Die Wissenschaft der Fermentation E-Book

Tim Spector

• Herausgeber: DUMONT Buchverlag
• Kategorie: Ratgeber
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 494

Veröffentlichungsjahr: 2026

Beschreibung

Fermentierte Nahrungsmittel sind Trend. Das Fermentieren, eine der ältesten und günstigsten Techniken zur Zubereitung und Konservierung von Lebensmitteln und Getränken, wird wiederentdeckt. Doch was zählt eigentlich zu den fermentierten Lebensmitteln? Welche Produkte sind besonders gesund? Und lohnt es sich, selbst zu fermentieren? Auf Grundlage der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse, viele davon von Tim Spector selbst erforscht, räumt der Autor mit Missverständnissen und Mythen rund ums Fermentieren auf und erklärt, von Kimchi bis Kombucha, von Kefir bis Ketchup, wie fermentierte Lebensmittel unsere Verdauung verbessern, Entzündungen lindern und sogar unsere mentale Gesundheit stärken können. Mit aktuellen Forschungsergebnissen, persönlichen Empfehlungen und einfachen Rezepten macht Tim Spector in seinem neuen Buch deutlich, dass Fermentation keine komplizierte Nische, sondern alltagstaugliche Gesundheitsvorsorge für den Darm, das Immunsystem, unser mentales Wohlbefinden ist und sich positiv auf unsere Umwelt auswirkt.

Leseprobe

Fermentierte Lebensmittel werden seit Jahrhunderten hergestellt, doch erst in den letzten Jahren begann die Forschung zu verstehen, warum sie so besondere Effekte auf unsere Gesundheit haben. Neue Studien belegen, dass Fermentation weit mehr bewirkt als Haltbarkeit oder Geschmack: Sie verändert Lebensmittel auf molekularer Ebene und erzeugt Stoffe, die direkt mit unserem Darmmikrobiom interagieren.

In ›Die Wissenschaft der Fermentation‹ nähert sich Tim Spector dieser uralten Technik der Lebensmittelzubereitung. Verständlich erklärt er, was während des Fermentationsprozesses tatsächlich geschieht, zeigt, warum fermentierte Lebensmittel nicht einfach mit Vitaminen, Ballaststoffen oder klassischen Probiotika gleichzusetzen sind, weshalb ihre Wirkung von Person zu Person stark variiert und warum selbst Produkte ohne lebende Mikroben überraschende gesundheitsfördernde Effekte haben können.

Spector wirft auch einen Blick in die Zukunft und erläutert, was möglich sein wird: von fermentierten Proteinen, die als Grundlage für nachhaltige Fleischersatzprodukte dienen, bis hin zu personalisierter Fermentation als Teil medizinischer Prävention.

© Peter Schiazza

Tim Spector ist Professor für Epidemiologie am King’s College London und gilt als Pionier der Mikrobiomforschung. Er ist Mitbegründer von ZOE, dem Unternehmen für Ernährungswissenschaften, und gehört zu den 100 meistzitierten Wissenschaftlern der Welt. 2022 erschien bei DuMont sein SPIEGEL-Bestseller ›Die Wahrheit über unser Essen‹, 2023 folgte ›Nahrung fürs Leben‹ und 2025 ›Nahrung fürs Leben. Das Kochbuch‹.

Petra Huber studierte Anglistik, Amerikanistik und Slawistik und arbeitet als freie Übersetzerin aus dem Englischen und Russischen sowie als Lektorin.

Sara Riffel studierte Anglistik, Amerikanistik und Kulturwissenschaften und arbeitet als freie Übersetzerin und Lektorin. 2009 erhielt sie den Kurd-Laßwitz-Preis.

TIM SPECTOR

Die Wissenschaft der Fermentation

Die lebensverändernde Kraft der Mikroben

Aus dem Englischen von Petra Huber und Sara Riffel

Die englische Originalausgabe erschien 2025 unter dem Titel ›Ferment. The Life-Changing Power of Microbes‹ bei Jonathan Cape, einem Imprint von Vintage. Vintage gehört zur Unternehmensgruppe Penguin Random House.

Copyright © Tim Spector, 2025

E-Book 2026

© 2026 für die deutsche Ausgabe: DuMont Buchverlag GmbH & Co. KG, Amsterdamer Straße 192, 50735 Köln, [email protected]

Alle Rechte vorbehalten.

Die Nutzung dieses Werks für Text- und Data-Mining im Sinne von § 44b UrhG behalten wir uns explizit vor.

Übersetzung: Petra Huber und Sara Riffel

Lektorat: Lea Schiemann

Umschlaggestaltung: Birgit Haermeyer nach der Originalausgabe © Kris Potter

Satz: Fagott, Ffm

E-Book Konvertierung: CPI books GmbH, Leck

ISBN E-Book 978-3-7558-1198-5

www.dumont-buchverlag.de

Für meine leidgeprüfte Frau Veronique, die das Chaos in unserem Kühlschrank ertragen muss.

Einleitung

Von all den Arten und Möglichkeiten, Lebensmittel zuzubereiten, ist die Fermentation womöglich diejenige, die immer noch am geheimnisvollsten erscheint und von zahlreichen Missverständnissen umgeben ist. Dabei entwickeln Menschen bereits seit Tausenden von Jahren verschiedene Methoden zur Fermentation von Pflanzen, Milchprodukten und Fleisch, um Haltbarkeit und Geschmack zu verbessern. Fermentation bedeutet schlicht die chemische Verwandlung aller Arten von Lebensmitteln oder Getränken mithilfe von Hefe, Bakterien oder anderen Mikroben, wobei es zur Entstehung von sprudelnden Bläschen und Hitze kommt. Auch naturbelassene Lebensmittel enthalten bereits Hunderte von chemischen Verbindungen; entfalten Bakterien oder Pilze aber einmal ihre erstaunliche Wirkung, vervielfachen sich diese Verbindungen und die Lebensmittel oder Getränke werden noch reichhaltiger. Während die fermentierenden Mikroben sich also über Speis und Trank hermachen, bilden sie Hunderte neuer, einzigartiger Verbindungen. Geschmack und chemische Zusammensetzung von Wein beispielsweise sind weitaus vielschichtiger als die von Traubensaft, ebenso verhält es sich mit Käse im Vergleich zu Milch. Inzwischen ist bekannt, dass dieser uralte alchemistische Prozess nicht nur den Geschmack von Nahrungsmitteln verwandelt, ihn vielfältiger und köstlicher macht, sondern auch eine Menge weiterer, gesundheitlicher Vorzüge mit sich bringt.

Im Jahr 2024 wurde eine der bis dahin größten Studien zu einem neuen Nahrungsergänzungsmittel durchgeführt, an der 10 000 Freiwillige aus Großbritannien teilnahmen. Sie wurden gebeten, drei Wochen lang täglich eine bestimmte Dosis des Mittels einzunehmen und gesundheitliche Veränderungen aufzuzeichnen. Die Ergebnisse waren verblüffend. Fast die Hälfte der Teilnehmenden (47 Prozent) verzeichnete eine Stimmungsverbesserung, 55 Prozent gaben an, mehr Energie zu haben, 52 Prozent hatten weniger Hunger und bei 42 Prozent hatte die Häufigkeit von Blähungen nachgelassen. Tatsächlich wurde diese Studie von meinem Team und ZOE (dem wissenschaftlichen Ernährungsberatungsunternehmen, das ich mitbegründet habe) durchgeführt und in Wirklichkeit untersuchten wir kein neues kommerzielles Nahrungsergänzungsmittel, sondern ganz gewöhnliche, im Laden erhältliche fermentierte Lebensmittel wie Sauerkraut, Kefir, Joghurt und Kimchi.1 Hätte ein neues Vitaminpräparat solche Ergebnisse erzielt, wäre es zum Verkaufsschlager geworden. Umso erstaunlicher ist es, dass so große gesundheitliche Vorteile allein durch die Aufnahme solch simpler Zutaten in die tägliche Ernährung erzielt werden können.

In diesem Buch möchte ich mit den Missverständnissen und Mysterien, die sich um fermentierte Lebensmittel ranken, aufräumen und zeigen, woher ihre positive Wirkung kommt. Ich habe sogar die Hoffnung, Sie davon überzeugen zu können, in Zukunft auf Vitaminpräparate zu verzichten und stattdessen zu fermentierten Lebensmitteln zu greifen – denn diese sind bei Weitem nahr- und schmackhafter.

Mittlerweile werden mir zu kaum einem anderen Thema so viele Fragen gestellt wie zu fermentierten Lebensmitteln. Die potenziellen Vorteile für die Gesundheit und ihre Auswirkungen auf das Darmmikrobiom haben ein enormes Interesse entfacht. Zwar habe ich auch in meinen früheren Büchern fermentierte Lebensmittel erwähnt, aber der Forschungsstand verändert sich so schnell, dass es noch so viel mehr zu sagen gibt als das. Beispielsweise erfuhr ich erst kürzlich zu meiner Begeisterung, dass sich selbst abgestorbene Mikroben, die wir über die Nahrung aufnehmen, positiv auf die Gesundheit auswirken können. Folglich besitzen womöglich sogar manche Biersorten mit Rückständen abgestorbener Hefe eine gesundheitsfördernde Wirkung, die die negativen Auswirkungen von Alkohol teilweise wettmachen könnten. Solche bahnbrechenden Erkenntnisse hinsichtlich der Vorzüge fermentierter Lebensmittel haben bislang noch nicht den Raum und die Aufmerksamkeit bekommen, die ihnen gebührt.

Vielleicht hängt es auch damit zusammen, dass viele Menschen eine Scheu vor Fermentiertem haben. Fermentierte Lebensmittel werden nicht selten mit merkwürdigen Gerüchen, gefährlichen Bakterien und mikroskopisch kleinen, schleimigen Lebewesen in Verbindung gebracht. Auch was den Verzehr angeht, gibt es viele Missverständnisse. Ich werde oft gefragt, ob solche Lebensmittel denn überhaupt eine Wirkung hätten, da lebende Mikroben ja durch die Magensäure abgetötet würden. Seien daher probiotische Nahrungsergänzungsmittel nicht wirksamer? Und die gesättigten Fette in Joghurt und Kefir – seien die nicht schädlich? Greife Kombucha nicht die Zähne an und führe zu Sodbrennen und Lebensmittelvergiftungen? Und könne der Verzehr Menschen, die an Krebs oder einer Autoimmunerkrankung leiden, nicht sogar schaden?

