108 Fragen zu Mikroorganismen

Fermentieren bezeichnet einen biochemischen Prozess, bei dem Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen oder Schimmelpilze organische Stoffe – meist Kohlenhydrate – unter anaeroben Bedingungen (ohne Sauerstoff) in andere Stoffe wie Alkohol, Säuren oder Gase umwandeln. Dieser Vorgang wird häufig zur Haltbarmachung und Veredelung von Lebensmitteln genutzt, zum Beispiel bei der Herstellung von Sauerkraut, Joghurt, Bier oder Brot.

Dr. Anne Katharina Zschocke ist eine deutsche Ärztin und Autorin, die sich vor allem mit dem Thema Mikrobiom, effektive Mikroorganismen (EM) und ganzheitliche Gesundheit beschäftigt. In ihren Veröffentlichungen und Vorträgen äußert sie sich auch zu Borrelien, den Erregern der Borreliose (Lyme-Borreliose). Dr. Zschocke betont, dass Borrelien – wie viele andere Bakterien – Teil eines komplexen mikrobiellen Ökosystems sind. Sie sieht Borrelien nicht ausschließlich als „Feinde“, sondern als Organismen, die in Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper und dessen Mikrobiom stehen. In ihren Ausführungen hebt sie hervor, dass ein gestörtes Mikrobiom und ein geschwächtes Immunsystem die Ausbreitung und Pathogenität von Borrelien begünstigen können. Sie plädiert für einen ganzheitlichen Ansatz bei der Behandlung von Borreliose, der nicht nur auf die Bekämpfung der Erreger abzielt, sondern auch die Stärkung des Mikrobioms und des Immunsystems in den Mittelpunkt stellt. Dabei empfiehlt sie unter anderem den Einsatz von effektiven Mikroorganismen zur Unterstützung des Gleichgewichts im Körper. Wichtig: Die Ansichten von Dr. Zschocke unterscheiden sich teilweise von der schulmedizinischen Sichtweise, die Borrelien als krankmachende Bakterien betrachtet, die in der Regel mit Antibiotika behandelt werden. Ihre Empfehlungen sind daher als komplementärmedizinische Ansätze zu verstehen und sollten nicht als Ersatz für eine ärztliche Behandlung gesehen werden. Weitere Informationen zu Dr. Anne Katharina Zschocke findest du auf ihrer offiziellen Webseite: https://www.anne-katharina-zschocke.de/

Im Belebungsbecken einer Kläranlage reinigen vor allem verschiedene Mikroorganismen das Abwasser. Die wichtigsten Gruppen sind: 1. **Bakterien**: Sie sind die Hauptakteure und bauen organische Stoffe ab. Es gibt aerobe (Sauerstoff benötigende) und fakultativ anaerobe Bakterien, die z. B. Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße zersetzen. 2. **Protozoen (Einzeller)**: Dazu gehören Wimperntierchen, Amöben und Flagellaten. Sie ernähren sich von Bakterien und tragen so zur Klärung bei, indem sie die Bakterienzahl regulieren und feine Schwebstoffe aufnehmen. 3. **Pilze**: Sie spielen vor allem bei der Zersetzung schwer abbaubarer organischer Stoffe eine Rolle, insbesondere wenn das Abwasser wenig Nährstoffe enthält. 4. **Fadenbakterien**: Sie helfen, Flocken zu bilden, die sich besser absetzen lassen, können aber bei Überwucherung zu Problemen führen (Flockenauftrieb). 5. **Weitere Mikroorganismen**: Dazu zählen Algen (in geringem Maße), Rotatorien (Rädertierchen) und andere Kleinstlebewesen. Diese Mikroorganismen bilden zusammen den sogenannten Belebtschlamm, der im Belebungsbecken das Wasser reinigt, indem er organische und teilweise auch anorganische Stoffe abbaut.

Im Weiher bauen vor allem folgende aerobe Mikroorganismen organisches Material ab: 1. **Bakterien** Die wichtigsten aeroben Bakterien sind z. B. Arten der Gattungen *Pseudomonas*, *Bacillus*, *Nitrosomonas* und *Nitrobacter*. Sie zersetzen organische Substanzen wie abgestorbene Pflanzenreste, Laub oder tote Tiere und wandeln diese in anorganische Stoffe um. 2. **Pilze** Viele Schimmelpilze (z. B. *Aspergillus*, *Penicillium*) sind an der Zersetzung von organischem Material beteiligt, insbesondere bei der Zersetzung von komplexeren Stoffen wie Zellulose und Lignin. 3. **Protozoen** Einige Einzeller (z. B. Wimperntierchen) ernähren sich von Bakterien und tragen so indirekt zum Abbau organischer Substanz bei. Diese Mikroorganismen benötigen Sauerstoff (daher „aerob“), um organisches Material zu Kohlendioxid, Wasser und Mineralstoffen abzubauen. Der Prozess wird als **aerobe Mineralisation** bezeichnet und ist ein zentraler Bestandteil des Stoffkreislaufs in Gewässern.

