Damit Lebensmittel so schmecken, wie wir es kennen, sind oft kleine Helfer im Einsatz: Mikroorganismen. Diese werden heute standardm\u00e4\u00dfig f\u00fcr die Lebensmittelproduktion eingesetzt. Ohne die n\u00fctzlichen\u00a0Kleinstlebewesen w\u00e4re beispielsweise die Herstellung von Joghurt, Brot oder K\u00e4se gar nicht m\u00f6glich. Die bESSERwisser haben recherchiert, welche Mikroorganismen zur Herstellung von Nahrungsmitteln verwendet werden, was sie k\u00f6nnen und wie sie unser Essen geschmacklich beeinflussen. Auch der Frage, was mit den Mikroorganismen aus der Nahrung in unserem K\u00f6rper passiert, sind die bESSERwisser nachgegangen.<\/p>\n
Unter dem Begriff Mikroorganismen wird eine sehr heterogene Gruppe an mikroskopisch kleinen Lebewesen zusammengefasst. Man kann Mikroorganismen, die h\u00e4ufig auch als Mikroben oder Kleinstlebewesen bezeichnet werden, in Einzeller und Mehrzeller unterteilen. Zu den einzelligen Mikroorganismen z\u00e4hlen Bakterien und Protozoen \u2013 das sind Einzeller, die im Gegensatz zu den kernlosen Bakterien einen echten Zellkern besitzen (z.B. Pantoffeltierchen). Auch Pilze und Algen, die aus wenigen Zellen bestehen, geh\u00f6ren zu den Mikroorganismen. Viren geh\u00f6ren streng genommen nicht zu den Mikroorganismen, werden aber trotzdem h\u00e4ufig dazugez\u00e4hlt. Was viele nicht wissen: Mikroorganismen machen insgesamt etwa 70 Prozent der gesamten Biomasse aus. Sch\u00e4tzungen gehen heute davon aus, dass unser Planet in etwa eine Billion mikrobieller Arten beherbergt [1].<\/p>\n
Viele Mikroorganismen sind grundlegende Elemente von Nahrungsketten, da sie wichtige Stoffe produzieren. Kleinstlebewesen k\u00f6nnen aber auch organische Materie zu anorganischen Stoffen abbauen und somit in geochemischen Stoffkreisl\u00e4ufen eine wichtige Rolle spielen. Mikroorganismen werden teilweise gezielt gez\u00fcchtet und kommen f\u00fcr unterschiedlichste Anwendungen zum Einsatz. So etwa k\u00f6nnen Bakterien bei der Abwasserreinigung oder beim Abbau von \u00d6lfilmen in Gew\u00e4ssern helfen oder zur Produktion von Arzneimitteln oder technisch nutzbaren Stoffen herangezogen werden. Und auch bei der Produktion von Nahrungsmitteln ist es heute Standard, sich verschiedenster Mikroorganismen zu bedienen.<\/p>\n<\/div>\n
Hefen z\u00e4hlen zu den niederen Pilzen und vermehren sich durch Sprossung oder Spaltung. Diese Einzeller stellen die wichtigsten Mikroorganismen dar, die f\u00fcr die Lebensmittelproduktion eingesetzt werden. Ihre F\u00e4higkeit, \u00a0bei der alkoholischen G\u00e4rung Zucker in Alkohol umzusetzen und Lebensmittel zu fermentieren, wird schon seit langer Zeit vom Menschen eingesetzt.<\/p>\n
Alkoholische G\u00e4rung<\/strong>: Unter G\u00e4rung versteht man den Stoffwechselprozess, bei dem unter anaeroben Bedingungen \u2013 das hei\u00dft in Abwesenheit von Sauerstoff – Kohlenhydrate zum Energiegewinn abgebaut werden. Bei der alkoholischen G\u00e4rung der Hefen werden Kohlenhydrate, vor allem Glukose, zu Ethanol und Kohlenstoffdioxid umgesetzt. Unter den richtigen Bedingungen w\u00e4chst Hefe explosionsartig.<\/p>\n Hefe wurde beispielsweise bereits in der Antike zur Bierherstellung genutzt \u2013 damals allerdings unter weniger kontrollierten Bedingungen als heute. In der Natur sind Hefen als so genannte wilde Hefen zu finden, f\u00fcr die Lebensmittelproduktion werden jedoch Kulturhefen gez\u00fcchtet und eingesetzt. . Die von Hefe gebildeten Stoffwechselprodukte lassen beim Backen den Teig aufgehen und verhelfen Getr\u00e4nken zu ihrem Alkoholgehalt. Deshalb werden Hefen zum Beispiel bei der Produktion von Brot, Bier, Wein, und Spirituosen eingesetzt.<\/p>\n Als Schimmelpilze wird eine sehr heterogene Gattung filament\u00f6ser Pilze bezeichnet. Auch wenn mit ihnen im ersten Augenblick oft verdorbenes Essen assoziiert wird, so gibt es auch Vertreter dieser Gattung, die f\u00fcr die Lebensmittelproduktion nutzbar sind und hier vor allem f\u00fcr Fermentationsprozesse eingesetzt werden. Bei der Herstellung von Roquefort<\/strong> oder Camembert<\/strong> beispielsweise werden Edelschimmelarten als Reifungsorganismen verwendet und verleihen dem K\u00e4se den typischen Geschmack, ohne dabei f\u00fcr den Menschen sch\u00e4dlich zu sein. Auch bei der Herstellung von Salami<\/strong>, Alkohol<\/strong> oder Zitronens\u00e4ure<\/strong> werden Schimmelpilze eingesetzt. Aromastoffe oder Lebensmittelfarbstoffe aus Schimmelpilzen finden in der Lebensmittelindustrie ebenfalls Verwendung. Ein Beispiel daf\u00fcr ist die Herstellung von rotem Reis<\/strong>.