Bevor ich 2010 anfing, mich wissenschaftlich mit Darmmikroben zu beschäftigen, hatte zugegebenermaßen auch ich keine Ahnung von fermentierten Lebensmitteln. Wie die meisten Menschen kannte ich die übertriebene Werbung für kommerzielle Joghurtprodukte, die wahrscheinlich keinerlei echte gesundheitliche Vorzüge hatten. Ich wusste nicht einmal, dass der Stilton-Blauschimmelkäse, den ich so gerne esse, gesundheitsfördernde Pilze in seiner blauen Marmorierung enthält oder dass Sauerkraut lebende Mikroben enthält. Von Kefir und Kombucha hatte ich noch nie gehört, und Kimchi war für mich scharfes eingelegtes Zeug, von dem man lieber die Finger lässt. Ich liebte japanisches Essen, ohne zu ahnen, dass der komplexe Geschmack von Sojasoße, Tofu und Misosuppe dem genialen Wirken von Mikroben zu verdanken ist. Da ich meine ärztliche Ausbildung in den 1970ern durchlief, konnte ich beruflich und auch persönlich jede Menge Erfahrungen mit Alkohol sammeln. Während mir damals durchaus schon bekannt war, dass Mikroben am Fermentationsprozess beteiligt sind, bei dem Zucker in Alkohol umgewandelt wird, und dass sie auch dazu fähig sind, die vergessenen Rotweinreste in Essig zu verwandeln, hatte ich keine Ahnung, dass meine bescheidene Tasse Kaffee ihren guten Geschmack und die langfristigen gesundheitlichen Vorteile, die sie obendrein besaß, dem Fermentationsprozess verdankte. Genauso wenig war mir klar, dass mein selbst gebackenes Sauerteigbrot aus demselben Grund leckerer und gesünder war als Supermarktbrot. Und je tiefer ich mich in das Thema einarbeitete, desto mehr Überraschendes erfuhr ich, wie zum Beispiel, dass Marmite, eine Würzpaste aus Hefeextrakt, die sich als Brotaufstrich besonders in Großbritannien großer Beliebtheit erfreut, und Tabascosoße ebenfalls fermentierte Lebensmittel sind!

Ich begann, selbst mit der Fermentation meiner eigenen Lebensmittel zu experimentieren und war bald mit Feuereifer bei der Sache. Zum Beispiel stellte ich meinen eigenen Kombucha her, auf Basis eines »SCOBY« (ein Akronym, das sich aus den Anfangsbuchstaben der englischen Worte symbiotic culture of bacteria and yeasts zusammensetzt, also eine symbiotische Kultur aus Bakterien und Hefe), den wir bei uns zu Hause liebevoll »blob«, Klumpen, nennen. Ich habe ihn aus einem winzigen Klümpchen gezogen, das ich auf dem Boden einer Flasche gefunden hatte.

Schon nach kurzer Zeit nahm ich mit fast jeder Mahlzeit fermentiertes Gemüse zu mir. Und mein säuerlicher Kefir (fermentierte Milch) mit Nüssen und Beeren schmeckt mir inzwischen besser als jedes andere Frühstück. Ich habe sogar meine eigene Kimchi-Variante erfunden (bei uns zu Hause mir zu Ehren »Timchi« genannt), die ich aus Resten, die ich im Kühlschrank finde, herstelle. Ich liebe den Geschmack und finde es großartig, dass sich damit auch noch Lebensmittelabfälle reduzieren lassen. Zu meiner Freude habe ich erfahren, dass sich Rotwein und vielleicht sogar handgemachter Cider (in Maßen genossen) günstig auf unser Herz und Mikrobiom auswirken; und mittlerweile stelle ich fest, dass ich sogar regelmäßig fermentieren muss, um mich gesund und glücklich zu fühlen.

Uns Ärzten wurde früher beigebracht, dass Mikroben grundsätzlich gefährlich seien und es deshalb unsere Aufgabe sei, sie mithilfe von Antibiotika und Antimykotika auszumerzen – im Körper und auch außerhalb. Essen sollte möglichst steril sein, damit man es bedenkenlos verzehren kann. Aus den E-Mails, die ich erhalte, weiß ich, dass viele Ärztinnen und Ärzte nach wie vor besorgt sind, wenn ihre Patienten Joghurt essen. Den meisten ist nicht mehr bewusst, dass unsere Vorfahren vor der Erfindung des Kühlschranks jahrtausendelang gezielt lebende Mikroben zu Lebensmitteln hinzufügten, um diese haltbar zu machen. Die Menschen damals wussten, was wir mittlerweile aus dem Blick verloren haben: Mikroben sind im Allgemeinen unsere Freunde. Wenn wir sie unterstützen und ihnen die richtigen Umgebungsbedingungen bieten, siedeln sie sich rasch in einer Tasse Milch oder auf in Salzlake eingelegtem Gemüse an; sie bilden chemische Stoffe, die den Säuregehalt verändern; in Zucker eingelegt produzieren sie Essigsäure oder Alkohol, sodass nur die Mikroben gedeihen, die für unsere Gesundheit förderlich sind. Die Lebensmittel verderben nicht mehr, schädliche Mikrobenarten werden ferngehalten, und es entsteht eine geschmackliche Vielfalt. Wir wissen mittlerweile außerdem, dass fermentierte Lebensmittel außergewöhnlich große gesundheitliche Vorzüge haben können, und die Wissenschaft beginnt gerade erst, sie in ihrer Fülle zu verstehen.

Für viele ist das Fermentieren heutzutage zu einer Art Hobby geworden. Ich selbst habe als Sechzehnjähriger meine ersten Erfahrungen damit gemacht. Damals kauften mir meine Eltern ein Bierbrau-Set, weil sie wohl dachten, dass es für mich sicherer wäre, mir zu Hause einen leichten Rausch anzutrinken, als mich in der Art von Pubs herumzutreiben, in denen man nicht nach dem Ausweis gefragt wurde. Nun, es stellte sich heraus, dass ich dort wohl doch besser aufgehoben gewesen wäre – meine Biere waren zwar geschmacklos und trüb, aber sehr stark, was für einen besonders heftigen Kater sorgte. Ein anderes Mal brachte mein Vater, ein Medizinwissenschaftler, einen 40-Liter-Vorratsbehälter aus dem Labor mit nach Hause, und nach einigen katastrophalen Fehlschlägen samt merkwürdiger Bakterienteppiche brachte ich tatsächlich ein Gebräu zustande, das für einen anspruchslosen Teenager wie mich und seine Freunde trinkbar war. Ich kann mich noch an den charakteristischen Geschmack des Dosenmalzes und an die Hefefermente am Boden des Behälters erinnern, die mich auch noch in meinem ersten Studienjahr begleiteten, bevor sie durch andere Interessen und besseres Bier verdrängt wurden. Nicht im Traum hätte ich damals gedacht, dass ich Jahre später ein Buch über das Fermentieren schreiben und so überzeugt von den gesundheitlichen Vorzügen sein würde.

Heute gibt es zunehmendes Interesse an diesem Thema, doch vieles kann nach wie vor verwirrend sein. Das hat teilweise auch mit der cleveren, aber irreführenden Vermarktung von Produkten wie hoch verarbeiteten Joghurts zu tun, denen ein Dutzend chemischer Stoffe und unechte Früchte zugesetzt wurden und die als gesund angepriesen werden, nur weil sie kurz vor dem Verpacken noch mit ein paar Mikrobenstämmen angereichert wurden. Viele Lebensmittelunternehmen verwenden Wörter wie »Mikroben« und »Fermentation«, um uns zum Kauf zu verlocken. Oftmals können wir aber nicht wissen, ob ein solches »fermentiertes« Lebensmittel zur Zeit des Kaufs lebende oder tote Mikroben enthält. Es gibt einfach zu wenige Vorschriften für die Kennzeichnung von Verpackungen, die Konsumierende ausreichend informieren.

Wenn es darum geht, sich selbst am Fermentieren zu probieren, scheuen viele Menschen noch immer davor zurück, weil sie nicht wissen, wo sie anfangen sollen. Vielleicht hätten ja auch Sie Lust, es zu versuchen, haben aber Angst, es könnte zu Explosionen in Ihrer Küche kommen. Oder Sie haben schon einmal probiert, Sauerkraut zu machen, mochten aber den Geschmack nicht oder befürchteten, sich damit den Magen zu verderben. Meine Hoffnung ist, Sie mit diesem Buch zu ermuntern, mindestens ein Lebensmittel oder Getränk selbst zu fermentieren, und wenn Sie nur Knoblauchzehen in ein Glas Honig geben. Ich möchte zeigen, wie Fermentiertes in ihrem Körper wirkt und Ihre Gesundheit verbessern kann, und warum wir alle mindestens einmal täglich ein fermentiertes Lebensmittel essen sollten. Und falls Sie doch lieber die Finger von solchen Experimenten lassen wollen, helfe ich Ihnen, die besten (und schlechtesten) Produkte im Supermarkt ausfindig zu machen. Zumindest möchte ich jedoch Ihre Bewunderung für die winzigen, unscheinbaren Mikroben wecken, die in unserem Körper und unseren Lebensmitteln all die Arbeit leisten.

Schon oft habe ich über die Bedeutung der »vier Ks« gesprochen: Kefir, Kimchi, Kombucha und Kraut. Bei der Recherche für dieses Buch bin ich jedoch auf Hunderte weitere fermentierte Lebensmittel gestoßen, die mir vollkommen neu waren, und habe viele neue Tipps und Rezepte ausfindig gemacht. Am Ende dieses Buches finden Sie die besten und einfachsten Rezepte, die Sie zu Hause selbst ausprobieren können, mit minimalem Aufwand und nur wenigen Zutaten. Sie reichen von Ihrer ganz persönlichen Kimchi-Variante bis hin zu in Honig fermentiertem Knoblauch. Ich wünsche mir, dass Sie aus meinen fehlgeschlagenen Versuchen lernen, und möchte Sie ermutigen, selbst die Ärmel hochzukrempeln und zu fermentieren und so etwas Gutes für Ihre Gesundheit zu tun.

Mein Hauptaugenmerk in diesem Buch liegt auf Lebensmitteln, die auch nach der Zubereitung noch lebende Mikroben enthalten, und weniger auf solchen, bei denen sie durch Backen, Braten, Kochen oder durch Alkohol abgetötet werden. Da es aber neue wissenschaftliche Erkenntnisse gibt, die zeigen, dass bestimmte Mikroben auch dann noch gesund sein können, wenn sie bereits abgestorben sind, werde ich auch auf diese »toten« oder »fast toten« mikrobiellen Produkte zu sprechen kommen. Es ist gut möglich, dass Sie sie ohnehin schon regelmäßig verzehren, sei es Kaffee, Tee, Sauerteigbrot, Wein oder Bier.

