsystem und steigern unsere körpereigene Abwehr. Unser Bargeld könnte also tatsächlich gesundheitsfördernd sein, weil es den Körper in Kontakt mit Keimen von ganz vielen verschiedenen Menschen bringt. Eine »gesundheitsfördernde Keim-Tauschbörse« sozusagen!

    Ihr könnt aber selbst einiges tun, um die Keimbelastung auf eurem Bargeld so gering wie möglich zu halten. Keime brauchen Feuchtigkeit und Wärme, um zu wachsen. Daraus lässt sich mit glasklarer Logik eine grundlegende Regel ableiten. Nehmt euer Geld nicht in den Mund! Ihr leckt ja auch keine Türklinken oder Treppengeländer mit gleicher Keimbelastung ab.

    Auch die beliebte Angewohnheit lose Geldscheine in der Hosentasche – nahe am Körper – zu tragen, ist keine gute Idee. So werdet ihr zum »schnellen Brüter« für Keime. Das ist ein optimales Milieu, dass sie sehr mögen und in dem sie sehr lange überleben können. Genauso arbeitet eine angewärmte Brieftasche, die Körpertemperatur hat, als Petrischale, um Keime wachsen zu lassen. Von Tag zu Tag fühlt sich eine immer größere Zahl an Bakterien in eurer Geldbörse wohl.

    Wenn ihr euch nach dem Einkaufsbummel oder Geldabheben regelmäßig die Hände wascht, seid ihr auf der sicheren Seite  – vor allem vor dem Essen oder vor der Zubereitung von Speisen. Das sollten ihr in der kalten Jahreszeit – in der jeder erkältet ist – sowieso jedes Mal tun, weil Geld nur einen Infektionspunkt für Grippe & Co darstellt. Ein intaktes Immunsystem kommt mit der Keimbelastung gut zurecht.

    Also keine Angst vor Geld!

    Mikrobiologische Grüße

    Susanne


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    Migräne: Sind Bakterien schuld?

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    Migräne bedeutet weit mehr als übliches „Kopfweh“. Rund 15 Prozent der Bevölkerung leiden unter Migräne. Frauen häufiger als Männer. Im Schnitt erleiden die meisten zwei Attacken im Monat, die jeweils bis zu drei Tage dauern. (Quelle: CC0_Public Domain)

    Da ich – wie 15 Prozent der Bevölkerung – in Abständen heftige Migräneattacken bekomme, verfolge ich interessiert neue Forschungsansätze und Theorien zur Vorbeugung und Behandlung. Neue Theorien zur Migränevorbeugung stehen im engen Zusammenhang mit dem Vagusnerv oder mit einem „Nitratkopfschmerz“.

    Gehirn und Darm eng verbunden

    Der Vagusnerv zieht seine Bahn vom Gehirn aus in den Bauchraum und ist an der Regulation fast aller inneren Organe beteiligt. Er kontrolliert Funktionen wie unseren Herzschlag, die Atmung, Verdauung. Einige Forscher gehen davon aus, dass ein Zusammenhang zwischen Migräne und dem Mikrobiom besteht – die bei jedem Menschen individuelle Gesamtheit der Mikroorganismen im Darm.

    „Die Bakterien haben einen Einfluss auf die Barriere-Funktion der Darmwand, die Gifte und schädliche Keime am Eindringen hindert. Bei einer Darmentzündung etwa ist dieser Mechanismus gestört. Es gibt Hinweise, dass das Mikrobiom auch auf Entzündungszellen im Hirn wirken kann.“
    Andreas Straube, Leiter der Neurologischen Poliklinik am Klinikum Großhadern und Präsident der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft

    anatomy-160524_1280 CC0 Public Domain

    Hintergrund dafür ist die Vermutung, dass nicht allein das Gehirn über Nerven Informationen an den Darm sendet, sondern dass diese Kommunikation auch umgekehrt läuft. Bezogen auf die Migräne lautet die These, dass bestimmte Bakterienstämme in der Darmwand über den Vagusnerv als Verbindung zum Gehirn Attacken begünstigen können.

     

    Daraus ergibt sich der Umkehrschluss: eine gezielte Veränderung der Darmflora müsste helfen können, Anfälle zu verhindern. Migräne hat häufig auch mit Beschwerden des Magen -Darm-Traktes zu tun.
    Aktuell laufen im Team von Andreas Straube kleine Studien mit bestimmten Probiotika, welche die Darmflora von Migränepatienten verändern sollen. Erste positive Effekte sind zu sehen. Es sind aber noch weitere umfangreiche Forschungen notwendig, um tatsächlich zu klären, ob man so Migräne lindern kann.

