Bakterien und Ernährung - Lehrerinformation
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08 / Bakterien
Bakterien und Ernährung
Lehrerinformation
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Arbeitsauftrag
Die Lehrperson verteilt Texte und stellt die Aufgaben:
Textstudium
Erarbeiten von Stichworten aus den vier Texten
Visualisieren des Inhaltes in Gruppen
Ziel
Einen Zusammenhang auf das Wesentliche reduzieren und visualisieren
Eigene Interpretation entwickeln
Idee umsetzen
Material
Arbeitsblatt/Informationstext
evtl. Material zur Herstellung von Joghurt
Sozialform
Gruppenarbeiten (auch als Gruppen-Hausaufgabe)
Zeit
60‘ (mit Varianten)
Aufgabenstellungen:
Sammeln von Vorurteilen zur Ernährung
Diskussion von Diäten und ihren Wirkungen
Zusätzliche Vorteile und Risiken der Probiotika erörtern
Informationen: Interview mit einem Probiotika-Hersteller
Interview mit einem Arzt zu Probiotika
Alte Methoden finden gegen Magenverstimmung
Alte Rezepte gegen Mundgeruch finden
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Texte studieren.
Aufgabe: Löse die Fragen (von der Lehrperson definiert) und prüfe dann deine Antworten in der
Gruppe. Stelle selbst Joghurt her.
Das grosse Fressen
Sind Bakterien schuld an der grassierenden Fettleibigkeit? Neue Erkenntnisse aus der Physiologie
könnten das Konzept vom Dicksein revolutionieren.
"Der kann essen, was er will – und nimmt einfach nicht zu!" Voller
Neid hat das so mancher schon gedacht, und sich gleichzeitig
gefragt, warum es vielen Menschen leider anders ergeht: Trotz
quälender Zurückhaltung will das Gewicht nicht weichen, und jede
Sünde landet ohne Umwege auf der Hüfte. Es gibt eben bessere
und schlechtere Futterverwerter, lautet dann die hilflose, aber
gängige Erklärung. Und schuld daran sind, klar, die Gene.
Ein naiver Spruch, an dem aber mehr dran sein könnte, als bisher
gedacht. Im Wissenschaftsmagazin Nature legen der Amerikaner
Jeffrey Gordon und seine Kollegen von der Washington University School of Medicine, St. Louis, jetzt
Ergebnisse vor, die allen bisherigen Konzepten über die Entstehung der Fettleibigkeit eine
revolutionäre Wendung geben könnten. Denn während wir mit den schuldigen Genen natürlich
unsere eigenen Erbanlagen meinen, zeigt Gordon mit einer neuen Studie, dass auch die Gene unserer
Mitbewohner eine Rolle spielen. Jener buchstäblich Trillionen von Mikroben nämlich, die unser
Verdauungssystem besiedeln.
Die Gene der Mikroorganismen
übernehmen dabei etliche Funktionen,
die im Bauplan des Menschen nirgends
programmiert sind – und dazu gehört
unter anderem der Abbau zahlreicher
Nahrungsbestandteile, die wir selbst
nicht verdauen und deshalb als
Ballaststoffe kennen. Viele Mikroben
aber können sehr wohl etwas mit diesen
Stoffen, zum Beispiel Zucker, anfangen
und sogar Fett daraus gewinnen.
Die entscheidende Frage, die sich
Gordon und seine Mitarbeiter also stellten: Kann die bakterielle Beteiligung am Nahrungsabbau auch
einen Einfluss auf unser Körpergewicht haben?
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Die Forscher analysierten und verglichen folglich die Mikrobenwelten in den Därmen fettleibiger und
schlanker Menschen – und fanden tatsächlich einen deutlichen Unterschied in der Zusammensetzung
der zwei vorherrschenden Bakterienstämme. Im Darm Fettleibiger sind die Firmicutes , die sehr guten
Nahrungsverwerter, besonders häufig. Der Anteil der weniger guten Futterverwerter, der
Bacteroidetes, dagegen war bei fettleibigen Personen im Vergleich zur Darmflora von schlanken
Menschen um bis zu 50 Prozent reduziert.
