Mikroben erobern die nächste extreme Umgebung: Ihre Mikrowelle

Seit der industriellen Revolution haben Mikroben erfolgreich einen neuen Lebensraumtyp nach dem anderen besiedelt: zum Beispiel Ölverschmutzungen im Meer, in Ozeanen schwimmendes Plastik, Industriebrachen und sogar das Innere der internationalen Raumstation.

Es stellt sich jedoch heraus, dass eine extreme Umgebung, die eine spezialisierte Gemeinschaft hochangepasster Mikroben beherbergt, viel näher an unserem Zuhause liegt: Mikrowellen. Diese Entdeckung wurde erstmals von spanischen Forschern in einer Studie im Jahr berichtet Grenzen der MikrobiologieDies ist nicht nur aus hygienischer Sicht wichtig, sondern könnte auch biotechnologische Anwendungen inspirieren – wenn sich die in Mikrowellen vorkommenden Stämme in industriellen Prozessen sinnvoll einsetzen lassen, die besonders resistente Bakterien erfordern.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Mikrowellen zu Hause ein stärker ‚anthropisiertes‘ Mikrobiom aufweisen, ähnlich wie Küchenoberflächen, während Mikrowellen im Labor strahlungsresistentere Bakterien beherbergen“, sagte Daniel Torrent, einer der Autoren und Forscher beim Start-up-Unternehmen Darwin Bioprospecting Excellence SL in Paterna, Spanien.

Torrent und Kollegen untersuchten Mikroben in 30 Mikrowellen: jeweils 10 in einzelnen Küchen, 10 in gemeinsam genutzten Haushaltsräumen (z. B. Unternehmenszentren, Wissenschaftsinstituten und Cafeterien) und 10 in Laboratorien für Molekularbiologie und Mikrobiologie. Das Ziel dieses Probenahmeplans bestand darin, herauszufinden, ob diese mikrobiellen Gemeinschaften durch Lebensmittelinteraktionen und Benutzergewohnheiten beeinflusst werden.

Das Team nutzte zwei komplementäre Methoden zur Bestandsaufnahme der mikrobiellen Vielfalt: Next-Generation-Sequenzierung und die Kultivierung von 101 Stämmen in fünf verschiedenen Medien.

Ein artenreiches Mikrobiom zu Hause

Insgesamt identifizierten die Forscher 747 verschiedene Gattungen innerhalb von 25 Bakterienstämmen. Die am häufigsten vorkommenden Phyla waren Firmicutes, Actinobacteria und insbesondere Proteobacteria.

Sie fanden heraus, dass sich die Zusammensetzung der typischen mikrobiellen Gemeinschaft teilweise zwischen gemeinsam genutzten Haushaltsmikrowellen und solchen, die in einem Einzelhaushalt verwendet werden, überschnitten, während Labormikrowellen sehr unterschiedlich waren. Die Diversität war bei Mikrowellen, die in einem Einzelhaushalt verwendet wurden, am niedrigsten und bei denen, die in Laboratorien verwendet wurden, am höchsten.

Mitglieder der Gattungen Acinetobacter, Bhargavaea, Brevibacterium, Brevundimonas, Dermacoccus, Klebsiella, Pantoea, Pseudoxanthomonas und Rhizobium wurden nur in Haushaltsmikrowellen gefunden, während Arthrobacter, Enterobacter, Janibacter, Methylobacterium, Neobacillus, Nocardioides, Novosphingobium, Paenibacillus, Peribacillus, Planococcus, Rothia , Sporosarcina und Terribacillus wurden nur in gemeinsam genutzten Haushaltsmikrowellen gefunden.

Nonomuraea-Bakterien wurden ausschließlich aus Labormikrowellen isoliert. Delftia, Micrococcus, Deinocococcus und eine nicht identifizierte Gattung der Phylum Cyanobacteria waren ebenfalls vorhanden, mit deutlich höherer Häufigkeit als bei Haushaltsmikroorganismen.

Die Autoren verglichen die beobachtete Vielfalt auch mit der in der Literatur berichteten spezialisierten Lebensräume. Wie erwartet ähnelte das Mikrowellen-Mikrobiom dem auf typischen Küchenoberflächen.

„Bestimmte Bakterienarten, die in Haushaltsmikrowellen vorkommen, wie Klebsiella, Enterococcus und Aeromonas, können eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die in Mikrowellen vorhandene Mikrobenpopulation im Vergleich zu anderen üblichen Küchenoberflächen kein einzigartiges oder erhöhtes Risiko darstellt“, sagte Torrent.

Parallele Entwicklung

Allerdings ähnelt es auch dem Mikrobiom eines industriellen Lebensraums, nämlich dem von Sonnenkollektoren. Die Autoren argumentierten, dass konstanter Thermoschock, elektromagnetische Strahlung und Austrocknung in solch stark bestrahlten Umgebungen wiederholt hochresistente Mikroben hervorrufen, ähnlich wie Mikrowellen.

„Sowohl der Öffentlichkeit als auch dem Laborpersonal empfehlen wir, Mikrowellen regelmäßig mit einer verdünnten Bleichlösung oder einem handelsüblichen Desinfektionsspray zu desinfizieren. Darüber hinaus ist es wichtig, die Innenflächen nach jedem Gebrauch mit einem feuchten Tuch abzuwischen, um Rückstände zu entfernen und verschüttete Flüssigkeiten sofort aufzuwischen, um Bakterienwachstum zu verhindern“, empfiehlt Torrent.