    Mundflora möglicher Triggerfaktor

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    Grünes Blattgemüse sorgt bei manchen Menschen für Kopfschmerzen. Dabei könnte es sich um einen Nitratkopfschmerz handeln, verursacht durch bestimmte Bakterien, die in der Mundflora leben. (CC=_Public Domain)

     

    Eine weitere neue Theorie konzentriert sich besonders auf die Bakterienflora im Mund von Migränepatienten. Der Verzehr Nitrathaltiger Lebensmittel könnte bei einigen Betroffenen Kopfschmerzattacken auslösen.

    Nitrat kommt zu Beispiel in Wurst, Rote Beete, Kohlrabi oder grünem Blattgemüse wie Spinat vor. Manche Menschen bekommen nach dem Verzehr dieser Lebensmittel Kopfschmerzen. In Untersuchungen verursachte auch medizinisch verabreichtes Nitrat – etwa aus Nitrosprays für Patienten mit Angina Pectoris oder Herzinsuffizienz – bei vier bis fünf Anwendern starke Kopfschmerzen aus. Welche Gründe sehen die Forscher?

    Bakterien reduzieren Nitrat

    Pseudomonas

    In der Mundhöhle leben Bakterien, die Nitrate aus der Nahrung zu Nitrit reduzieren können, z.B. die Gattungen Pseudomonas oder Streptokokken. Wir Menschen verfügen selber nicht über ein entsprechendes Enzym dazu.
    Im Blutkreislauf kann Nitrit dann zu Stickstoffmonoxid (NO) umgewandelt werden, welches gefäßerweiternd wirkt.
    Eine starke Weitung der Adern im Gehirn gilt als wahrscheinlicher Auslöser plötzlicher Migräneattacken. Verzögerte Attacken, zum Beispiel nach dem Verzehr von triggernden Lebensmitteln, werden vermutlich durch andere Mechanismen ausgelöst (darunter die NO-abhängige S-Nitroyslierung).

    „Bisher wurde angenommen, dass gewisse Lebensmittel – darunter Schokolade, Wein und nitratreiche Speisen – Migräne auslösen oder ihr Auftreten zumindest begünstigen können. Daher vermuteten wir, dass eventuell ein Zusammenhang zwischen der Ernährung, den Mikrobiomen eines Menschen, und dem Auftreten von Migräne besteht. “
    Antonio Gonzalez, Hauptautor der unten genannten Studie im Journal MSystems,

    In einer  Mikrobiomanalyse fand das Team um Prof. Dr. Rob Knight von der San Diego School of Medicine in Kalifornien heraus, dass bei Migränikern mehr Nitrat-reduzierende Bakterien in der Mundhöhle vorkommen als bei anderen Menschen. Die Forscher hatten das Mikrobiom in Kot- und Speichelproben von Menschen, die unter Migräne leiden aus dem „American Gut Project“ analysiert, wie sie im Journal MSystems beschrieben. Dabei stellten die Forscher fest, dass Menschen, die häufig unter Migränen litten, mehr nitratreduzierende Bakterien aufwiesen. Insgesamt wurden über 170 Oral- und 2.000 Stuhlproben analysiert.

    „Wir konnten feststellen, dass die im Mund vorkommenden Bakterien sich in Maßen positiv auf das Herz-Kreislauf-System auswirken. Im Überschuss wurden sie allerdings mit Migräne-Anfällen in Verbindung gebracht. Bisher ist noch unklar, ob die erhöhte Anzahl von Mikroben Auslöser oder Folgeerscheinung einer Migräne ist.“
    Dr. Embriette Hyde

    Noch unklare Erkenntnis: Weitere Studien notwendig

    Obwohl die Migräne-Erkenntnisse natürlich revolutionär wirken und mögliche Erklärungen liefern könnten, ist der Zusammenhang von Nitrat und den Attacken noch nicht eindeutig bestätigt. Es ließe sich schwer beurteilen, ob die erhöhte Anzahl der Nitrat-reduzierenden Bakterien in den Speichelproben eine zufällige Begleiterscheinung sei oder tatsächlich mit einer Unverträglichkeit von Blatt- und Wurzelgemüse zusammenhängt.
    Weitere Studien sollen es sich zur Aufgabe machen, genau diese Antwort zu liefern, um betroffenen Patienten bei der Vermeidung von quälenden Schmerzattacken behilflich zu sein. Falls ein Zusammenhang besteht, könnten zukünftig einmal Probiotika zur Migräneprohylaxe entwickelt werden.

    Link zur Publikation:

    Migraines are correlated with higher levels of nitrate-, nitrite-, and nitric oxide-reducing oral microbes in the American Gut Project Cohort,” wurde online publiziert am 18. Oktober 2016  im Journal  der American Society for Microbiology.

    Wie immer freue ich mich über deine Kommentare oder Anregungen.

    Mikrobiologische Grüße

    Susanne