Dieses Buch soll Ihre Fantasie, Ihre Geschmackssinne und Ihr Darmmikrobiom anregen und Ihr Verständnis dessen vertiefen, was unsere Vorfahren als »Kaltgaren« bezeichneten. Indem wir mehr über den Fermentationsprozess erfahren, der im Glas, außerhalb unseres Körpers, stattfindet, lernen wir auch, welche Vorgänge sich tagtäglich in unserem Körper abspielen, die für unser Leben und für unsere Seele so wichtig sind.

Aber um besser zu verstehen, was fermentierte Lebensmittel ausmacht, möchte ich den Blick zuallererst auf etwas werfen, das von verschiedenen Lebensformen nur so wimmelt …

1Was ist Fermentation?

Die Reise der Mikroben – vom Feld ins Fermentationsglas

Stellen Sie sich ein Feld bei Sonnenuntergang vor. Es ist dunstig und die Spätsommersonne verleiht den äußeren Blättern des Rotkohls eine orange Färbung. Der Kohlkopf thront stolz auf der Erde, die in den letzten sechs Monaten seine Heimat war. Das Erdreich mit seinen Mikroben und das unendliche Netzwerk aus Myzelien haben ihn von einem kleinen Samen zu einem vielblättrigen und farbenfrohen Gemüse heranreifen lassen. Die komplexe Matrix aus Zellen hält alles zusammen und verleiht dem Kohl seine dichte Struktur. Die dunkelvioletten Blätter enthalten Hunderte von Polyphenolen (schützende chemische Stoffe), die den Kohl während seiner Zeit auf dem Feld vor Schäden durch Temperaturveränderungen und Wassermangel bewahrt haben. Auch die Darmmikroben desjenigen, der sich glücklich schätzen und den Kohl einmal verspeisen darf, werden von ihnen mit zusätzlicher Energie versorgt werden.

Nachdem der Rotkohl also sechs Monate lang gewachsen und gediehen ist, ist er endlich erntereif. Ob er aus Bioanbau oder von einem kleinen Bauernhof stammt, an dem kaum Pestizide und Düngemittel verwendet wurden, oder zwecks schnelleren Wachstums mit großen Mengen von beidem besprüht wurde: Mittlerweile haben sich Millionen von Mikroben zwischen den Blättern und in ihren Furchen angesiedelt. Er wird geerntet, gewaschen, verpackt und in Plastik- oder Holzkisten zum Supermarkt oder auf den Bauernmarkt transportiert. Um ihn frisch zu halten, wird er fast immer gekühlt.

Wird der Rotkohl dann von jemandem – zum Beispiel von Ihnen oder mir – gekauft, sind seine äußeren Blätter mit Waschmitteln, Händen, Plastik, der Transportkiste, noch mehr Händen und vielleicht auch Supermarktregalen in Berührung gekommen. All das hat die Vielfalt der Mikroben in den äußeren Bereichen vermutlich beeinträchtigt, doch es sind trotzdem noch jede Menge übrig. Nun liegt der Kohlkopf auf Ihrem Schneidbrett und Sie machen sich daran, dieses architektonische Meisterwerk der Natur einer weiteren Verwandlung zu unterziehen.

Zunächst entfernen Sie die äußeren Blätter (heben Sie diese für später auf) und spülen den Kohlkopf gut unter fließendem Wasser ab. Anschließend schneiden Sie ihn in dünne Streifen. Beachten Sie dabei das schöne Wellenmuster, das sich zeigt: In diesen Kräuseln befinden sich Millionen von Mikroben, die sich von den Zuckerarten in den Zellen des Kohls ernähren. Jeder Kohl, ob nun bio oder nicht, beheimatet zahlreiche Mikroben, die speziell an diese eine Pflanzenart angepasst sind. Es gibt viele verschiedene Mikrobenarten – die durchsetzungsfähigsten unter ihnen sind normalerweise die milchsäurebildenden Bakterien (Laktobazillen), wie zum Beispiel Lactobacillus, Leuconostoc oder Weissella. Andere, weniger gut angepasste Arten sind Klebsiella, E. coli, Pseudomonas, Bacillus und Staphylococcus. Auch einige Hefen, Saccharomyces (Back- oder Bierhefe), sind dort zu finden sowie der Hefepilz Candida, der zudem eine Vorliebe für dunkle, verschwitzte menschliche Körperregionen hat. Manche Schimmelpilze, wie Aspergillus und Penicillium, sind enthalten und schließlich auch viele winzige Viren, die sogenannten Phagen, die darauf spezialisiert sind, Milchsäurebakterien abzutöten. Stellen Sie sich diesen zusammengewürfelten Haufen von Mikrobenarten als rivalisierende Teams in einer Fermentations-Gameshow vor, die miteinander ums Überleben kämpfen.

Die erste Fermentation

Den geschnittenen Kohl geben Sie einfach mit einer großzügigen Prise Meersalz darüber (etwa 2 Prozent des Gewichts des Kohls) in eine saubere Schüssel und kneten das Salz mit sauberen, trockenen Händen ein. Kneten Sie den Kohl gut durch, um so viel Saft wie möglich herauszuholen. Das Salz führt dazu, dass die Pflanzenzellen ihre Struktur verlieren, da die in ihnen enthaltene Flüssigkeit durch Osmose austritt. Nach ein paar Minuten sollte sich reichlich Flüssigkeit auf dem Schüsselboden angesammelt haben, die reich an natürlichem Zucker des Kohls ist. Sie stellt einen nahrhaften Snack für die Mikroben dar, die darin rasch wachsen und sich vermehren können. Die nunmehr weichen Kohlblätter geben Sie mit der Flüssigkeit in ein sauberes Glas und drücken sie mit der Faust nach unten. Achten Sie darauf, dass die Lake den Kohl vollständig bedeckt. Bei Bedarf können Sie das Gefäß mit ein wenig Salzwasser auffüllen und verschiedene Kräuter und Gewürze, zum Beispiel Kümmelsamen oder Fenchel oder, je nach Gusto, auch noch beliebiges anderes gehacktes Gemüse hinzufügen. Schon ein paar Karottenscheiben versorgen die Mikroben mit weiteren schmackhaften Kohlenhydraten und beschleunigen so die Fermentation. Anschließend drücken Sie diese Mischung unter Zuhilfenahme der äußeren Kohlblätter so fest wie möglich nach unten – sie bilden einen natürlichen Deckel, der das Eindringen von Luft verhindert.

Wir sind überall von Mikroben umgeben. Wenn Sie am Tag im Garten gearbeitet oder Ihr Haustier gestreichelt haben, befinden sich – selbst wenn Sie sich die Hände gewaschen haben – Mikroben aus der Erde oder dem Haustier auf Ihrer Haut. Steht Ihr Küchenfester offen, trägt der Wind weitere Mikroben herein, darunter auch natürliche Hefepilze. Sie alle mischen jetzt bei der Fermentations-Gameshow mit und treten in einem brutalen Überlebenskampf gegen die zähen Kohlmikroben an. So entscheidet sich, welche von ihnen dem Kohl seine einzigartige Zusammensetzung verleihen. Die erste Herausforderung für die Mikroben-Teams besteht darin, sich ohne Sauerstoff durchzuschlagen. Die nützlichen anaeroben Bakterien, die in der Lage sind, ohne viel Sauerstoff auszukommen, haben eine größere Überlebenschance, während sauerstoffliebende Mikroben, darunter ein paar unangenehme Vertreter (Pathogene), die gesundheitliche Probleme verursachen können, wahrscheinlich durch das Salz und den Sauerstoffmangel im Fermentationsglas abgetötet werden. Das Salz ist für diese Mikroben ein Hindernis, die Überlebenden belohnt es jedoch, da es den in den Kohlblättern gespeicherten Zucker freisetzt.

Verschließen Sie nun das Gefäß mit einem Deckel, sodass kein weiterer Sauerstoff mehr eindringen kann. Jetzt können Sie sicher sein, dass auch viele der übrigen unerwünschten Mikroben abgetötet werden, wodurch für die Überlebenden mehr Nahrung übrig bleibt. Nun stellen Sie die Mischung an einen kühlen, dunklen Ort und warten, dass die Magie beginnt. Natürlich handelt es sich beim Prozess des »Kaltgarens« nicht wirklich um Magie, sondern schlicht um einen Selektionsprozess von Mikroben, die verschiedene chemische Stoffe bilden. Schon nach etwa 24 Stunden zeigen sich an der Oberfläche der Flüssigkeit erste Bläschen – ein klares Anzeichen dafür, dass die winzigen Mikroben sich bereits vermehrt haben und sich den Kohl schmecken lassen. Die darin enthaltenen Ballaststoffe und Polyphenole sind, ebenso wie das zuckerhaltige Innere, ein Festmahl für die Mikroben, deren Appetit unersättlich ist. Diese winzigen Kohlendioxidbläschen, die von spezialisierten Mikroben (Hefen und ein paar Bakterienarten) erzeugt werden, steigen an die Oberfläche. Daher ist es empfehlenswert, das Gärgefäß alle paar Tage zu entlüften, damit sie entweichen können und sich nicht zu viel Druck aufbaut. Sonst könnte Flüssigkeit austreten oder, noch schlimmer, es gar zu einer Explosion kommen. In der Fermentationswelt spricht man in diesem Zusammenhang auch liebevoll vom »Rülpsen« oder »Aufstoßen« der fermentierten Lebensmittel.

Noch ist der Überlebenskampf der Mikroben jedoch nicht vorbei, sie wetteifern weiter um den Sieg. Einige sind in dem sauerstoffarmen und salzreichen Milieu ganz in ihrem Element, und nun, da die sauerstoffliebende Konkurrenz ausgeschaltet ist, haben sie sich stark vermehrt. Allerdings erwartet sie bald ein Schock. Manche der Mikroben beginnen in der sauerstoffarmen Umgebung, schwache Säuren wie Milch- und Essigsäure zu bilden, wodurch die Mischung sauer wird. Ihr pH-Wert sinkt auf unter 4,5, was nur wenige Mikrobenarten vertragen. Und so sind nach etwa drei Tagen nur noch die Spezialisten unter den Bakterien und Hefen übrig. Die aggressiven, potenziell gefährlichen Mikroben wie E. coli und Staphylococcus wurden mittlerweile eliminiert. Der fermentierte Kohl – das Sauerkraut – kann jetzt bedenkenlos probiert werden.

