Neues über die positive Wirkung von Milchsäurebakterien

Bakterien in fermentierten Lebensmitteln interagieren mit unserem Immunsystem

Die Begriffe Fermentation oder Fermentierung kommen aus dem lateinischen fermentum und stehen für „Gärung“ oder „Sauerteig“.

Fermentation bezeichnet in der Biologie und Biotechnologie die mikrobielle oder enzymatische Umwandlung organischer Stoffe in Säuren, Gase oder Alkohol.

Die Fermentation wird in der Biotechnologie bewusst angewendet. Bakterien, Pilze, biologische Zellkulturen und Enzyme üben die Fermentation im Rahmen ihres enzym-katalysierten Stoffwechsels aus.

Teilweise sind diese Mikroorganismen bereits natürlich auf den Ausgangsstoffen vorhanden, was zu einer Spontangärung führen kann.

Nicht alle der in diesem Beitrag unter Fermentation oder Gärung genannten Beispiel produzieren Milchsäure. Die dabei aktiven Mikroorganismen umfassen ein sehr großes Spektrum und führen zu den unterschiedlichsten Nahrungsmitteln. 

Ein gemeinsames Charakteristikum scheint dabei die verlängerte Haltbarkeit und eventuell die Erhöhung des Nährwertes und die Verbesserung des Geschmacks zu sein.

Eines der bekanntesten Fermentationsprodukte ist die Milchsäure.

Milchsäurebakterien kolonisieren den menschlichen Darm dauerhaft oder werden von ihm vorübergehend aus der Nahrung aufgenommen.

Menschen und Hominiden besitzen auf ihren Zellen einen zusätzlichen Rezeptor. Signale von bestimmten Bakterien, die in fermentierten Lebensmitteln vorkommen, aktivieren ihn.

G-Protein-gekoppelte Rezeptoren für Hydroxycarbonsäuren (HCAR) sind Regulatoren der Immunfunktionen und der Energiehomöostase unter wechselnden Stoffwechsel- und Ernährungsbedingungen.

Die Mehrzahl der Säugetiere hat zwei Arten von diesem Rezeptor, bei Menschen und Hominieden gibt es einen dritten, den HCA3.

Eine plausible Hypothese, warum die HCA3-Funktion in der Hominidenentwicklung von Vorteil war, fehlte.

Evolutionäre, pharmakologische, immunologische und analytische Methodologien halfen, die Frage, warum uns dieser Rezeptor während der Evolution erhalten blieb, zu beantworten.

So entdeckten die Forscher die Wechselwirkung von D-Phenymilchsäure (D-PLA) mit dem Rezeptor HCA3. D-PLA ist ein antibakterielles Stoffwechselprodukt, das in hohen Konzentrationen in LAB-fermentierten Lebensmitteln wie Sauerkraut vorkommt.

Und sie zeigten, dass D-PLA aus solchen Nahrungsquellen gut aus dem menschlichen Darm absorbiert wird, zu hohen Werten in Blutplasma- und Urin führt und die Migration von primären menschlichen Monozyten in einer HCA3-abhängigen Weise auslöst.

Sie lieferten damit evolutionäre, analytische und funktionelle Beweise, die die Hypothese untermauern, dass HCA3 bei Hominiden als neues Signalsystem für LAB-basierte Metaboliten konsolidiert wurde.

D-Phenylmilchsäure kommt in hohen Konzentrationen in fermentierter Nahrung vor. Verschiedene Bakterien vermögen die darin enthaltene Aminosäure Phenylalanin zu Phenylmilchsäure abzubauen; so bilden Oidium lactis und B. proteus aus d,l-Phenylalanin die rechtsdrehende L-Phenylmilchsäure, B. subtilis die linksdrehende D-Phenylmilchsäure. Nach dem Konsum von Sauerkraut ist diese im Blut nachweisbar. Der Rezeptor HCA3 wird dort von ihr aktiviert und nimmt Einfluss auf die Funktion des menschlichen Immunsystems.

Über den Rezeptor gibt D-Phenylmilchsäure dem Immunsystem und den Fettzellen ein Signal. Die Information darin lautet: Fremdstoffe und Energie sind in den Körper gelangt.

In der Herstellung von Lebensmitteln spielt die Fermentation seit Jahrtausenden eine zentrale Rolle in der Haltbarmachung. Sauerkraut, Kimchi, Tsukemono, Miso, Nattō, Tempeh oder Ontjom seien als Beispiele genannt.

Mit der Fermentation entwickeln sich die Aromastoffe, wie bei Sojasauce und fermentierten Getränken. Bei Tee, Kakao, Kaffee und Tabak kommt es durch sie zum Abbau der Gerbstoffe.

In der Milchprodukten, wie bei Käse oder Joghurt spielt die Milchsäure eine entscheidende Rolle.

Für die Herstellung von gesäuerten Milcherzeugnissen wird die Milch mit einer Bakterienkultur versetzt, die einen Teil des Milchzuckers zu Milchsäure umwandelt.

Bei diesem Prozess werden außerdem Substanzen wie Essigsäure, Diacetyl und Acetaldehyd gebildet, die dem jeweiligen Produkt die typischen Geruchs- und Geschmackseigenschaften verleihen.