Unterhalb von Einzellern (also Organismen, die aus nur einer Zelle bestehen, wie Bakterien, Archaeen, viele Algen und Protozoen) gibt es keine eigenständigen Lebensformen im klassischen Sinne. Einzeller gelten als die einfachsten vollständigen Lebensformen, da sie alle Merkmale des Lebens aufweisen: Stoffwechsel, Wachstum, Reaktion auf Reize, Fortpflanzung und Evolution. Es gibt jedoch biologische Strukturen und Systeme, die noch einfacher gebaut sind als Einzeller, aber sie werden in der Regel nicht als „Lebewesen“ im engeren Sinne betrachtet: 1. **Viren** Viren bestehen nur aus Erbmaterial (DNA oder RNA) und einer Proteinhülle. Sie haben keinen eigenen Stoffwechsel und können sich nur innerhalb von Wirtszellen vermehren. Deshalb werden sie meist nicht als eigenständige Lebewesen angesehen, sondern als „an der Grenze des Lebens“ stehend. Mehr dazu: [Viren – Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Virus) 2. **Prionen** Prionen sind infektiöse Eiweiße, die keine Erbinformation (DNA/RNA) besitzen. Sie können andere Proteine „umprogrammieren“, sind aber noch einfacher gebaut als Viren und werden nicht als Lebewesen betrachtet. Mehr dazu: [Prionen – Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Prion) 3. **Viroide** Viroide sind kleine, ringförmige RNA-Moleküle, die Pflanzen infizieren können. Sie besitzen keine Proteinhülle und sind noch einfacher als Viren. Mehr dazu: [Viroide – Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Viroide) **Fazit:** Unterhalb von Einzellern gibt es keine eigenständigen Lebensformen im eigentlichen Sinne, sondern nur noch einfachere biologische Strukturen wie Viren, Prionen und Viroide, die nicht alle Merkmale des Lebens erfüllen.

Die genaue Anzahl der Bakterienarten ist nicht abschließend bekannt, da ständig neue Arten entdeckt und beschrieben werden. Schätzungen gehen davon aus, dass es weltweit mehrere Millionen verschiedene Bakterienarten gibt.lich beschrieben und benannt sind bislang 20.000 bis 30.000 Arten. Die tatsächliche Vielfalt dürfte jedoch um ein Vielfaches höher liegen, da viele Bakterienarten noch nicht entdeckt oder kultiviert wurden.

Eugenol ist ein phenolisches Monoterpen, das vor allem in Nelkenöl vorkommt. Verschiedene Mikroorganismen sind in der Lage, Eugenol enzymatisch abzubauen. Zu den wichtigsten Gruppen und Beispielen zählen: **1. Bakterien:** - **Pseudomonas-Arten:** Besonders *Pseudomonas putida* ist gut untersucht. Sie besitzen Enzyme wie Eugenol-O-demethylase und Vanillin-Dehydrogenase, die Eugenol zu Vanillin und weiter zu Vanillat und Protocatechuat abbauen können. - **Rhodococcus-Arten:** Auch diese Bakterien können Eugenol abbauen, oft über ähnliche Abbauwege wie Pseudomonas. **2. Pilze:** - **Aspergillus niger:** Dieser Schimmelpilz kann Eugenol oxidativ abbauen. - **Phanerochaete chrysosporium:** Ein Weißfäulepilz, der Lignin und verwandte aromatische Verbindungen wie Eugenol durch Laccasen und Peroxidasen abbauen kann. **3. Hefen:** - **Saccharomyces cerevisiae:** Einige Stämme sind in der Lage, Eugenol zu metabolisieren, allerdings meist weniger effizient als Bakterien oder Schimmelpilze. **Enzyme, die beteiligt sind:** - **Eugenol-O-demethylase** - **Laccasen** - **Peroxidasen** - **Monooxygenasen** **Literaturhinweis:** - Priefert, H., Rabenhorst, J., & Steinbüchel, A. (2001). Biotechnological production of vanillin. *Applied Microbiology and Biotechnology*, 56(3-4), 296–314. [Link zum Artikel](https://link.springer.com/article/10.1007/s002530100687) Zusammengefasst: Vor allem Bakterien der Gattung *Pseudomonas* und *Rhodococcus* sowie bestimmte Pilze wie *Aspergillus niger* und *Phanerochaete chrysosporium* sind in der Lage, Eugenol enzymatisch abzubauen.