Der ursprünglich violette Kohl leuchtet jetzt rosa wie ein Sonnenuntergang, seine Textur ist weicher und der Geschmack pikanter, säuerlicher geworden. Die hunderten unterschiedlichen chemischen Verbindungen und Ballaststoffe, die im Kohl enthalten waren, haben die Vermehrung der überlebenden Bakterien befeuert, wodurch noch mehr Säure und Kohlendioxidbläschen entstanden sind. Die siegreichen Mikroben fühlen sich nun in dem Gefäß ganz zu Hause und erzeugen Hunderte weitere Stoffwechselprodukte, während sie den Kohl zersetzen. Alle Mikroben, die Ballaststoffe abbauen und Polyphenole verwenden, bilden dabei sogenannte »postbiotische« Stoffe – gleichsam aus dem Nichts wie ein Zauberer, der ein Kaninchen aus dem Hut zieht, und Sie sitzen in der ersten Reihe dieser magischen Show. Es ist derselbe Fermentationsprozess, bei dem Pflanzen, hier Ihr Kohl, von Mikroben zerlegt und in völlig neue Stoffe umgewandelt werden, der auch in jedem Einzelnen von uns stattfindet.

Warten Sie geduldig ab, bis Ihr Sauerkraut den richtigen Grad an Knackigkeit, Säure und Geschmacksvielfalt angenommen hat. Ich persönlich verzehre es nach fünf bis zehn Tagen, abhängig von der Farbe des Kohls (Rotkohl braucht etwas länger als Weißkohl), der Gemüsemischung und der Zimmertemperatur, da all das die Geschwindigkeit des Fermentationsprozesses beeinflusst.

Diese herrliche Mischung aus Mikroben und ihren Stoffwechselprodukten, Ballaststoffen und Polyphenolen durchwandert dann später den Kosmos Ihres Darms und muss sich in der nächsten Runde der Fermentationsshow weiteren Überlebenskämpfen stellen. Auf die Krautmikroben warten nun Hunderte Billionen Darmmikroben (im Dickdarm sind es hauptsächlich Bakterien und Viren, aber auch Hefepilze und Parasiten; in der Dünndarmschleimhaut davor handelt es sich nur um ein paar Milliarden Mikroben). Jeder Bissen eines fermentierten Lebensmittels schleust neue Mikroben in unser Darmmikrobiom ein und versorgt die bereits vorhandenen zudem mit einer Vielzahl köstlicher Ballaststoffe und Polyphenole, die infolge der Fermentierung im Glas teilweise bereits umgewandelt und vorverdaut sind.

Der gewaltige Unterschied zwischen rohem geschnittenen Kohl in einem Salat und seiner fermentierten Version in Form von Sauerkraut ist allein der Kraft der Fermentation, dieser uralten Form des Kochens, zu verdanken.

Schauen wir uns nun also an, was mit dem Sauerkraut und seinen Mikroben, dem Spezialteam von säureliebenden und sauerstoffverachtenden Überlebenskünstlern, passiert, sobald wir einen Bissen davon nehmen und sie wieder einmal gezwungen sind, sich an eine neue Umgebung anzupassen.

Die zweite Fermentation

Sobald die Mikroben in unserem Mund mit dem Speichel in Berührung kommen, befinden sie sich in einem neutralen, nicht sauren Milieu. Das ist allerdings nicht weiter problematisch, da sie dort nur wenige Sekunden verweilen, bevor sie sich im Magen mit der nächsten Herausforderung konfrontiert sehen. Dort sind sie von Magensäure umgeben, die einen pH-Wert von unter 2 aufweist, der für sie sehr ungemütlich ist. Früher ging man davon aus, dass nahezu alle der mehreren Milliarden Mikroben (allein eine Portion Sauerkraut enthält 25 Milliarden) sofort von der Magensäure abgetötet würden; doch das beruhte auf veralteten Daten und Zellkultivierungsmethoden, die 99 Prozent der Mikrobenarten außer Acht ließen. Manche Mikroben sterben im Magen tatsächlich innerhalb weniger Minuten ab, insbesondere die der äußeren Krautschichten; andere wiederum sind womöglich zwischen Blätterschichten vor der Säure geschützt. Auch besonders kleine Mikroben, die erst kürzlich entdeckt wurden, dürften der Magensäure entgehen. Diese sogenannten Ultramikrobakterien (UMB) sind höchstens 0,1 Kubikmikrometer groß, manche sogar nur 0,009 Kubikmikrometer.2 Zur Veranschaulichung: Ein einziges E.-coli-Bakterium könnte bis zu 150 dieser Winzlinge beherbergen; 150 000 von ihnen würden auf die Spitze eines Menschenhaares passen. Auch können sich manche normalgroßen Mikroben temporär zusammenziehen, um sich vor Änderungen des Säuregehalts oder der Temperatur zu schützen. In diesem Zustand sind sie selbst mit modernen wissenschaftlichen Methoden nicht zu entdecken.

Bekannt ist allerdings auch, dass ein paar Bakterienarten selbst die widrigen Bedingungen im menschlichen Magen so sehr lieben, dass sie dort dauerhaft leben, wie zum Beispiel der weitverbreitete Helicobacter pylori, der Magengeschwüre verursachen kann. Um ihm den Garaus zu machen, braucht es normalerweise die Kombination von drei Antibiotika. Interessanterweise können jedoch auch probiotische Mikroben, die die Magenschleimhaut besiedeln, die Schwere dieser Geschwüre verringern, wenn der Säuregrad einmal gesunken ist. Der Säuregrad des Magens unterliegt starken Schwankungen, und bei Menschen, die unter einer Gastritis (Magenschleimhautentzündung) leiden oder säureblockende Medikamente wie Protonenpumpenhemmer (PPI) einnehmen, ist er niedriger, wodurch viele Mikroben überleben – nützliche ebenso wie schädliche. Sind es Mikroben aus Probiotika wie unserem Sauerkraut, ist das von Vorteil, meistens handelt es sich jedoch um schädliche Pathogene, die das Risiko für Entzündungen in Magen und Darm erhöhen.

Obwohl die schwächeren, schutzlosen Mikroben nun also dezimiert wurden, klammern sich noch viele von ihnen tapfer an Stückchen des Kohls fest und setzen ihren Weg in den Zwölffingerdarm fort. In dem flüssigen Milieu zwischen den schleimigen Schichten der Dünndarmwand hat sich der Überlebenskampf etwas beruhigt. Hier treffen unsere Kämpfer nur auf ein paar Mikroben, die versteckt in den vielen Falten und Einbuchtungen des riesigen Dünndarms hausen. Mit seinen etwa fünf Metern Länge und einer Oberfläche von 200 Quadratmetern würde er ausgebreitet glatt einen ganzen Tennisplatz bedecken. Noch wissen wir nicht genau, was sich im riesigen Dünndarm abspielt, da er bislang ohne chirurgischen Eingriff nur schwer zugänglich ist. Zwar gibt es seit Neuestem kleine, intelligente Kapseln zum Schlucken, die beim Durchwandern des Dünndarms eine winzige Biopsie durchführen und am nächsten Tag in der Toilette wieder eingesammelt werden können, doch dieses kostspielige Experiment wurde bisher erst wenige Male durchgeführt.3 Daher wissen wir, dass die Hauptfunktion des Dünndarms in der Aufnahme von Nährstoffen besteht, aber was dort sonst noch vor sich geht, können wir nur mutmaßen. Nach derzeitigem Kenntnisstand läuft die wichtigste Wechselwirkung zwischen den dort ansässigen Mikroben und den fermentierten Lebensmitteln über Signale und Wahrnehmung ab: Sobald die Darmmikroben die Besucher auf dem Kohl entdecken, signalisieren sie ihren Freunden und ihrem weitverzweigten Netzwerk, dass Ballaststoffe und Polyphenole zum Dickdarm unterwegs sind, der von ganzen Heerscharen von Mikroben besiedelt ist.

Wichtig für die Zusammenarbeit mit den Darmmikroben sind die erst kürzlich entdeckten Neuropod-Zellen in der Darmschleimhaut.4 Sie sind darauf spezialisiert, zu erspüren, welche Nährstoffe von den Mikroben aufgenommen und welche chemischen Stoffe gebildet werden. Mittels eines weit gefächerten Kommunikationssystems melden sie dem Gehirn innerhalb von Millisekunden, welche guten und schlechten Nährstoffe unterwegs sind. Diese Lebensmittelsensoren spielen eine entscheidende Rolle für das Essverhalten, und ihre Entdeckung hat den Blick auf das Verhältnis von Darm und Hirn völlig verändert. Die spezialisierten Neuropod-Zellen weisen nicht nur Geschmacksrezeptoren auf, um winzige Mengen an Zucker, Fett und Proteinen aufzuspüren, sondern sind auch in der Lage, Mikroben und ihre Stoffwechselprodukte, wie zum Beispiel kurzkettige Fettsäuren (SCFA), zu erkennen.

Mittlerweile setzt sich zunehmend die Auffassung durch, dass die Wirkung fermentierter Lebensmittel oder zumindest ihrer probiotischen Mikroben darin besteht, wie sie mit dem Dünndarm interagieren, der daraufhin mit dem Immunsystem kommuniziert und es beeinflusst. Noch ist das eine Hypothese und uns fehlen eindeutige Beweise. Dafür spricht allerdings, dass der Dünndarm die einzige Station auf der Reise der Krautmikroben durch den Darm ist, an der das Milieu ihnen nicht feindlich gesinnt ist. Zudem, und das ist entscheidend, sind sie dort nicht mit einer Übermacht von ansässigen Darmmikroben konfrontiert, die ihnen zahlenmäßig eine Million zu eins überlegen sind und mit der sie konkurrieren müssen. Da manche Dünndarmerkrankungen durch Probiotika abgemildert oder bisweilen sogar geheilt werden können, wissen wir, dass von außen zugeführte Mikroben dort durchaus wirken können. Also liegt der Schluss nahe, dass unsere Mikroben auf ihrem Sauerkrautfloß in diesem freundlichen Hafen anlegen, um sich auszuruhen und zu vermehren. So wächst ihre Zahl an, und sie können größere Mengen an gesunden Stoffen bilden, die mit den Neuropod- und Immunzellen in der Darmschleimhaut interagieren.

Während das Krautfloß nun mitsamt seiner nützlichen Besatzung die Reise in Richtung Dickdarm fortsetzt, weiß unser Körper bereits Bescheid und ist vorbereitet.

