Wer lebt auf meinem Essen?

Forscher analysieren die Bakteriengemeinschaften auf Obst und Gemüse

05.04.2013 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Welche Bakterien besiedeln unser Ost und Gemüse? (Quelle: © iStockphoto.com / mediaphotos)

Welche Bakterien besiedeln unser Ost und Gemüse? (Quelle: © iStockphoto.com / mediaphotos)

Sie sind überall und sie können schädlich, aber auch förderlich sein: Bakterien. Wissenschaftler untersuchten nun, welche Bakterien sich auf unserem Obst und Gemüse tummeln. Sie stellten fest, dass es vor allem von der Obst- und Gemüseart abhängt, welche Bakterien dort anzutreffen sind. Allerdings scheint auch die Anbaumethode eine Rolle zu spielen.

Auf frischem Obst und Gemüse lassen sich eine Vielzahl von Bakterien finden. Bisher konzentrierte man sich bei der Analyse von Bakterien auf der Oberfläche von Nahrungsmitteln auf schädliche Bakterien wie z.B. Salmonellen oder E. coli, die Krankheiten verursachen können. Eine neue Studie wählte einen ganzheitlichen Ansatz und identifizierte die Gesamtheit aller Bakterien auf der Oberfläche von elf unterschiedlichen Obst- und Gemüsearten.

Gene geben Aufschluss über die spezifischen Bakteriengemeinschaften

Dazu nahmen die Forscher Proben von ausgewählten Lebensmittel, die meist roh verzehrt werden: Äpfel, Erdbeeren, Pfirsiche, Trauben, Tomaten, Paprika, Pilze, Salat (Römersalat), Spinat und Sprossen (Luzerne- und Mung-Sprossen). Sie analysierten daraufhin das bakterielle Erbgut mittels einer Hochdurchsatz-Sequenziertechnik (Pyrosequenzierung). So konnten die Wissenschaftler von den ermittelten genetischen Informationen auf die Gesamtheit aller Bakterien (Mikrobiom) auf den einzelnen Lebensmitteln schließen.

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Betrachtet man die Gesamtheit aller Mikroorganismen eines Lebensraums, spricht man vom sogenannten Mikrobiom. Die Mikrobiologen, die das Mikrobiom untersuchen, nutzen molekularbiologische Methoden. Dieses Forschungsgebiet nennt man Metagenomik. Metagenomische Methoden ermöglichen die Identifizierung von Mikroorganismen, auch wenn sie im Labor nicht kultivierbar sind.

Inventur der Bakteriengemeinschaften

Die Wissenschaftler konnten so die individuellen Bakteriengemeinschaften auf der Oberfläche vergleichen. Die Bakteriengemeinschaften unterschieden sich bei jeder Obst- und Gemüseart signifikant voneinander. Zum Beispiel weisen Luzerne-Sprossen eine ganz andere Bakteriengemeinschaft auf als Mung-Sprossen.

Allerdings waren sich die Bakteriengemeinschaften einiger Arten ähnlicher als andere. Die Oberflächenbakterien auf den Arten, die im Boden angebaut werden, wie Spinat, Tomaten und Erdbeeren ähnelten sich in ihrer Zusammensetzung. Hier dominierte die Familie der Enterobakterien (Enterobacteriales). Baumobst wie Äpfel, Pfirsiche oder Trauben werden dagegen von einer größeren Vielfalt an Bakterienfamilien besiedelt: Hier dominierten Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes und Bacteroides.

Auch die Anbaumethode ist entscheidend

Die Autoren vermuten, dass mehrere Faktoren die beobachteten Unterschiede bedingen könnten darunter der Anbaustandort, die Lagertemperatur oder die Transportbedingungen, aber auch die Anbaumethode. Der konventionelle Landbau unterscheidet sich in mehrerer Hinsicht vom ökologischen, z.B. in der Art und Verwendung der Dünge- und Pflanzenschutzmittel. Dies könnte die Zusammensetzung der Oberflächenbakteriengemeinschaften beeinflussen, vermuteten die Forscher.

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Es machte bei der Studie auch einen Unterschied, ob die Lebensmittel konventionell oder biologisch angebaut wurden.

Es machte bei der Studie auch einen Unterschied, ob die Lebensmittel konventionell oder biologisch angebaut wurden.

Bildquelle: © iStockphoto.com/ Sascha Burkard

Daher verglichen die Wissenschaftler auch von allen untersuchten Obst- und Gemüsearten jeweils Proben von konventionell hergestellten und biologisch angebauten Produkten. Ökologisch angebaute Lebensmittel hatten in der Tat unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften als die konventionell angebauten Lebensmittel. Dabei waren die Bakteriengemeinschaften auf den Öko-Lebensmitteln in der Regel vielfältiger und bei konventionell angebauten Lebensmitteln waren generell mehr Enterobakterien (Enterobacteriales) feststellbar. Dieser Bakterienfamilie gehören auch E. coli an, die dafür bekannt sind Infektionen hervorzurufen. Aber auch viele andere harmlose und vielleicht nützliche Bakterien zählen zur Familie der Enterobacteriales.

Bakteriengemeinschaften geben weiter Rätsel auf

Dass Bakterien auf Obst und Gemüse eine schädigende Wirkung auf den Menschen haben können, wurde mit den Ausbrüchen von EHEC-Erkrankungen deutlich. Ziel dieser Studie war es, die Bakteriengemeinschaften umfassend darzustellen. Welche Bakterien unserer Gesundheit förderlich sind konnte dabei allerdings nicht geklärt werden und bedarf weiterer Untersuchungen. Auch gilt es zu weiter zu klären, wie sich die Bakterien untereinander beeinflussen. So legen vorangegangene Studien nahe, dass nicht-pathogene Bakterien mit schädlichen Bakterien interagieren und diese auch hemmen können (Vgl. Liao et al., 2010).

Es kommt vor allem auf die Art an!

Fazit der vorliegenden Studie ist, dass die Bakterien, die wir mit frischem Obst und Gemüse zu uns nehmen vor allem von der Lebensmittelart abhängen. Sie unterschieden sich zudem bei konventionell und ökologisch angebauten Lebensmitteln, wie die Ergebnisse der Studie nahe legen. Weitere Forschung könnte hier ansetzen. Wüsste man, ob eine spezielle landwirtschaftliche Praktik sich auf gewisse Bakterienstämme auswirkt, könnte man dies im positiven Sinne beeinflussen und schädliche Bakterien verringern oder förderliche Bakterien gezielt vermehren. Da die Mikroorganismen, welche die Pflanzen besiedeln nicht nur auf die Menschen oder Tiere beim Verzehr, sondern auch auf die Pflanzen selbst eine Wirkung ausüben können, wird das Mikrobiom auch für Phytopathologen interessant. Stimulierende Effekte auf den Pflanzenschutz könnten helfen, Erträge zu sichern und Verluste zu reduzieren. Wie in der Humanmedizin wird das Mikrobiom in näherer Zukunft maßgeblich unseren Blick auf die Pflanzen in ihren natürlichen Lebensgemeinschaften verändern.


Quelle:

Leff, J.W./Fierer, N. (2013): Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2012. In: PLoS ONE 8(3): e59310, (27. März 2013), doi:10.1371/journal.pone.0059310.

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