Darmflora bezeichnet die Gesamtheit aller Mikroorganismen, vor allem Bakterien, die den menschlichen Darm besiedeln. Diese Mikroorganismen spielen eine wichtige Rolle bei der Verdauung, der Abwehr von Krankheitserregern und der Unterstützung des Immunsystems. Die Zusammensetzung der Darmflora kann die Gesundheit maßgeblich beeinflussen.

Effektive Mikroorganismen (EM) sind in vielen Online-Shops sowie in einigen stationären Geschäften erhältlich. Zu den bekanntesten Anbietern und Bezugsquellen zählen: - **EM-Chiemgau**: [em-chiemgau.de](https://www.em-chiemgau.de) - **EMIKO**: [emiko.de](https://www.emiko.de) - **Amazon**: [amazon.de](https://www.amazon.de) (Suchbegriff: „Effektive Mikroorganismen“) - **eBay**: [ebay.de](https://www.ebay.de) - **Reformhäuser und Bio-Läden**: In einigen größeren Städten führen auch Reformhäuser oder Bio-Läden EM-Produkte. Achte beim Kauf auf die Seriosität des Anbieters und darauf, dass es sich um Originalprodukte handelt.

Effektive Mikroorganismen (EM), wie sie im Gartencenter verkauft werden, sind in der Regel für den Einsatz im Garten- und Pflanzenbereich gedacht. Sie bestehen meist aus einer Mischung von Milchsäurebakterien, Hefen und Photosynthesebakterien, die das Bodenleben fördern und Pflanzen stärken sollen. Für die Anwendung beim Menschen (z.B. als Nahrungsergänzung oder zur innerlichen Einnahme) gibt es speziell hergestellte und kontrollierte EM-Produkte, die als Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel zugelassen sind. Diese unterliegen strengeren Hygiene- und Qualitätsstandards als Produkte für den Gartenbereich. Die im Gartencenter erhältlichen EM-Produkte sind nicht für den menschlichen Verzehr bestimmt und können Verunreinigungen oder nicht deklarierte Inhaltsstoffe enthalten, die für Menschen ungeeignet oder sogar schädlich sein könnten. **Fazit:** EM-Produkte aus dem Gartencenter sollten nicht für den menschlichen Gebrauch verwendet werden. Für die Anwendung beim Menschen sollten ausschließlich dafür zugelassene und entsprechend gekennzeichnete Produkte verwendet werden. Weitere Informationen findest du beispielsweise auf den Seiten von [EM Deutschland](https://www.em-deutschland.de/) oder [EM Schweiz](https://www.em-schweiz.ch/).

Die Biosynthese von Mikroorganismen bezieht sich auf die Fähigkeit von Mikroorganismen (wie Bakterien, Pilzen oder Algen), verschiedene organische Verbindungen selbst herzustellen. Diese Prozesse können durch verschiedene Faktoren verändert oder beeinflusst werden, etwa durch genetische Modifikationen, Umweltbedingungen oder den Einsatz bestimmter Substanzen. **Mitotika** (vermutlich meinst du „Mitotika“ im Sinne von Substanzen, die die Zellteilung fördern oder beeinflussen) sind Stoffe, die die Mitose (Zellteilung) anregen oder modulieren. In Bezug auf Mikroorganismen kann die Veränderung der Biosynthese durch Mitotika bedeuten, dass das Wachstum und die Teilung der Zellen beeinflusst werden, was wiederum Auswirkungen auf die Produktion bestimmter Stoffwechselprodukte hat. **Mögliche Veränderungen der Biosynthese durch Mitotika:** - **Erhöhte Zellteilung:** Durch die Förderung der Mitose kann die Zellzahl steigen, was zu einer erhöhten Produktion von Stoffwechselprodukten führen kann. - **Veränderung des Stoffwechsels:** Die Zellteilung ist eng mit dem Stoffwechsel verbunden. Eine beschleunigte Zellteilung kann dazu führen, dass bestimmte Biosynthesewege verstärkt oder abgeschwächt werden. - **Genetische Regulation:** Mitotika können indirekt die Expression von Genen beeinflussen, die für die Biosynthese bestimmter Produkte verantwortlich sind. **Praktische Anwendungen:** - **Industrielle Biotechnologie:** Durch gezielte Steuerung der Zellteilung und Biosynthese können Mikroorganismen effizienter für die Produktion von Antibiotika, Enzymen oder anderen wertvollen Stoffen genutzt werden. - **Forschung:** Das Verständnis, wie Mitotika die Biosynthese beeinflussen, hilft bei der Entwicklung neuer Medikamente oder biotechnologischer Verfahren. **Zusammengefasst:** Die Veränderung der Biosynthese von Mikroorganismen durch Mitotika bedeutet, dass durch die Beeinflussung der Zellteilung auch die Produktion bestimmter Stoffe verändert werden kann. Dies kann gezielt genutzt werden, um die Ausbeute gewünschter Produkte zu steigern oder neue biotechnologische Anwendungen zu entwickeln. Weitere Informationen findest du z.B. bei [Wikipedia: Biosynthese](https://de.wikipedia.org/wiki/Biosynthese) und [Wikipedia: Mitose](https://de.wikipedia.org/wiki/Mitose).