<\/p>\n Die Milchs\u00e4urebakterien geh\u00f6ren einer bestimmten Gruppe von Bakterien an, die durch den Prozess der Milchs\u00e4ureg\u00e4rung Lebensmittel konservieren. Sie sind in der Natur weit verbreitet und sind auch im Verdauungstrakt des Menschen zu finden. Die Eigenschaften der Milchs\u00e4urebakterien macht sich \u00a0der Mensch schon seit vielen tausenden Jahren zunutze.<\/p>\n Milchs\u00e4ureg\u00e4rung<\/strong>: Bei der Milchs\u00e4ureg\u00e4rung werden Kohlenhydrate zu Milchs\u00e4ure und Kohlendioxid abgebaut. Die Milchs\u00e4ure verleiht den Lebensmitteln den charakteristischen s\u00e4uerlichen Geschmack und macht sie l\u00e4nger haltbar, indem sie das Wachstum unerw\u00fcnschter Mikroorganismen verhindert.<\/p>\n Die von den Milchs\u00e4urebakterien produzierte Milchs\u00e4ure bewirkt eine Verdickung von Milch und kommt bei der Herstellung von Joghurt, Buttermilch, K\u00e4se und anderen Milchprodukten <\/strong>zum Einsatz. \u00a0Milchs\u00e4urebakterien finden auch Verwendung bei der Weinerzeugung<\/strong>, bei der Herstellung von Sauerteig, Sauerkraut<\/strong>, sowie Kakao<\/strong>. Auch f\u00fcr probiotische Produkte<\/strong>, die unsere Darmflora unterst\u00fctzen sollen, werden Milchs\u00e4urebakterien eingesetzt.<\/p>\n In der Lebensmittelproduktion kommt\u00a0h\u00e4ufig eine\u00a0Kombination mehrerer verschiedener Mikroorganismen zum Einsatz. So wird beispielsweise Essig<\/strong> durch die Verg\u00e4rung von Wein durch Hefe und Essigs\u00e4urebakterien gewonnen.<\/p>\n Fr\u00fcher war man der Meinung, dass der Mensch aus rund 10 Mal mehr Mikroben-Zellen als menschlichen Zellen besteht. Das Gesamtgewicht der Mikroorganismen im und auf dem Menschen wurde auf 0,5 bis 1 Kilogramm gesch\u00e4tzt [2]. Diese Ansicht wurde mittlerweile revidiert. Heute geht man davon aus, dass der menschliche K\u00f6rper im Durchschnitt rund 30 Billionen Mikroorganismen beherbergt und aus etwa gleich vielen menschlichen Zellen besteht. Nach neuen Berechnungen tr\u00e4gt jeder Mensch in etwa 200 Gramm Mikroorganismen mit sich herum [3].<\/p>\n Als Mikrobiota wird die Gesamtheit aller Mikroorganismen bezeichnet, die einen Menschen besiedelt, und als Mikrobiom die Gesamtheit aller ihrer Gene bzw. Genome. Jeder Mensch hat eine einzigartige Zusammensetzung an Mikroorganismen, die ihn besiedeln, und hinterl\u00e4sst quasi seinen pers\u00f6nlichen \u201emikrobiotischen Fingerabdruck\u201c in seiner Umwelt.<\/p>\n Jeder Mensch hat eine einzigartige Zusammensetzung an Mikroorganismen, die ihn besiedeln, und hinterl\u00e4sst quasi seinen pers\u00f6nlichen \u201emikrobiotischen Fingerabdruck\u201c in seiner Umwelt. Im Zusammenhang mit dem Menschen werden mit Mikroorganismen oft als erstes Krankheitserreger assoziiert. Die meisten Mikroben im und auf dem Menschen sind aber keine krankmachenden Keime, sondern \u00fcben wichtige Funktionen aus. So helfen Mikroorganismen unter anderem, Nahrungsmittel zu verwerten, giftige Stoffe abzubauen oder Oberfl\u00e4chen zu blockieren, um so die Besiedelung mit Krankheitserregern zu verhindern.<\/p>\n Mikroorganismen kommen auf verschiedensten Wegen auf und in unseren K\u00f6rper: Sie werden durch Hautkontakt, durch Einatmen, aber auch \u00fcber die Nahrung von uns aufgenommen. Welchen Mustern das Wachstum bestimmter Populationen dann im K\u00f6rper folgt und wovon dieses beeinflusst wird, ist Gegenstand intensiver Forschung. Da Korrelationen zwischen bestimmten Krankheiten und der Zusammensetzungen von Mikroorganismen im K\u00f6rper beobachtet werden konnten, ist die Untersuchung des menschlichen Mikrobioms ein vielversprechendes Forschungsfeld. In welchem Ausma\u00df die aktiven und inaktiven Mikroorganismen, die wir \u00fcber die Nahrung zu uns nehmen, auch Einfluss auf Krankheit und Gesundheit haben, ist noch unklar. Und auch die Frage, ob man gezielt durch Nahrung bestimmten Krankheiten vorbeugen oder diese gar heilen kann, bleibt momentan noch offen.<\/p>\nSchimmelpilze<\/h2>\n
Milchs\u00e4urebakterien<\/h2>\n
Das Mikrobiom des Menschen<\/h1>\n