Damit ergibt sich für den Menschen fast dasselbe Bild wie für Mäuse, bei denen die beiden grossen
Bakterienstämme gleichfalls den Löwenanteil der Darmflora ausmachen. Auch in den Därmen fetter
Mäuse findet sich ein höheres Verhältnis von Firmicutes zu Bacteroidetes .
Was aber tun diese Bakterien genau? Die Firmicutes sind besonders effizient bei der Verdauung und
Verarbeitung von komplexen Kohlenhydraten. Menschliche Verdauungsenzyme können damit wenig
anfangen, die Bakterien dagegen zerlegen sie effizient in für uns nahrhafte Zucker- und Fettmoleküle.
Unterstützt werden sie dabei von anderen Mikroorganismen.
Interessant ist dabei auch, was hinten rauskommt. Ein von Firmicutes-reicher Umgebung extrahierter
Kot enthält tatsächlich weniger Kalorien als Exkremente aus Bacteroidetes-reicher Darmflora.
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Probiotika
Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die dem Wirt einen gesundheitlichen Vorteil bringen,
wenn sie in ausreichender Menge aufgenommen werden. So haben die
Weltgesundheitsorganisationen WHO und FAO die Probiotika im Jahr 2001 definiert.
Was bedeutet der Begriff „probiotisch“? Und wo sind Probiotika enthalten?
Der Begriff Probiotika leitet sich aus dem Griechischen „pro bios“ ab, was so viel bedeutet wie „für
das Leben“. Probiotika sind also Mikroorganismen mit besonderen gesundheitsfördernden
Eigenschaften für den menschlichen Körper.
In probiotischen Lebensmittel (Joghurt, Trinkjoghurt) finden sich vor allem Vertreter der
Milchsäurebakterien (Lactobacillus und Bifidobacterium). In Nahrungsergänzungsmitteln und
probiotischen Arzneimitteln (in Form von Pillen, Kapseln, Trinkampullen) kommen auch nicht-
pathogene, d.h. nicht krankheitserregende Escherichia coli und der Hefestamm Saccharomyces
boulardii vor.
Im Darm wirken Probiotika…
Er ist zugleich das wichtigste Organ für die Zuführung von lebensnotwendigen Nährstoffen in den
Körper. Probiotika entfalten im Darm ihre Wirkung und können so z.B. helfen, die Verdauung zu
fördern.
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Der Darm unterteilt sich in Dünn- und Dickdarm. Nachdem die Nahrung im Mund und im Magen
bereits vorverdaut wird, wird sie im Dünndarm in ihre einzelnen Bestandteile aufgespalten. Die
Nährstoffe, Vitamine und Mineralstoffe werden daraufhin von der Darmwand aufgenommen und
über das Blut in die verschiedenen Bereichen des Körpers transportiert. Probiotika entfalten im Darm
ihre Wirkung und können so z. B. helfen, die Verdauung zu normalisieren und das Immunsystem zu
stärken.
Der Wirkmechanismus von Probiotika
In der Darmflora siedeln sich probiotische Mikroorganismen an. Hier stärken sie die Darmflora und
helfen ihr, Krankheitserreger abzuwehren, indem sie mit den Krankheitserregern um Nährstoffe
konkurrieren. So kann die Ausbreitung unerwünschter Bakterien verringert werden.
Ebenfalls verbessern die probiotischen Mikroorganismen die Barrierefunktion der Darmwand: Sie
siedeln sich dort in grosser Zahl an und verhindern so, dass die Krankheitserreger ebenfalls an der
Darmwand anhaften und sie durchdringen können.
Probiotika sind nicht gleich Probiotika
Nicht jedes probiotische Produkt, das als solches
ausgewiesen wird, erfüllt die hohen
Qualitätsanforderungen, die an probiotische
Lebensmittel gestellt werden.