In nunmehr etwas größerer Schar werden die unerschrockenen Reisenden durch die Ileozäkalklappe auf peristaltischen Wellen, die von Nervenzellgeflechten gesteuert werden, in die dunklen Tiefen des Dickdarms befördert. Dort sehen sie sich der nächsten Herausforderung gegenüber: Plötzlich sind sie von einer riesigen Schar Darmmikroben umgeben. Stellen Sie sich eine Gruppe von zwanzig Fußballfans vor, die eng aneinandergedrängt nach einem Auswärtsspiel ihrer Mannschaft das Stadion verlässt und sich einem Meer von grölenden Fans der gegnerischen Mannschaft gegenübersieht. Die Mikroben klammern sich verzweifelt an ihr Rettungsfloß aus fermentiertem Kohl. Lassen sie los, bedeutet das für sie den sicheren Tod, denn im Gegensatz zu den zähen Einheimischen sind sie an das Leben auf dem sauren, salzigen Kohl gewöhnt, nicht an das alkalische Milieu des Darms.

Ein paar glückliche Mikroben, die sich noch an unverdautem Kohl festklammern konnten, schaffen es, sich unbemerkt zu vermehren und gesunde chemische Stoffe, etwa entzündungshemmende kurzkettige Fettsäuren, zu bilden. Wie im Dünndarm werden sie auch hier von den wachsamen Neuropod-Zellen und den vielen Immunzellen in der Darmschleimhaut entdeckt, die dann beruhigende Signale an Immunsystem und Gehirn aussenden. Inzwischen geht man davon aus, dass die weitgereisten Mikroben diese Signale über einzigartige chemische Stoffe weitergeben, die vermutlich gar nicht erst entstehen würden, würde man den Darmmikroben einfach gekochten Kohl vorsetzen. Sie verdanken ihre Existenz der besonderen Kraft fermentierter Lebensmittel.

Bald darauf wird das Krautfloß vollständig von den hungrigen Darmmikroben vertilgt. Sie verwenden die Nährstoffe in den Fasern sowie die Polyphenole als eine Art Treibstoff, um sich zu vermehren und noch mehr nützliche Chemikalien zu bilden. Nach ein paar Tagen des Kampfes gegen die millionenfache Übermacht der Darmmikroben sind wahrscheinlich fast alle Krautmikroben und ihre Nachkommen tot. Ihre abgestorbenen Überreste werden kurzerhand über den Stuhl ausgeschieden, zusammen mit Billionen kurzlebiger Darmmikroben. Etwa die Hälfte der Trockensubstanz unseres täglichen Stuhls besteht aus winzigen abgestorbenen Mikroben – was Ihnen vielleicht einen Eindruck von der schieren Menge der beteiligten Mikroben und den schnellen Lebenszyklen in unserem Darm verschafft.

Bis vor Kurzem konnte nur ein Bruchteil der Mikroben in einer durchschnittlichen Stuhlprobe nachgewiesen werden. Mittlerweile lässt sich mittels genetischer Sequenzierung jedoch einschätzen, wie viele der milchsäurebildenden Mikroben aus einem fermentierten Lebensmittel tatsächlich den Weg bis in die Kloschüssel schaffen. Menschen, die regelmäßig Fermentiertes verzehren, ob nun einfachen Joghurt, Kimchi oder Sauerkraut, weisen in ihren Stuhlproben eine deutlich größere Anzahl an fermentierenden Mikroben auf als Personen, die solche Lebensmittel nicht verzehren. Entscheidend ist dabei, dass diese Mengen weit über der Zahl der Mikroben liegen, die mit der Nahrung in den Darm gelangt sind – ein eindeutiger Hinweis darauf, dass sie sich im Körper vermehrt haben.

Früher ging man davon aus, dass alle probiotischen Mikroben, die – ob nun aus Lebensmitteln oder Kapseln – in den Magen gelangen, absterben, noch bevor sie ihre gesundheitsfördernde Wirkung entfalten können. Mittlerweile weiß man jedoch, dass viele von ihnen die Reise durch Magen und Dünndarm überleben, bevor sie anschließend in den Dickdarm gelangen, und viele klinische Studien zeigen nun, dass sie die Gesundheit tatsächlich verbessern können.5 Ein weiterer, ebenso bizarrer wie einleuchtender Grund, warum sich probiotische Mikroben positiv auswirken, ist ihr »Nachleben«. Selbst wenn sie auf der Reise sterben, wirken sie sich, vermutlich durch chemische Stoffe, die sie bilden, oder Proteine in ihren Zellwänden, nach wie vor günstig auf die Gesundheit aus. Über negative Effekte dieser Zombie-Mikroben gibt es bisher keine Erkenntnisse. Wir werden später noch einen genaueren Blick auf diese skurrile Vorstellung eines Mikroben-Nachlebens werfen.

Dass fermentierte Lebensmittel gesünder sind als rohe, liegt also auch daran, dass sie im Grunde doppelt fermentiert werden. Die erste Fermentierung spielt sich im Gefäß ab. Sie ist anhand der neu entstehenden Gerüche, Bläschen und der Veränderungen in Farbe, Konsistenz und Geschmack nachzuvollziehen. Die zweite Fermentation können wir uns nur vorstellen. Sie läuft, wie wir nun gesehen haben, in der Dunkelheit des Darms ab. Infolge der ersten Fermentation können sich die Darmmikroben alle langwierigen Vorbereitungen sparen und sich gleich daranmachen, die ideale Mahlzeit zuzubereiten, die ihnen alle Nährstoffe liefert, die sie brauchen. Ein einfaches Beispiel dafür ist die Fermentation von Milch: Bei der Herstellung von Joghurt, Käse oder Kefir wird die Laktose (Milchzucker) durch externe, zugesetzte Mikroben bereits vorverdaut. Die Darmmikroben bekommen es daher mit viel kleineren Laktosehappen zu tun, die sie effektiver in winzige Zucker aufspalten können, und diese sind wiederum leichter verdaulich. Aus diesem Grund sind fermentierte Milchprodukte für Menschen, die an einer Laktoseintoleranz leiden oder denen das Verdauungsenzym Laktase fehlt, was auf 80 Prozent der Weltbevölkerung zutrifft, gut verträglich, während ihnen frische Milch Beschwerden bereitet.

Es war eine lange Reise für die Mikroben – vom Kohl auf dem Feld über das salzige Milieu im Fermentationsgefäß bis in den Darm, wo sie chemische Stoffe bildeten und einen heldenhaften Märtyrertod starben. Ich hoffe, diese Beschreibung der Reise der Mikroben konnte Ihnen veranschaulichen, welch große transformative Kraft in diesen Winzlingen steckt und was für eine erstaunliche Leistung sie im Dienste unserer Gesundheit erbringen.

Die »Fermentierer« – ein Überblick

Das Leben der Mikroben gleicht einem abenteuerreichen Actionfilm. Im Zeitraffer werden sie geboren, leben, fressen, pflanzen sich fort und sterben. Und sie hinterlassen ein Vermächtnis in Form ihrer Überreste und Flüssigkeiten, das noch monatelang nachwirkt. Viele Mikroben sind in der Lage, in einen inaktiven Zustand zu verfallen, entweder als geschrumpfte Version ihrer selbst oder als Spore mit einer schützenden Hülle, wodurch sie in einem unwirtlichen Milieu (Säure, Hitze, Kälte) überleben können, bis die Bedingungen sich wieder verbessern.1 Sogenannte Ultramikrobakterien, über die nur wenig bekannt ist, sind so klein, dass sie durch jeden Filter schlüpfen.

Rund die Hälfte der Bakterienarten kann Sporen bilden, die in einer Art Tiefschlaf bis zu mehreren Jahren überdauern. Auch hier sichert dieser raffinierte Schutzmechanismus ihr Überleben in feindlicher Umgebung. In seltenen Fällen lösen Sporen gesundheitliche Probleme aus, zum Beispiel kann Bacillus cereus beim Aufwärmen von weißem Reis oder anderen Speisen eine Lebensmittelvergiftung verursachen.2 Dieser Mikrobe ist durch Hitze oder Alkohol nur schwer beizukommen, und sanftes Erhitzen erweckt sie wieder zum Leben. Beim Fermentieren sind Sporen in der Regel allerdings kein Problem und die meisten Milchsäurebakterien sind nicht sporenbildend.

Die Vermehrungsrate der Mikroben und mithin auch die Fermentationsgeschwindigkeit hängen von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem auch vom Säuregrad der Umgebung, wie wir schon bei unseren Krautmikroben gesehen haben, und vor allem der Gärtemperatur. Manche Mikroben verdoppeln sich im Körper alle 30 Minuten; im Gefäß dauert es meist etwas länger: Nach ein paar Stunden der Anpassung an die neue Umgebung kann sich ihre Zahl alle 90 Minuten verdoppeln, was bedeutet, dass in 24 Stunden bis zu sechzehn Mikrobengenerationen entstehen können. Gibt man 3 Gramm Kefirknollen mit 300 Millionen Kolonien zur Milch (Mikroben werden in koloniebildenden Einheiten [KBE] gemessen), ergibt das nach 24 Stunden 20 Billionen Mikroben, also sage und schreibe 70 Milliarden pro Milliliter! Die Anzahl der Mikroben dürfte in den meisten kommerziellen Kefir- und Joghurtprodukten niedriger liegen, da diese dort erst in den späteren Stadien des Herstellungsprozesses, kurz vor der Kühlung, zugesetzt werden. Zum Vergleich: Die meisten probiotischen Nahrungsergänzungsmittel enthalten nur 1 bis 10 Milliarden KBE pro Kapsel. Irgendwann sterben die Mikroben ab, wenn ihnen Nährstoffe oder der Platz ausgehen oder die Bedingungen zu unwirtlich für sie werden. Oft zerstören sie sich selbst, weil sie zu viele Nebenprodukte bilden, sodass der Gehalt an Alkohol (15 Prozent ist die Obergrenze) oder Säure zu hoch liegt.

Bis vor Kurzem wussten wir fast nichts darüber, wie viele verschiedene Lebensmittelmikroben es überhaupt gibt und was sie bewirken. Durch eine Studie aus dem Jahr 2024, die nach fünf Jahren Arbeit eines EU-Forschungsverbunds durchgeführt wurde, konnten endlich einige wichtige Fragen beantwortet werden und die Anzahl der bekannten Lebensmittelmikroben hat sich verdreifacht. Im Zuge der Studie entstand eine Datenbank der Lebensmittelmikroben, indem die Gene der Bakterien in 2 533 Lebensmitteln sequenziert und mit den Bakteriengenen in Darmproben von 20 000 Personen verglichen wurden.3 Die untersuchten Lebensmittel reichten von Alkohol über Milchprodukte bis hin zu Kefir und Kombucha, fermentierten Fleischprodukten wie Wurst und Salami und nicht fermentierten Fleischprodukten, Saaten, Wurzeln sowie Fisch, Gemüse beziehungsweise Obst in fermentierter und nicht fermentierter Form. Zudem wurden 358 Sorten probiotischer Lebensmittel, von Kimchi bis Sauerteig, unter die Lupe genommen, einschließlich einiger Lebensmittel, die noch nie eingehender untersucht worden waren, wie fermentierte Saaten und Fisch (zum Beispiel koreanischer Rochen), mexikanischer Pulque (fermentierter Agavensaft), afrikanischen Palmwein und verschiedene Fleischsorten. Es wurden mehr als 10 000 verschiedene Bakteriengenome entdeckt, die in 1 036 Artengruppen unterteilt wurden, von denen der größte und häufigste die Bacillota (früher: Firmicutes) waren. Etwa die Hälfte der gefundenen Mikroben waren bis dahin unbekannt, selbst in gut untersuchten Lebensmitteln wie vielen Käsesorten und anderen Milchprodukten. Das zeigt, wie wenig wir wissen und wie viel es auf diesem Gebiet noch zu entdecken gilt.