Dabei entsteht ein saures Milieu, das das Wachstum von Fäulniserregern und anderen Mikroorganismen einschränkt und für eine längere Haltbarkeit sorgt.

Gleichzeitig gerinnt ein Teil des Milcheiweißes, und das Produkt wird dickgelegt.

Um ein optimales Wachstum der Bakterienkulturen zu gewährleisten, muss die Milch für gesäuerte Produkte eine niedrige Keimzahl aufweisen und darf keine Hemmstoffe enthalten.

Rechtsdrehende L-Milchsäure entspricht der Form, die auch im menschlichen Körper gebildet wird und von der Leber leicht umgesetzt werden kann.

Linksdrehende oder D-Milchsäure hingegen wird nur langsam abgebaut und ausgeschieden.

Je nach verwendeter Bakterienkultur kann Joghurt unter den gesäuerten Milchprodukten den höchsten Anteil an D-Milchsäure enthalten.

Längere Säuerung und Lagerung führen zu einem höheren Gehalt an D-Milchsäure.

Quelle: Chemie in Lebensmitteln Katalyse Institut

Die Sauerteigbereitung für das Brot ist eine Fermentation und Hefen arbeiten in solchen Prozessen an der Alkoholproduktion für die Getränkeindustrie.

Es gibt eine Vielzahl von Studien zu den positiven Effekten, die durch Milchsäurebakterien und fermentierte Nahrungsmittel vermittelt werden.

Das Zusammenspiel von Mikrobiota und menschlichem Wirt ist physiologisch entscheidend für Gesundheit und Krankheiten.

HCA3 soll für einen Teil dieser Effekte verantwortlich sein. Kommende Forschungsarbeiten werden der Frage nachgehen, wie genau D-Phenylmilchsäure das Immunsystem und die Energiespeicherung beeinflusst. Auch um herauszufinden ob HCA3 als therapeutischer Angriffspunkt zum Beispiel zur Behandlung des Reizdarmsyndroms dienen könnte.

Dieser Beitrag nimmt Bezug auf ... … eine Pressemitteilung des idw – Informationsdienst Wissenschaft vom 24.05.2019 mit dem Titel: “Bakterien in fermentierten Lebensmitteln interagieren mit unserem Immunsystem“. Er wurde durch Peggy Darius von der Stabsstelle Universitätskommunikation/Medienredaktion der Universität Leipzig erstellt. Frau Darius und wir wiederum bezieht uns auf die OPEN ACCESS – Originalpublikation: “Metabolites of lactic acid bacteria present in fermented foods are highly potent agonists of human hydroxycarboxylic acid receptor 3.”, Anna Peters et al., May 23, 2019, PLOS Genetics, https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008145,
(Metaboliten von Milchsäurebakterien, die in fermentierten Lebensmitteln enthalten sind, sind hochwirksame Agonisten des menschlichen Hydroxycarbonsäure-Rezeptors 3.)
Die Studie vom Rudolf-Schönheimer-Institut für Biochemie mit Direktor Prof. Dr. med. Torsten Schöneberg wurde in Zusammenarbeit mit dem Institut für Laboratoriumsmedizin, Klinische Chemie und Molekulare Diagnostik des Universitätsklinikums Leipzig, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ und dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) durchgeführt. 

Weiterhin verwendet wurde Text-Material aus dem Wikipedia-Artikel zur Fermantation.

Und “Chemie in Lebensmitteln – das Katalyse Institut” ist unsere Quelle für einen Absatz zur Milchsäure.

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Dieser Beitrag bezieht unter anderem sich auf eine Pressemitteilung des idw – Informationsdienst Wissenschaft vom 24.05.2019 mit dem Titel: “Bakterien in fermentierten Lebensmitteln interagieren mit unserem Immunsystem“. Er wurde durch Peggy Darius von der Stabsstelle Universitätskommunikation/Medienredaktion der Universität Leipzig erstellt. Frau Darius wiederum bezieht sich auf die OPEN ACCESS – Originalpublikation: “Metabolites of lactic acid bacteria present in fermented foods are highly potent agonists of human hydroxycarboxylic acid receptor 3.”, Anna Peters et al., May 23, 2019, PLOS Genetics, https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008145,
(Metaboliten von Milchsäurebakterien, die in fermentierten Lebensmitteln enthalten sind, sind hochwirksame Agonisten des menschlichen Hydroxycarbonsäure-Rezeptors 3.)

Weiterhin verwendet wurde Text-Material aus dem Wikipedia-Artikel zur Fermantation

Und “Chemie in Lebensmitteln – das Katalyse Institut” ist unsere Quelle für einen Absatz zur Milchsäure.

Die Texte in eventuell vorhandenen Tooltip-Fenstern entstammen der Wikipedia.

Das Titelbild ist von Claudia Stäubert. Die Verwendung des Bildmaterials zur Pressemitteilung des idw – Informationsdienst Wissenschaft vom 24.05.2019 ist bei Nennung der Quelle vergütungsfrei gestattet. Das Bildmaterial darf nur in Zusammenhang mit dem Inhalt der Pressemitteilung des idw verwendet werden!

Der Beitrag enthält 912 Worte
ungefähre Lesezeit: 4 Minuten
Update: 17. Jun 2019 @ 09:44
CC BY-SA 3.0 
Kurz-URL: https://w3punkt.de/033

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