Die gesundheitsfördernde Wirkung sowohl der
zum Einsatz kommenden Bakterien als auch der
fertigen Produkte muss wissenschaftlich belegt
sein.
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„Schlechter Atem“ durch Ernährung
Jeder kennt das: Eine ganze Reihe von Nahrungs- und Genussmitteln
können durch die Beeinflussung der Atemluft zu vorübergehendem
Mundgeruch führen, der von der Umgebung mitunter als
unangenehm empfunden wird.
"Schlechter Atem" wäre in diesem Fall allerdings die bessere
Bezeichnung als "Mundgeruch", da die Ursache eindeutig in der
Atemluft liegt.
Bekanntestes Beispiel ist der Knoblauch, dessen Aromen teilweise
mit dem Atem ausgeschieden werden und bis zu zwei Tage nach
seiner Aufnahme noch Halitose verursachen können. Auch Zwiebeln,
Alkohol, Käse, Tabak rauchen, Kaffee etc. können zu ähnlichen
Effekten führen.
Diese ernährungsbedingte Art des Mundgeruchs ist immer harmlos und durch Vermeidung der
ursächlichen Nahrungs- und Genussmittel leicht abzustellen.
Übrigens kann auch längeres Fasten durch veränderte Speichelkonsistenz Mundgeruch begünstigen.
Eine regelmässige Einnahme der Mahlzeiten, insbesondere des Frühstücks, wird daher empfohlen.
Was atmen wir aus?
Die ausgeatmete Luft des Menschen enthält etwa 78 % Stickstoff, 17 % Sauerstoff, 4 % Kohlendioxid
und nur etwa 1 % sonstige Gase.
Dieses eine Prozent kann jedoch stark geruchsaktive Gase enthalten, sodass trotz des geringen
Volumenanteils der Geruch der ausgeatmeten Luft als unangenehm oder gar unerträglich empfunden
wird.
Die wichtigsten chemischen Verbindungen in diesem Zusammenhang sind flüchtige
Schwefelverbindungen (z. B. Methylmerkaptan, Dimethylsulfid oder Schwefelwasserstoff) aber auch
noch geruchsintensivere Substanzen wie beispielsweise Indol, Skatol, Kadaverin oder Putreszin. Der
Geruch der Ausatemluft unterliegt oft erheblichen tageszeitlichen Schwankungen, die auch von der
Nahrungsaufnahme abhängig sind.
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Selbst gemachtes Joghurt
Herstellung und Arten
Traditionelles Joghurt (Naturjoghurt) und Käse werden nur aus Milch oder Sahne und Lactobacillus
bulgaricus hergestellt. Unter Lactobacillus versteht man Milchsäurebakterien, die Zucker (also
Milchzucker, Laktose) zu Milchsäure abbauen (Milchsäuregärung). Da das klassische Naturjoghurt
sehr sauer schmeckt, gibt es heute fast ausschliesslich milde Kulturen.
Bei mildem Joghurt wird oft Lactobacillus acidophilus eingesetzt. Er kommt in verschiedenen
Lebensmitteln wie Milch, Getreide, Fleisch oder Fisch vor und ist ein probiotisches Bakterium. Milde
Kulturen enthalten überwiegend die ernährungstechnisch vorteilhaftere, weil schneller abbaubare,
rechtsdrehende Milchsäure. Studien zeigten auch, dass L. acidophilus den Cholesterinspiegel und
somit das Risiko von Herzkranzgefässerkrankungen senken kann.
Das Fruchtjoghurt enthält zusätzlich Früchte oder Fruchtzubereitungen. Der Geschmack kommt dabei
meist nicht von wirklich verwendeten Früchten bzw. Fruchtrückständen. In billigen Fruchtjoghurts
werden selbst die "Fruchtstücke" mittels Gelierung oder enzymatischer Vernetzung unterschiedlicher
Säfte und Beigabe von Aromen erzeugt.