Etwa 40 Prozent der entdeckten Bakterien sind, was ihre Nahrung angeht, wählerisch – sie waren nur in einem einzigen Lebensmittel nachzuweisen. Etwa 25 Prozent traten hingegen in unterschiedlichen Lebensmitteln auf. Allgemein lässt sich sagen, dass sich in fermentierten Lebensmitteln meist Mikrobenarten fanden, die auch in anderen fermentierten Produkten gefunden wurden; bei nicht Fermentiertem waren die Mikrobenarten hingegen häufig spezifisch für das jeweilige Produkt. Ein Beispiel dafür ist Brochothrix, ein Bakterium, das häufig in Fleisch zu finden und dafür verantwortlich ist, dass es schnell verdirbt und unangenehm zu riechen beginnt. Eine Ausnahme stellt Rohmilch dar, bei der man in kleinen Mengen die Mikrobenarten fand, die auch in Joghurt vorhanden sind, zum Beispiel mehrere Lactobacillus-Stämme sowie Streptococcus thermophilus. Viele dieser Mikroben wurden noch nie außerhalb von Lebensmitteln nachgewiesen, was darauf schließen lässt, dass sie auf diese spezielle Umgebung in den jeweiligen Produkten spezialisiert sind.

Auch die Vielfalt verschiedener Mikrobenarten wurde untersucht. Die Studie kam tatsächlich zu dem Ergebnis, dass unpasteurisierte Lebensmittel mehr unterschiedliche Arten enthielten als fermentierte. Das ist darauf zurückzuführen, dass durch den Fermentationsprozess nicht angepasste Mikroben rasch abgetötet werden. Die höchste Mikrobenvielfalt fand sich in Proben von Fisch (der markante Fischgeruch verdankt sich den vielen chemischen Stoffen, die von ihnen gebildet werden). In nahezu allen Lebensmitteln stieß man auf unbekannte oder neue Arten, insbesondere in fermentiertem Tee (Kombucha) und fermentierter Agave (Pulque). Nur 25 Mikrobenarten (23 Bakterien und zwei Hefen) sind für den Geschmack der meisten getesteten Lebensmittelkategorien verantwortlich und sie erwiesen sich somit als ausschlaggebender als die geografische Herkunft. Merkwürdigerweise gab es eine beträchtliche Schnittmenge der Mikroben in Kombucha, Kaffee und fermentiertem Tee (Pu-Erh).

Während in Speichelproben kaum Lebensmittelmikroben nachgewiesen werden konnten, stieß man in menschlichem Stuhl auf etwa die Hälfte dieser Mikroben, was darauf hindeutet, dass sie im Darm zumindest kurzzeitig überleben können. Bei Säuglingen stimmen sogar 56 Prozent der Mikrobenarten im Darm mit denen in der Ernährung überein; hierbei dominiert Bifidobacterium longum, das in Muttermilch enthalten ist. Mit zunehmender Vielfalt der Darmmikroben sinkt dieser Anteil jedoch – auf nur 8 Prozent bei älteren Kindern und auf durchschnittlich 3 Prozent bei Erwachsenen. Das ist auf eine größere Ernährungsvielfalt zurückzuführen, die nicht mehr rein auf Muttermilch beschränkt ist, sowie auf die stärkere Interaktion mit der Umwelt, einschließlich Menschen und Tieren. Der niedrige Anteil von nur 3 Prozent Lebensmittelmikroben verdeutlicht, dass die Billionen von Mikroben im Darm nicht nur aus der Ernährung, sondern aus den unterschiedlichsten Quellen stammen können wie Luft, Erde, Tiere und anderen Menschen. Deutlich wird jedoch auch, wie überdurchschnittlich stark die aus Lebensmitteln aufgenommenen Mikroben unsere Gesundheit beeinflussen, anders als ihr geringer Anteil am gesamten Darmmikrobiom vermuten lassen würde. Wir haben bereits gesehen, dass fermentierende Mikroben im Dünndarm eine noch viel größere Wirkung haben; dort liegt ihr Anteil vermutlich höher, doch noch ist es nicht möglich, diesen genau zu bestimmen.

Ganz gleich aber, wie die Zusammensetzung des Darmmikrobioms aussieht, neue Mikrobenarten können durch den Verzehr unterschiedlicher Lebensmittel – ob fermentiert oder nicht – aufgenommen werden, und bereits vorhandene Mikroben können sich vermehren. Ein gutes Beispiel sind die auf Algen spezialisierten Mikroben Vibrio EJY3. Verzehrt man einen Fisch, der sich von diesen Algen ernährt, nimmt man auch die Mikroben auf, die sich dann im Darm ansiedeln. Durch sogenannten horizontalen Gentransfer tauschen die Mikroben Gene mit bereits vorhandenen Darmbakterien aus. Durch dieses genetische Geben und Nehmen werden Gene, die für Enzyme zur Verdauung von Algen kodieren, weitergegeben. Die Darmmikroben (und folglich der Körper) können somit alle Nährstoffe und gesundheitlichen Vorzüge der Algen, die verzehrt wurden, aufnehmen.4 Bei den Bewohnern der Küsten Japans ist genau das der Fall: Ihr Darmmikrobiom ist evolutionär genau darauf ausgerichtet, diese Algen, die roh gegessen werden, zu verwerten. Das Darmmikrobiom von Menschen, die nicht dort leben und nur gelegentlich Sushi essen, verfügt in der Regel nicht über die speziellen Mikroben, die die besten Nährstoffe aus den zähen Polysacchariden in rohen Algen verdauen können. Auch unsere Darmmikrobiome sind, je nachdem, wo wir leben, voller besonderer Gäste. Bierhefe (Saccharomyces cerevisiae; auch Brau- oder Backhefe genannt), die in vielen Lebensmitteln enthalten ist, die wir regelmäßig zu uns nehmen, ist etwa so ein heimisch gewordener Gast.

Als wir gemeinsam mit unseren italienischen Kollegen eine Teilmenge von gut 30 000 Personen unserer ZOE-Datenbank (die insgesamt 250 000 Personen umfasst) näher unter die Lupe nahmen, stießen wir auf eine weitere interessante Mikrobenart: Lawsonibacter asaccharolyticus. Die Ergebnisse unserer Studie wurden im renommierten Journal Nature Microbiology publiziert. Der Kaffee liebende Lawsonibacter lässt sich im Darm von Kaffeetrinkern in großen Mengen nachweisen, nicht aber bei Teetrinkern.5 Wir fanden heraus, dass dieser Lawsonibacter, wenn auch selten und in geringen Mengen, sogar bereits im Mikrobiom von Neugeborenen nachgewiesen werden kann, was bedeuten muss, dass er sich schon nach einem Kuss von einem kaffeetrinkenden Elternteil in kleinen Mengen dort ansiedeln kann. Die Mikrobe wartet dann geduldig in einem Winkel des Darms auf den Tag, an dem sie wieder mit Kaffee gefüttert wird. Auch bei Menschen aus Ländern, in denen kein Kaffee getrunken wird, ließen sich geringe Mengen des Lawsonibacter nachweisen. Daraus lässt sich schließen, dass, obgleich man ein bestimmtes Lebensmittel oder Getränk nicht selbst zu sich nimmt, ein paar der darin enthaltenen Mikroben den Weg in den Darm finden können, wenn jemand in unserer Nähe es verzehrt. Auch aus diesem Grund ist die Vielfalt verschiedener Esskulturen so wichtig.

Viele der Mikroben, die sich in und auf Lebensmitteln tummeln, spielen für die Fermentierung und die damit einhergehende Umwandlung von Lebensmitteln vermutlich keine Rolle; andere hingegen haben die entsprechenden Fähigkeiten entwickelt. Es gibt Hunderte verschiedener »Fermentierer«, ihr Spektrum umfasst Bakterien, Pilze und auch Viren. Sie spielen eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit, und auch wenn sie für das bloße Auge nicht sichtbar sind und schwer verständliche wissenschaftliche Bezeichnungen tragen, sollten wir lernen, sie als Freunde zu betrachten. Nehmen wir uns also einen Moment Zeit und werfen einen Blick auf die verschiedenen Arten dieser Mikroben und ihre Funktionen.

Milchsäurebakterien und Co.

Lactobacillus Der Begriff ist eine Zusammensetzung aus dem Lateinischen lacto, »Milch«, und bacillus, »Stäbchen« – damit ist der Name Programm. Heute bezeichnet »Lactobacillus« im weiteren Sinn eine große Gruppe eng miteinander verwandter Milchsäurebakterien, die aufgrund genetischer Analysen im Jahr 2020 auf 25 teils sehr heterogene Gattungen verteilt wurden. Diese wichtige Gruppe an stäbchenförmigen Bakterien ernährt sich vom Glukoseanteil der Laktose. Laktobazillen spielen auch bei der Fermentation eine entscheidende Rolle, da sie Zucker in Säure verwandeln und so für einen niedrigen pH-Wert (also einen hohen Säuregrad) sorgen. Dadurch werden die für Fäulnis verantwortlichen Mikroben abgetötet. Laktobazillen bevorzugen eine dunkle, sauerstoffarme Umgebung, können aber auch Luft vertragen, weshalb sie zu den aerotoleranten anaeroben Mikroorganismen gezählt werden. Sie mögen es gerne warm, im Kühlschrank fallen sie in eine Art Kälteschlaf. Was ihre Ernährung betrifft, sind sie wählerisch: Sie ernähren sich ausschließlich von bestimmten Einfachzuckern, sogenannten Hexosen, die ihnen glücklicherweise in großen Mengen zur Verfügung stehen. Zu den verbreiteten Unterarten gehören Lactobacillus acidophilus (säureliebend), Lactobacillus delbrueckii, Lacticaseibacillus casei und Lacticaseibacillus paracasei (käseliebend), Lacticaseibacillus rhamnosus und Lactobacillus gasseri. Laktobazillen sind in vielen fermentierten Lebensmitteln zu finden, wie zum Beispiel Joghurt, Kefir, Sauerteig, Sauerkraut, Tempeh (fermentiertes Soja) und Kimchi. Sie werden als Probiotika eingesetzt und sind häufig Bestandteil von Starterkulturen für fermentierte Lebensmittel. (Als Starterkultur bezeichnet man eine Mischung von bestimmten Mikroben und einem Nährboden, also einem Lebensmittel wie Saaten oder Körner, das die Mikroben mögen. Diese eingespielten mikrobiellen Gemeinschaften bringen den Fermentationsprozess in Gang.)

