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Experimental evolution of microbial eco-systems in traditional Zambian fermented products

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Fermentierte Lebensmittel geben Aufschluss über Evolution von Ökosystemen

An traditionellen fermentierten Lebensmitteln aus Sambia untersuchten EU-Forscher grundlegende Fragen zur Entwicklung mikrobieller Ökosysteme.

Klimawandel und Umwelt
Lebensmittel und natürliche Ressourcen

Hefen und Bakterien, die in konservierten Lebensmitteln Milchsäure und Alkohol produzieren, bilden ein Fermentationsökosystem, in dem Sukzession, Ressourcenteilung, Störung und Gleichgewicht genau wie in großen Ökosystemen zu finden sind. Fermentationsökosysteme können daher als Modellsystem dienen, an dem ökologische Konzepte erklärt und analysiert werden können, und das sich auch auf die Ökologie der menschlichen Ernährung erweitern lässt. Das Projekt ZAMFERM (Experimental evolution of microbial eco-systems in traditional Zambian fermented products) testete evolutionstheoretische Faktoren experimentell an traditionellen fermentierten Produkten als natürlichem Modellsystem. Die Forscher ermittelten, welche Faktoren Ökosystem und evolutionäre Dynamik beeinflussen und testeten Hypothesen zur Wiederholbarkeit der Ökosystemevolution. Zudem wurden Prognosen zum etablierten "Konkurrenzausschlussprinzip" getestet, der zufolge es bei zwei Arten keine stabile Koexistenz geben kann, wenn sie um die gleichen Ressourcen konkurrieren. Diese wichtigen evolutionsbiologischen Fragen wurden mit klassischen komparativen Ansätzen und Evolutionsexperimenten im Labor untersucht. Nach Befragungen der lokalen Bevölkerung zu Verarbeitungstechniken wurden mehrere Feldversuche konzipiert und durchgeführt. Während der Experimente wurden traditionellen fermentierten Produkten in verschiedenen Stadien des Produktionsprozesses Mikrobenproben entnommen, um sie im Labor zu analysieren und ihre Zusammensetzung zu bestimmen. Die Projektarbeit geht weit über den gegenwärtigen technischen Stand hinaus, da mit traditionellen fermentierten Produkten außerhalb des Labors Evolutionsexperimente durchgeführt werden können, die sich auf komplexe ganze mikrobielle Ökosysteme erweitern lassen. ZAMFERM belegt damit die Eignung der mikrobiellen Ökologie fermentierter Lebensmittel für Laborversuche. So entwickelte die innovative Studie erstmals manipulierbare, natürliche experimentelle Systeme, um evolutionstheoretische Aspekte direkt zu testen. Sie lieferte auch wichtige Ergebnisse zum Einfluss evolutionärer Prozesse auf Ökosysteme.

Schlüsselbegriffe

Traditionelle fermentierte Produkte, Sambia, Evolution, mikrobielle Ökosysteme, ZAMFERM 

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