Bakterien und Ernährung Arbeitsblatt/Informationstext

Transkript

1 Lehrerinformation 1/9 Arbeitsauftrag Ziel Die Lehrperson verteilt Texte und stellt die Aufgaben: Textstudium Erarbeiten von Stichworten aus den vier Texten Visualisieren des Inhaltes in Gruppen Einen Zusammenhang auf das Wesentliche reduzieren und visualisieren Eigene Interpretation entwickeln Idee umsetzen Material evtl. Material zur Herstellung von Joghurt Sozialform Gruppenarbeiten (auch als Gruppen-Hausaufgabe) Zeit 60 (mit Varianten) Zusätzliche Informationen: Aufgabenstellungen: Sammeln von Vorurteilen zur Ernährung Diskussion von Diäten und ihren Wirkungen Vorteile und Risiken der Probiotika erörtern Interview mit einem Probiotika-Hersteller Interview mit einem Arzt zu Probiotika Alte Methoden finden gegen Magenverstimmung Alte Rezepte gegen Mundgeruch finden

2 2/9 Aufgabe: Texte studieren. 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?

3 3/9 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.

4 4/9 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 nichtpathogene, 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.

5 5/9 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.

6 6/9 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.

7 7/9 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.

8 8/9 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.

9 9/9 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 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.