Sandra Buerger und ihr Student Alexander Smith untersuchen die bakterielle Zusammensetzung von Probiotika.
Es ist eine großartige Zeit, ein Bakterium zu sein.
Seit mehr als einem Jahrhundert werden Bakterien als bösartige körperliche Eindringlinge im Magen typisiert – aufgewühlte, fieberauslösende Formen von Infektionskrankheiten. Jetzt erkennen Forscher, dass Bakterien auch die Guten spielen können. Nützliche Darmbakterien — und es gibt Billionen von ihnen im typischen menschlichen Verdauungssystem – helfen, Nährstoffe aus allem, was wir essen, zu verdauen und zu extrahieren, und sie können auch die bösen Bakterien verdrängen, die uns krank machen.
Das ist die große Idee hinter dem Regal voller „probiotischer“ Nahrungsergänzungsmittel in Ihrer Apotheke oder Ihrem Lebensmittelgeschäft. Hersteller behaupten, dass diese Pillen (oder Gummis oder pulverisierte Getränkepakete) Milliarden lebender Bakterien enthalten. Einige Ärzte empfehlen, dass Patienten sie einnehmen, wenn ihnen Breitbandantibiotika verschrieben werden, die gute und schlechte Bakterien gleichermaßen auslöschen, und Millionen von Verbrauchern kaufen sie in der Hoffnung auf Linderung von Magen-Darm-Problemen oder zur Unterstützung der allgemeinen Gesundheit. Aber enthalten die Nahrungsergänzungsmittel tatsächlich das, was die Etiketten versprechen, und wie vergleichen sie sich mit fermentierten Lebensmitteln wie Kombucha oder Misosuppe, die ebenfalls voller Mikroben sind?
Sandra Buerger, Dozentin für Naturwissenschaften und Mathematik am College of General Studies der Boston University, und Alexander Smith (CGS’19), unterstützt durch ein Stipendium des Center for Interdisciplinary Teaching & Learning, wollten es herausfinden. (Yemi Osayame, CAS ’19, trat dem Projekt in diesem Herbst bei.) Also gingen sie in die Drogerie, füllten ihre Einkaufskörbe und brachten ihre probiotischen Produkte zurück in Buergers Labor. Dort knackten sie die Pillen auf, verdünnten das darin gefüllte Bakterienpulver und tupften die Mischung auf Petrischalen. Da die probiotischen Pillenflaschen angeben, welche Bakterienstämme sich darin befinden, bereiteten Buerger und Smith die Gerichte nach den Vorlieben dieser Arten zu. Dann warteten sie, um zu sehen, was wachsen würde.
Bisher stimmen ihre vorläufigen Ergebnisse, die sie in Zukunft veröffentlichen wollen, ziemlich gut mit dem überein, was auf den Pillenflaschen beworben wird. „Die Zahlen unserer Methoden waren etwas niedriger als auf der Schachtel angegeben“, sagt Buerger, „aber es sind definitiv lebende Bakterien darin.“
Dennoch, sagt Buerger, sind die Bedingungen in der Pille aus der Sicht eines Bakteriums weniger als ideal. „Sie werden in eine kleine Pillenkapsel geschoben, und sie könnten in einigen der anderen Flüssigkeiten glücklicher sein, wo sie mehr Platz zum Wachsen haben.“
Um herauszufinden, ob Bakterien anderswo „glücklicher“waren, beschloss Buerger, die Pillen gegen beliebte fermentierte Getränke zu testen, die von Natur aus gute Bakterien enthalten. Sie begann mit Misosuppe und Apfelessig, dann fügte Kombucha hinzu, ein fermentierter Tee, auf Vorschlag eines Freundes, der das Getränk zu Hause braut. Dann wiederholte Smith den Prozess der Beschichtung der Proben und des Wachstums der Bakterien.
Die Ergebnisse sahen sehr anders aus als die rezeptfreien Probiotika, sagt Smith. Während die Bakterien aus den Pillen in weißen Kreisen kolonisierten, blühten die mit fermentierten Lebensmitteln plattierten Gerichte in bunten, ungeordneten Flecken. Buerger und Smith werden die Gensequenzierung verwenden, um die spezifischen Bakterienstämme in den fermentierten Lebensmitteln zu identifizieren, aber sie sagen, dass es bereits klar ist, dass die Lebensmittel eine größere bakterielle Vielfalt aufweisen als die rezeptfreien Probiotika.
Diese Vielfalt macht es den Verbrauchern schwer, genau zu wissen, was sie bekommen, wenn sie in ihre Misosuppe stecken, und birgt auch die Gefahr einer Kontamination. Aber Buerger sagt, es könnte fermentierten Lebensmitteln einen Vorteil gegenüber den homogeneren Drogerien-Probiotika verschaffen. „Eine gesunde Sammlung von Darmbakterien ist nicht eine Art von Bakterien. Es sind viele Arten von Bakterien, daher könnte es potenzielle gesundheitliche Vorteile haben, mehr Abwechslung zu haben „, sagt sie. Es ist auch möglich, dass die Vielfalt den Bakterien helfen könnte, zu gedeihen. „Bakterien interagieren ständig miteinander. Einige dieser Beziehungen sind antagonistisch, aber manchmal sprechen sie miteinander und kooperieren.“
Der nächste Schritt ist herauszufinden, ob all diese Bakterien es tatsächlich durch das Verdauungssystem in den Dünndarm schaffen. „Was uns wirklich Sorgen macht, ist, wie sie die Reise durch den Magen überleben“, sagt Buerger. „Der Magen hat nicht viele Bakterien, weil er diesen hohen Säuregehalt hat. Aber sobald die Nahrung durch Ihren Darm wandert, können die Bakterien dort am meisten wirken. Dort helfen Bakterien dem Körper, Vitamine zu produzieren, Lebensmittel abzubauen und „schlechte“ Bakterien, wie sie Lebensmittelvergiftungen verursachen, daran zu hindern, sich zu bewegen.
Um herauszufinden, was passiert, wenn die guten Bakterien die Luke hinuntergehen, bauen Buerger und Smith einen künstlichen Magen, der die probiotischen Pillen „verdaut“, indem er sie mit Salzsäure, Kaliumchlorid und Natriumchlorid aufwirbelt, den Hauptbestandteilen des Magensaftes, der hilft, Nahrung im Magen abzubauen. (Proben der fermentierten Getränke befinden sich in einer durchlässigen Packung anstelle einer Pillenkapsel.) Nach einigen Stunden werden die Forscher die Proben entfernen und die Gesundheit der Bakterien im Inneren überprüfen, sagt Buerger: „Leben sie noch? Gibt es mehr von ihnen, die bereit sind zu wachsen? Gibt es genug, um noch einen Unterschied für das Verdauungssystem zu machen?“
Letztendlich hofft Buerger, dass die Forschung Ärzten und Verbrauchern helfen wird, fundiertere Entscheidungen über rezeptfreie und lebensmittelbasierte Probiotika zu treffen. Und während Sie immer mit Ihrem Arzt sprechen sollten, bevor Sie mit einem neuen Präparat beginnen, insbesondere wenn Sie ernsthaft krank sind oder ein geschwächtes Immunsystem haben, sagt Buerger, dass es normalerweise nicht schaden kann, Probiotika auszuprobieren. „Ich glaube nicht, dass es dir schaden wird, einen zusätzlichen Joghurt zu haben“, sagt sie.
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