Lactococcus hat eine ähnliche Funktion und Wirkweise wie Lactobacillus; allerdings ist es nicht stäbchenförmig, sondern bildet Paare oder Ketten. Auch diese Mikroben erzeugen Milchsäure, ernähren sich ausschließlich von Glukose und werden üblicherweise bei der Fermentation von Milchprodukten eingesetzt. Viele von ihnen tragen deshalb »Lacto-« im Namen, doch es gibt zahlreiche andere milchsäurebildende Bakterien, bei denen das nicht der Fall ist, wie zum Beispiel Pediococcus, Aerococcus, Weissella und Leuconostoc.

Leuconostoc bildet ebenfalls Ketten, ist jedoch anpassungsfähiger als Lactococcus. Was seine Nahrung angeht, ist es nicht so wählerisch, es mag nicht nur Milchprodukte, sondern auch verschiedene Pflanzenarten, wie zum Beispiel Kohl. Auch bei der Herstellung von Kombucha kommt Leuconostoc im SCOBY zum Einsatz (dazu später mehr). Für die Herstellung von Sauerteig ist es ebenfalls nützlich, allerdings entwickelt die Starterkultur dann bisweilen einen recht intensiven Geruch. Aber das legt sich normalerweise rasch wieder, denn sobald sich säurebildende Bakterien vermehren, wird das säureempfindliche Leuconostoc abgetötet.

Streptococcus thermophilus ist ein verbreitetes milchsäurebildendes Bakterium und wird häufig bei der Herstellung von kommerziellem Joghurt verwendet. Es ist gut an sauerstoffarme Umgebungen angepasst und wartet dann einfach den richtigen Moment für seinen Einsatz ab.6 Allerdings mag S. thermophilus es gerne warm und entwickelt seine Superkräfte erst bei 35 bis 42 ºC. Am besten arbeitet er im Team zusammen mit L. delbrueckii: Die beiden Mikrobenarten arbeiten Hand in Hand und teilen Nährstoffe miteinander, wie zum Beispiel Folsäure. Viele Mikroben bilden Vitamine wie Folsäure oder Vitamin K und tauschen diese mit befreundeten Nachbarn aus oder geben sie an ihren Wirt (also an uns) weiter.

Was passiert, wenn man ein Milchsäurebakterium wie etwa Lactobacillus in ein Gefäß mit Milch gibt, um Kefir oder Joghurt herzustellen? Während das Bakterium umherschwimmt, absorbiert (schluckt) es ein kleines Kügelchen der Laktose. Sobald es geschluckt wurde und sich im Inneren des Bakteriums befindet, spaltet das Bakterium die Laktose enzymatisch in ihre Bestandteile auf: die Einfachzucker Glukose und Galaktose. Anschließend verwendet es die Glukose (sowie manchmal auch die Galaktose) als Energiequelle, um rasch zu wachsen und sich zu vermehren, wobei Milchsäure als Nebenprodukt entsteht. Die Säure, die sich dadurch in der Zelle des Bakteriums ansammelt, wird an die Milch abgegeben, deren Säuregehalt somit wiederum steigt. Andere, weniger gut angepasste Bakterien werden auf diese Weise davon abgehalten, sich ebenfalls von der Milch zu ernähren.

Acetobacter aceti, ein Bakterium, das Wein (Ethanol) in Essig (Essigsäure) umwandelt, wurde von Louis Pasteur entdeckt. Es gehört der Gattung Acetobacter (Essigsäurebakterien) an, die alle Essigsäure bilden. Im Unterschied zu den Milchsäurebakterien benötigen Acetobacter Sauerstoff und ernähren sich von verschiedenen Zuckerarten, die sie fermentieren, etwa in Blütennektar, Honig, Früchten und Erde. Anders als Milchsäurebakterien sind sie außerdem aktiv beweglich. Sie können im Nu eine Schicht, auch »Essigmutter« genannt, bilden und haben eine Toleranz gegenüber Essigsäure entwickelt, sodass sie in der von ihnen erzeugten sauren Umgebung überlebensfähig sind.

Wenn Acetobacter es sich lästigerweise in einer Flasche Rotwein gemütlich macht, die irgendwo offen herumsteht, nimmt es den Alkohol auf und wandelt ihn mittels zweier Enzyme in Acetaldehyd um; in einer zweiten Reaktion entsteht Essigsäure. Diese sondert Acetobacter dann in den Wein ab, der sich somit langsam, aber sicher in Essig verwandelt. Allerdings benötigt Acetobacter dafür Sauerstoff. Eine bereits geöffnete Flasche Rotwein lässt sich deshalb noch ein paar Tage aufbewahren, wenn der Flasche mittels einer Vakuumpumpe der Sauerstoff entzogen wird. Im Kühlschrank aufbewahrt, bleibt der Wein noch länger trinkbar, da sich die Aktivität der Mikroben bei kühleren Temperaturen verlangsamt. Neben der Essigherstellung kommt Acetobacter auch in vielen industriellen Prozessen zum Einsatz, etwa bei der Produktion von Biokraftstoffen.

Bacillus ist ein stäbchenförmiges Bakterium und ein echtes Allround-Talent. Es kann mit und auch ohne Sauerstoff überleben, und als Allesfresser ernährt es sich von Kohlenhydraten, Proteinen und bisweilen auch Fetten. Es ist ebenso zäh wie clever: Bei widrigen Bedingungen bildet es eine schützende Spore aus, indem es sich quasi über sich selbst stülpt, wodurch sich seine Zellwand verdoppelt. Dadurch ist es unempfindlich gegen Hitze wie Kälte und kann Jahrzehnte, ja sogar Jahrhunderte überleben. Manche Arten werden hauptsächlich eingesetzt, um Geschmack und Textur von Lebensmitteln zu verändern. Bacillus subtilis natto beispielsweise baut bei der Herstellung von Nattō die robusten Eiweiße von Sojabohnen ab, wodurch die typische schleimige Konsistenz und der charakteristische starke Geruch entstehen, und versorgt den Körper mit zusätzlichen Vitaminen wie etwa K2.

Bifidobakterien sind verzweigt geformte, nicht aktiv bewegliche Bakterien, die keinen Sauerstoff mögen und sich von Kohlenhydraten ernähren. Im Darmmikrobiom von Babys sind sie die am häufigsten zu findende Mikrobe; sie fühlen sich bei Körpertemperatur wohl und verdauen die Oligosaccharide in der Muttermilch, die für das Wachstum eines Säuglings wichtig sind. Diese vielseitigen Bakterien bilden sowohl kleine Mengen von Milch- als auch von Essigsäure. Als gute Teamplayer kooperieren sie bei der Fermentation einer ganzen Reihe von Milchprodukten mit anderen Bakteriengattungen, zum Beispiel Lactobacilli und Streptococci, was nicht nur für Geschmacksvielfalt sorgt, sondern auch gesundheitliche Vorteile mit sich bringt.

Propionibakterien sind echte Fermentationsspezialisten. Für die Käseherstellung in der Schweiz (allgemein in den Alpen) spielen sie eine zentrale Rolle. Unter anderem sorgen sie für die Löcher im Emmentaler Käse und weiteren Sorten. Sie ernähren sich von der Milchsäure, die andere Mikroben in ihrer Umgebung bilden. Im Gegenzug bauen sie diese zu Propion- und Essigsäure ab, die die Fermentierung begünstigen. Steht ihnen genügend Nahrung zur Verfügung, verzehren sie auch Fett und produzieren CO2, das dem Emmentaler seine charakteristischen Löcher verleiht, sowie Fettsäuren, denen er seinen nussigen Geschmack verdankt.

Enterobakterien begegnen uns bei bakteriellen Lebensmittelvergiftungen. Ein paar grundlegende Fakten darüber sollten jedem von uns bekannt sein. Sie werden durch den Verzehr von mit Mikroben verseuchten Lebensmitteln ausgelöst. Da der Körper versucht, sich dieser pathogenen – also krankheitserregenden – Mikroben auf dem schnellsten Weg zu entledigen, kommt es zu Symptomen wie Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. In vielen Fällen stecken Enterobakterien dahinter, eine große Gruppe von Bakterien, die häufig im Darm leben (griechisch énteron bedeutet »Darm«), aber auch in zahlreichen Lebensmitteln vorkommen. Salmonellen gehören zu den bekanntesten Vertretern dieser Bakteriengruppe. Häufig besiedeln sie rohes Fleisch (in den USA sind 25 Prozent des Hühnerfleischs verseucht, in Großbritannien 5 Prozent, in Deutschland liegt die Kontamination ebenfalls auf niedrigem Niveau), Eierschalen (falls diese nicht mit Bleichmittel oder Chlor gereinigt wurden) und 2 Prozent des rohen Rinderhackfleischs7. Selten kann eine Salmonellenvergiftung auch nach dem Verzehr von Milchprodukten oder verunreinigten verarbeiteten Lebensmitteln auftreten oder auch nach dem Genuss von Obst oder Gemüse in roher Form, die durch den Kontakt mit Wasser, Dung, Erde, Kompost oder Menschen kontaminiert wurden.

Die meisten Enterobakterien sind aktiv beweglich mittels fadenartiger Gebilde (Flagellen oder Geißeln). Sie mögen es gerne sauerstoffarm und dunkel. Abgesehen von den unangenehmeren Vertretern der Gruppe, wie etwa den Salmonellen, können sie durchaus nützlich sein: Viele Enterobakterien bilden Milchsäure, was die Frühphase der Fermentation beschleunigt. Auch können sie im Darm Nitrate in Nitrite umwandeln, und manche von ihnen ernähren sich von Nahrungsfetten. Einige Arten führen allerdings, wenn sie sich beim Fermentationsprozess von Milch oder Gemüse ernähren, zu unangenehmem Geruch oder zu Fäulnis. Zu diesen Fieslingen gehören neben Salmonella auch andere bekannte Vertreter wie E. coli, Klebsiella und Shigella. Nimmt man zu viele von ihnen auf, kann es zur oben erwähnten Lebensmittelvergiftung, die sich durch Durchfall und Erbrechen äußert, kommen. Glücklicherweise macht ihnen ein hoher Säuregehalt zu schaffen – verläuft der Fermentationsprozess normal, sind sie alle längst abgetötet, bevor das Lebensmittel auf den Tisch kommt. Auch das Erhitzen beim Kochen macht ihnen den Garaus.