Ein Trinkjoghurt entsteht durch Zusatz von Wasser zu normalem Joghurt oder durch Einstellen eines
tieferen pH-Wertes. Auf Verdickungsmittel wird meist verzichtet.
Namensschlacht
In der Werbung hört man von Dr.-Shirota-Gesundheitsbakterien, L. casei bzw. L. casei immunitas,
Bifidobacterium lactis und B. animalis. Was ist nun all diesen Termini gemein? Bei allen handelt es
sich um Lactobacillus casei, ein probiotisches Bakterium – nur die Benennung variiert von Hersteller
zu Hersteller.
Verdauung
Bei traditioneller Herstellung überleben die eingesetzten Bakterienarten kaum die Magen-Darm-
Passage. Probiotische Bakterien hingegen erreichen lebendig den Darmtrakt und können so ihren
Einfluss auf den Stoffwechsel entfalten.
Immunstimulierende Effekte durch Joghurt sind übrigens nicht – wie in der Werbung proklamiert –
von der Art des Joghurts abhängig, sie treten bei probiotischen wie traditionellen Kulturen auf.
Probiotisch
... bedeutet, dass die Lebensbedingungen unerwünschter Mikroorganismen mittels quantitativer
Verdrängung verschlechtert werden. Die Bakterien nehmen nur für kurze Zeit am Stoffwechsel teil,
verschwinden also wenige Wochen nach der Zufuhr wieder.
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Selbst gemachtes Joghurt
Man kann Joghurt einfach zu Hause selbst herstellen. Auch ohne einen speziellen Joghurtautomaten
kann man mit Joghurtkulturen geimpfte Milch bei geeigneten Temperaturen – je nach Stamm
idealerweise 41° C bis 43° C – gären lassen. Praktisch muss man einfach erwärmte Milch mit etwas
Joghurt vermischen und in einer Thermoskanne mindestens sechs Stunden ruhen lassen. Für ein
stichfestes Joghurt reicht der Proteinanteil der Milch jedoch nicht aus, dieser müsste durch Zugabe
von Milchpulver etwas erhöht werden.08 / Bakterien
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Gärungen mit Pilzen und Bakterien
Herstellungsprozesse in den Zusatzexperimenten:
Saurer Apfelsaft
Die Herstellung beginnt mit dem Pflücken der Äpfel. Danach werden diese ca. 1 Woche zur Reifung
aufbewahrt.
Nun werden die Äpfel so lange gepresst, bis
der Rückstand fest ist, also keinen Saft
mehr enthält. Der Apfelsaft wird in
Glasbehälter gefüllt und der Gärung
überlassen.
Hefepilzsporen aus der Luft starten die
Gärung innert ein bis zwei Tagen und sie
dauert einige Wochen.
Man kann auch Hefe zusetzen. In dieser Zeit
wird laufend Apfelsaft aufgeschüttet.
Käseherstellung
Wir starten mit pasteurisierter Milch. Da die pasteurisierte
Milch kaum mehr Mikroorganismen enthält, holen wir bei
einer Käserei Starterkulturen, die wir der Milch zusetzen.
Das sind industriell produzierte Mischungen bestimmter
Bakterien, deren Aufgabe es ist, die Milch dick zu legen
(Gerinnung, Milchsäurebildung) und den Käse reifen lassen.
Dicklegen heisst, dass die Milch zum Gerinnen gebracht wird.
Das Wasser wird abgeleert. Und der dicke Rest wird nun
gebrochen, also in kleine Stücke zerteilt. Dies bewirkt eine
weitere Entwässerung.
Die Grösse der Stücke hat Einfluss auf die Art des Käses. Ein
fein gebrochener Käse enthält weniger Wasser als ein grob
gebrochener und wird dementsprechend härter.
Zusätzlich zum Brechen wird der Käse auf ca. 41–54° C erhitzt
und wiederholt geknetet und gepresst, um das restliche
Wasser zu entfernen. Hierbei erhält der Käse auch seine
endgültige Form. So erhalten wir einen guten Frischkäse.Sie können auch lesen
