Wirklich Unverdauliches kommt unserem Magen-Darm-Trakt selten unter: Mit Hunderten verschiedener chemischer Werkzeuge als Grundausstattung zerlegen die Bakterien im Darm normalerweise vieles recht gründlich, was ihnen vorverdaut aus dem Magen angeliefert wird. Überrascht waren nun aber Forscher von der Station Biologique im französischen Roscoff: Die Darmflora japanischer Sushi- und Algen-Liebhaber hat sich von Meeresbakterien abgeschaut, wie die ungewohnten Kohlenhydrate von Algen nutzbringend abgebaut werden können.
Für Landratten ungewohnte Kohlenhydrate: Algen | Zwei Vertreter der Algenspezies Porphyra: P. leucosticta mit größeren bräunlichen Blättern und P. linearis, die kleinere rötliche Blätter bildet. Beide finden sich bei Niedrigwasser auch an Nordseestränden.
Die Wissenschaftler um Mirjam Czjzek hatten das Metagenom – also sämtliche Gensequenzen der Darmbewohner – von mehr als 30 Personen aus Amerika und Japan miteinander verglichen. Dabei stießen sie allein bei Japanern und einigen japanischstämmigen Nordamerikanern auf Erbgut, das sonst nur bei marinen Bakterien zu finden ist. Diese Gene kodieren für Porphyranasen und Agarasen, also Enzyme, die auf den Abbau der typischen Kohlenhydrate von Algen spezialisiert sind.
Offenbar haben Darmkeime der Art Bacteroides plebeius, die im Menschen typischerweise häufig sind, im Lauf der Zeit Bauanleitungen für die Enzyme aus marinen Bakterien per horizontalem Gentransfer in ihr eigenes Genom integriert, vermuten die Forscher. Als Spender der Meeresenzym-Gene kommen Bakterien in Frage, die auf Rotalgen wachsen und gedeihen. Solche Keime könnten gerade Asiaten seit Jahrhunderten regelmäßig aufgenommen haben, da sie zum Beispiel auf den traditionell ungekocht verzehrten Nori-Algenblättern vorkommen können. Nach und nach sprangen dann die Gene der Meeresbakterien auf die Darmbewohner über, was auch den Japanern zum Vorteil gereicht haben dürfte: Die Algennahrung konnten sie dadurch besser verstoffwechseln.
Braunalge: Nahrung für Meeresbakterium | Im Mikroskop zeichnet sich Zobellia galactanivorans mit dunklen Linien ab – der Keim attackiert die Zellwand von Braunalgen wie hier Ectocarpus siliculosus.
Die individuelle Darmflora des Menschen entwickelt sich bei Neugeborenen, der die typischen Keime von seiner Mutter beim Geburtsvorgang und über die Muttermilch erhält; womöglich beginnt die Besiedelung des Darms sogar schon vor der Geburt. Auch die Algen abbauenden Bakteriensorten wurden so wohl von Generation zu Generation weitergereicht, meinen Czjzek und Kollegen. (jo)
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Quellen
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Lexika
Hehemann, J.-H. et al.: Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota. In: Nature 10.1038/nature08937, 2010.
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