Hefen und Schimmelpilze

Hefeorganismen sind etwa fünfmal so groß wie Bakterien. Sie gehören zum großen Reich der Pilze (Fungi), zu dem auch Schimmel und Fruchtkörper bildende Pilze gehören, und sie sind weder Tiere noch Pflanzen. Für die gelungene Fermentation vieler Lebensmittel, wie zum Beispiel Brot, Wein und Bier, sind Hefen seit Jahrtausenden unverzichtbar, meist im Zusammenspiel mit Bakterien in unterschiedlichem Mischungsverhältnis. Hefen sind zäh und anpassungsfähig: Sie kommen mit und ohne Sauerstoff bestens zurecht, halten Hitze ebenso gut aus wie Kälte, allerdings sind Temperaturen zwischen 15 und 30 ºC ideal für sie. Auch ein hoher Säuregehalt macht ihnen nichts aus. Alkohol vertragen sie gut, solange der Gehalt 16 Prozent nicht übersteigt. Sie wandeln Zucker in Alkohol und Kohlendioxid um, das den Teig aufgehen lässt. Hefen bilden bei der Fermentation viele Aromastoffe, und Nährhefe, eine inaktive Hefe (in Form von Flocken oder Pulver) wird häufig als veganer Ersatz für Parmesankäse eingesetzt, da sie ebenfalls Glutamat enthält, das für den herzhaften Geschmack sorgt.

Hefen sind einzellige Organismen, die sich zu großen Kolonien zusammenschließen; über tausend verschiedene Arten sind heute bekannt. Saccharomyces (Zuckerhefe) ist die bekannteste Fermentationshefe; sie ist in fast allen fermentierten Getränken zu finden – in Kefir ebenso wie in Bier. Auch im menschlichen Darm fühlt sie sich heimisch. In sauerstoffhaltiger Umgebung gedeiht Saccharomyces gut und vermehrt sich, aber sie erzeugt erst dann Alkohol, wenn man ihr während der Fermentation den Sauerstoff entzieht. Ohne Sauerstoff sind diese Hefepilze allerdings nicht lange überlebensfähig, sie müssen zur Belüftung umgerührt werden, sodass sie sich über viele Generationen vermehren können. Vor der Erfindung des Mikroskops waren Hefepilze für das bloße Auge nicht sichtbar, aber das Wort »Hefe« im Deutschen oder seine Entsprechungen im Englischen und Französischen gehen auf alte Formen von »heben«, »schäumen« und »treiben« zurück.8 Unsere Vorfahren wussten also sehr wohl über die besonderen Fähigkeiten dieser Mikroorganismen Bescheid.

Viele von ihnen sind in unserem Darm zu Hause und tragen zu unserer Gesundheit bei. Hefegattungen, die in fast jedem gesunden Darm auftreten, sind vor allem Candida und Saccharomyces cerevisiae. Letztere findet sich bei mehr als 60 Prozent aller Erwachsenen.9 Bei einer sehr seltenen Darmerkrankung, dem sogenannten Eigenbrauer-Syndrom, wird das Mikrobiom im Dünndarm von Brauhefepilzen überwuchert. Dabei entsteht nach dem Essen durch Gärung Alkohol – die wohl beste Entschuldigung, um vom Vorwurf der Trunkenheit am Steuer freigesprochen zu werden!10 Abgesehen von einer Überbesiedelung durch Hefepilze bei Personen, die immunsupprimiert sind oder Antibiotika genommen haben – bei Frauen oft in Form einer vaginalen Pilzinfektion-, sind Hefeinfektionen im Darm selten. Jeder von uns trägt kleine Mengen von Candida-Hefen in Mund und Darm, das ist ganz normal und sogar gut für uns, da sie das Immunsystem unterstützen. Obwohl diese Tatsache bereits seit rund zwanzig Jahren bekannt ist, lebt ein großer Zweig der Gesundheitsindustrie davon, uns einzureden, dass unser Darm mit Candida und anderen Hefepilzen überbesiedelt sei, weshalb wir teure Behandlungen bräuchten, um sie wieder loszuwerden.

Die meisten Hefen schweben in der Luft um uns herum und halten nach etwas Essbarem Ausschau. Sie kommen bei der Herstellung der meisten bekannten fermentierten Lebensmittel und Getränke zum Einsatz, einschließlich Brot, Kefir, Kimchi, Sauerkraut, Kombucha und Soja. Die Hefen, die Bier oder Brot fermentieren, wie auch oben im Fall von Saccharomyces beschrieben, wandeln Zucker unter Sauerstoffmangel in Alkohol und oft auch Kohlendioxid um. Sie bilden auch das Enzym Invertase, das Zucker in kleinere Bestandteile, etwa in Glukose und Fruktose, aufspaltet, die andere Mikroben, wie zum Beispiel Milchsäurebakterien, verwerten können. Erhöht sich der Alkoholgehalt, geht es manchen der anderen Mikroben an den Kragen, übersteigt er ein gewisses Maß, sterben selbst die Hefepilze. Hefen sind eigentlich Teamplayer und werden nur bei der industriellen Fermentation als Einzelkämpfer eingesetzt. In Kombucha und den meisten Kefirsorten arbeiten Milchsäure- und Essigsäurebakterien (Acetobacter) häufig Seite an Seite mit Hefen, um chemische Stoffe zu bilden, die andere Mikrobenarten fernhalten. Die Netzwerke von Mikroben in Kombucha und Kefir bilden eine feste Matrix aus Zucker (Polysacchariden), einen Biofilm, der ihre Gemeinschaft zusammenhält und sie bestens vor Temperaturveränderungen oder eindringenden Mikroben schützt. Nicht nur viele natürliche Hefen verstehen sich auf die Herstellung von Alkohol aus Zucker, sondern auch ein paar Bakterien haben diese Fähigkeit (zum Beispiel Zymomonas). Und womöglich gibt es noch mehr solcher Alkoholspezialisten, die noch darauf warten, entdeckt zu werden.

Aspergillus oryzae oder Kōji ist ein Schimmelpilz, der als wichtigster Mikroorganismus in ganz Ostasien gesondert erwähnt werden sollte. Aus der japanischen Küche ist er nicht wegzudenken. Er ist unabdingbar für die Fermentation von Sojabohnen, um daraus Sojasoße, Miso, Sake, Shōchū (eine Art japanischen Branntwein, der unter anderem aus Reis gewonnen wird) und Nattō herzustellen. Meist wird zunächst gekochter weißer Reis mit dem Pilz geimpft, wo er ideale Wachstumsbedingungen hat und die Stärke in Zucker umwandelt. Anschließend kann man ihn zu Sojabohnen oder anderen Pflanzen geben, um diese zu fermentieren. Kōji ist ein kraftvoller Veredler von Speisen und Getränken – er ist vielseitig einsetzbar und verändert Geschmack und Aromen grundlegend, indem er komplexe neue chemische Stoffe bildet. Er kommt gut ohne Sauerstoff aus, man muss ihm jedoch hin und wieder Luft zuführen; ideal sind für ihn Temperaturen von 25 bis 30 ºC. Er mag es außerdem gern feucht und dunkel. Bei der Herstellung von Miso aus Sojabohnen arbeitet er häufig Hand in Hand mit anderen Mikroben wie etwa Lactobacillus.

Kōji kann man zu fast jedem Gemüse zugeben, um es langsam zu fermentieren. Ich »gare« ein paar geröstete Süßkartoffeln schon seit eineinhalb Jahren in Kōji; Sojabohnen »gare« ich schon seit sechs Monaten in Salz und Kōji. Dieser Schimmelpilz verleiht jedem noch so alltäglichen Lebensmittel eine außergewöhnliche Geschmacksfülle.

Es gibt noch weitere berühmte Schimmelpilze, die zur Veredlung von Lebensmitteln eingesetzt werden, zum Beispiel Penicillium roqueforti. Zur Herstellung von Roquefort-Blauschimmelkäse werden diese dem Käse zugesetzt, indem er mit Nadeln angestochen wird. Gleichzeitig wird den Kulturen damit Luft zugeführt. Dadurch entsteht die charakteristische blaue Marmorierung des Käses.

Genetisch haben Pilze größere Ähnlichkeit mit dem Tierreich, also auch uns Menschen, als mit Pflanzen. Viele Pilzarten sind sehr gesund, erwischt man allerdings die falschen, können sie tödlich sein.

Viren

Nur keine Panik – Viren sind zwar in allen Lebensmitteln zu finden, bisweilen führen sie zu Erkrankungen, oft wirken sie sich jedoch positiv auf die Gesundheit aus.11 Ausbrüche von Noroviren durch kontaminierte Lebensmittel oder nach dem Verzehr von rohem Fisch oder Meeresfrüchten gibt es immer wieder. Nach dem Verzehr von fermentierten Lebensmitteln ist das hingegen nur selten der Fall. In unserem Darm und auf den meisten Lebensmitteln befinden sich zehnmal so viele Viren wie Bakterien. Diese winzigen Bakteriophagen (von griechisch phageín, »fressen«) können Bakterien infizieren und töten. Stellen Sie sich vor, dass Sie jedes Mal, wenn Sie 10 Milliarden Bakterien (KBE) im Joghurt zu sich nehmen, dazu noch 100 Milliarden Phagen verzehren!12

Früher ging man davon aus, dass Viren bei der Fermentation grundsätzlich schädlich sind und eine Infektion die Starterkulturen von Milchprodukten, Wein und Soja zerstören und generell die Fermentation stören. Die am weitesten verbreitete Klasse von Lebensmittelviren sind die Caudoviricetes, was übersetzt so viel heißt wie »Viren mit Schwanz«. Sie benutzen ihren Schwanz, um sich an ihre bevorzugte Beute, ein Milchsäurebakterium, anzuheften, welches dann explodiert. In seltenen Fällen können sie eine Starterkultur verderben, indem sie sämtliche Mikroben kapern, meistens jedoch wirken sie sich günstig auf die Fermentation aus, da sie für ein Gleichgewicht zwischen den einzelnen Mikrobenarten sorgen und so sicherstellen, dass keine davon die Oberhand gewinnt.13