Mikroorganismen lassen sich bezüglich ihrer bevorzugten Wachstumstemperatur in folgende Gruppen einteilen: 1. **Psychrophile** Bevorzugte Temperatur: 0–20 °C Optimales Wachstum meist bei 10–15 °C. 2. **Mesophile** Bevorzugte Temperatur: 20–45 °C Optimales Wachstum meist bei 30–40 °C. 3. **Thermophile** Bevorzugte Temperatur: 45–70 °C Optimales Wachstum meist bei 55–65 °C. 4. **Hyperthermophile** Bevorzugte Temperatur: 70–110 °C Optimales Wachstum meist bei 80–100 °C. Diese Einteilung hilft, Mikroorganismen nach ihren Lebensräumen und Anpassungen an verschiedene Temperaturbereiche zu klassifizieren.

Nein, noch längst nicht alle Mikroorganismen des Mikrobioms sind bekannt. Das menschliche Mikrobiom – also die Gesamtheit aller Mikroorganismen, die den menschlichen Körper besiedeln – ist extrem vielfältig und komplex. Viele der darin enthaltenen Bakterien, Viren, Pilze und Archaeen sind bislang weder kultiviert noch vollständig genetisch charakterisiert worden. Moderne Methoden wie die Metagenomik ermöglichen es zwar, auch nicht-kultivierbare Mikroorganismen zu identifizieren, dennoch gibt es weiterhin zahlreiche unbekannte Arten und Stämme. Schätzungen gehen davon aus, dass ein erheblicher Teil der mikrobiellen Vielfalt im menschlichen Körper noch unentdeckt ist. Die Forschung auf diesem Gebiet ist sehr aktiv, und regelmäßig werden neue Mikroorganismen beschrieben. Weitere Informationen findest du beispielsweise beim [National Human Genome Research Institute](https://www.genome.gov/27549400/microbiome-fact-sheet) oder im [Human Microbiome Project](https://hmpdacc.org/).

Das menschliche Mikrobiom umfasst schätzungsweise etwa 39 Billionen (39.000.000.000.000) Mikroorganismen. Diese Zahl bezieht sich vor allem auf Bakterien, die im und auf dem menschlichen Körper leben, insbesondere im Darm. Neben Bakterien gehören auch Viren, Pilze und andere Mikroben zum Mikrobiom, deren genaue Anzahl jedoch schwerer zu bestimmen ist. Die Zahl der Mikroorganismen im Mikrobiom ist ungefähr vergleichbar mit der Anzahl der menschlichen Körperzellen, die auf etwa 30 bis 40 Billionen geschätzt wird. Die Zusammensetzung und Menge des Mikrobioms kann individuell sehr unterschiedlich sein und hängt von Faktoren wie Ernährung, Lebensstil, Alter und Umwelt ab.

Ein Krankheitserreger ist ein Mikroorganismus oder ein biologischer Partikel, der Krankheiten bei Menschen, Tieren oder Pflanzen auslösen kann. Zu den Krankheitserregern zählen Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten und Prionen. Sie gelangen in den Körper, vermehren sich dort und können verschiedene Infektionskrankheiten verursachen.