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Seit Beginn des 21. Jahrhunderts interessiert sich die wissenschaftliche Forschung zunehmend für die wunderbare winzige Welt der Mikrobiota und der Milchsäurefermente.
Der Begriff «Probiotikum» wird nur in einigen Ländern zur Identifizierung lebender Milchsäurefermente anerkannt. Bereits 2001 publizierte jedoch die Expert Consultation FAO/WHO on Evaluation of Health and Nutritional Properties of Probiotics in Food die erste Definition der Probiotika, nämlich «Lebende Mikroorganismen, die bei mengenmässig ausreichender Zufuhr einen gesundheitlichen Nutzen auf den Organismus ausüben.»
Die «probiotischen» Bakterienarten, die als sicher für die Ernährung gelten, sind in einem Verzeichnis eingetragen, das von der EFSA (European Food Safety Agency) periodische aktualisiert wird. Die Kriterien der Eintragung sind: eine zuverlässige taxonomische Identifikation des Mikroorganismus, eine lange Tradition der sicheren Nutzung im Rahmen der Ernährung und schliesslich die vorhergehende Kontrolle der bestehenden wissenschaftlichen Evidenz.
Zurzeit besteht ein breiter wissenschaftlicher Konsensus, dass die korrekte taxonomische Charakterisierung ein grundlegendes Erfordernis ist, um Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Milchsäurebakterie zu garantieren.
Eine als Milchsäureferment genutzte Bakterienart wird immer als Gattung, Art, gegebenenfalls Unterart und mit einem alphanumerischen Kodex identifiziert. Dazu kann noch ein kommerzieller Beiname kommen, der auch zur Werbung dient, aber weder eine taxonomische noch eine gesundheitliche Bewertung darstellt. Im Handel werden die Bakterienstämme oft auch durch einen Kodex identifiziert, der auf die Erfassung in einer internationalen Zellkultur-Stamm-Sammlung verweist (siehe FAQ).
Die taxonomische Charakterisierung ist nicht immer endgültig. 2020 wurden zum Beispiel taxonomische Änderungen der Laktobazillen bekanntgegeben: von den früheren 250 Lactobacillus-Arten, sind nur 35 geblieben, darunter der Lactobacillus acidophilus. Alle übrigen wurden neu klassifiziert und 23 neuen Gattungen zugewiesen, wie Limosilactobacillus (zum Beispiel Limosilactobacillus reuteri) oder Lacticaseibacillus (wie Lacticaseibacillus paracasei).
Natürlich gehört jede Gattung wie Lactobacillus oder Bifidobacterium zu einer Familie, die ihrerseits zu einer Ordnung, einer Klasse, einem Phylum und einer Domäne gehört. Zum Beispiel gehört Lactobacillus plantarum zur Familie der Lactobacillaceae, zur Ordnung der Lactobacillaces, zur Klasse der Bazillen, zum Phylum der Firmicutes und offensichtlich zur Domäne der Bakterien.
Jede nützliche Bakterie - wie das Milchsäureferment - lässt sich aufgrund seiner mikrobiologischen Eigenschaften beschreiben. Zum Beispiel – um bei der Familie Lactobacillaceae zu bleiben - ist Lactobacillus plantarum eine grampositive, sporenlose, fakultativ anaerobe und heterofermentative Bakterie. Grampositiv heisst, dass die Bakterie bei Behandlung mit einem spezifischen Farbstoff sich im Mikroskop violett verfärbt, wobei dies von den Eigenschaften und der Zusammensetzung ihrer Zellmembran abhängig ist. Letztere beeinflussen ihrerseits Parameter wie die Freisetzung von Lipopolysacchariden oder die Adhärenz am Darmepithel. Sporenlos bedeutet, dass die Bakterie keine Sporen erzeugt, die sich auch schädlich auf die Gesundheit auswirken könnten. Fakultativ anaerob heisst, dass sie sowohl mit als auch ohne Sauerstoff lebensfähig ist. Heterofermentativ bedeutet, dass die Bakterie verschiedene Stoffwechselverbindungen erzeugen kann, indem sie sich verschiedene Substrate «einverleibt», die in der normalen Nahrung enthalten sind - wie Zucker und Pyruvat - so dass sie eine wichtige Rolle für den Metabolismus spielt.
Dem Lactobacillus plantarum ähnlich ist der Lactobacillus gasseri. Sie haben ähnliche Funktionen, jedoch ist L. gasseri zum Unterschied vom plantarum viel anfälliger, da er in Gegenwart von Sauerstoff nicht überleben kann (er ist also eine anaerobe Bakterie); er ist auch weit weniger erforscht als der L. plantarum. L. gasseri wird in wenig mehr als 30.000 Studien zitiert, während L. plantarum in praktisch 200 000 wissenschaftlichen Studien erwähnt wird.
Bei gleich guten Funktionen für den Zuckerstoffwechsel ist L. plantarum dem L. gasseri insofern überlegen, als er vielseitiger und adaptierbarer ist sowie einen breiteren wissenschaftlichen «Pedigree» aufweist. Natürlich zeigt jede Unterart des Lactobacillus (z.B. Lactobacillus plantarum LP 115) verglichen mit den übrigen Unterarten dieser Art leichte Unterschiede im Hinblick auf die Erzeugung von Vitaminen, Enzymen, Bacteriocinen usw., die sie für spezifische «Aufgaben» mehr oder weniger geeignet machen.
Ganz anders als der Lactobacillus plantarum verhält sich der Lactobacillus acidophilus. Dieser im ganzen menschlichen Organismus vorhandene Stamm ist bei seiner Nahrung nicht wählerisch und ernährt sich von unterschiedlichen Substraten wie Glukose, Galaktose, Cellobiose, Maltose usw. Das Stoffwechselprodukt ist jedoch immer dasselbe: Milchsäure. L. acidophilus ist nämlich eine homofermentative Bakterie und kann als Erzeuger grosser Milchsäuremengen als ein spezialisiertes Ferment betrachtet werden, während L. plantarum weniger spezialisiert aber vielseitiger ist.
Auf diesen Überlegungen beruht die Wahl der Bakterien für die Herstellung eines hochwertigen Nahrungsergänzungsmittels. Die Wahl der Bakterie und die Wahl der Mischung müssen stets die verschiedenen mikrobiologischen Veranlagungen einer jeden Bakterie respektieren, um das bestmögliche «Arbeitsklima» und folglich die am besten geeignete Nahrungsergänzung zu gewährleisten.