Bacillus subtilis kompakt
Share
Bacillus subtilis – Ein sporenbildendes Bakterium im Fokus moderner Forschung
Bacillus subtilis gehört zu den am intensivsten untersuchten Mikroorganismen der Mikrobiologie. Das grampositive, sporenbildende Bakterium kommt natürlicherweise in zahlreichen Lebensräumen vor, darunter Boden, Wasser, Luft sowie im Verdauungstrakt von Tieren und Menschen. Aufgrund seiner besonderen biologischen Eigenschaften spielt es eine bedeutende Rolle in der Grundlagenforschung, der Lebensmitteltechnologie und der industriellen Biotechnologie.
Dieser Beitrag bietet eine wissenschaftlich orientierte Übersicht über Bacillus subtilis, seine Eigenschaften, sein natürliches Vorkommen sowie den aktuellen Stand der Forschung. Ziel ist es, interessierten Verbraucherinnen und Verbrauchern ebenso wie Fachkreisen eine sachliche Einordnung zu ermöglichen.
Mikrobiologische Einordnung von Bacillus subtilis
Bacillus subtilis ist ein stäbchenförmiges, grampositives Bakterium mit einem einzelnen, zirkulären Chromosom. Charakteristisch ist seine Fähigkeit, Endosporen zu bilden. Diese ruhenden Dauerformen ermöglichen es dem Bakterium, extreme Umweltbedingungen wie Hitze, Trockenheit oder Nährstoffmangel über lange Zeiträume zu überstehen.
Zu den zentralen Eigenschaften zählen:
- niedriger GC-Gehalt der DNA
- dicke Zellwand ohne äußere Membran
- hohe genetische Stabilität
- gute Kultivierbarkeit im Labor
- einfache genetische Manipulierbarkeit
Aufgrund dieser Merkmale wird Bacillus subtilis häufig als Modellorganismus in der Mikrobiologie eingesetzt.
Historischer und industrieller Kontext
Bereits im 19. Jahrhundert wurde Bacillus subtilis wissenschaftlich beschrieben. Im Verlauf des 20. Jahrhunderts gewann das Bakterium insbesondere in der industriellen Nutzung an Bedeutung. Heute wird es unter anderem zur Herstellung von:
- Enzymen (z. B. Proteasen, Amylasen)
- biotechnologischen Hilfsstoffen
- Fermentationsprodukten
verwendet.
Internationale Behörden bewerten definierte Stämme von Bacillus subtilis bei sachgemäßer Verwendung als nicht pathogen und sicher, was seine Nutzung in verschiedenen Industriezweigen ermöglicht.
Natürliches Vorkommen und traditionelle Lebensmittel
Bestimmte Stämme von Bacillus subtilis sind Bestandteil traditioneller Fermentationsprozesse. Sie kommen natürlicherweise in verschiedenen Lebensmitteln vor, darunter:
- fermentierte Sojabohnenprodukte wie Natto oder Miso
- fermentiertes Gemüse (z. B. Kimchi)
- traditionelle Getreide-Milch-Fermente wie Kishk
Die Präsenz des Bakteriums in diesen Lebensmitteln ist Ergebnis jahrhundertealter Herstellungsverfahren und kein modernes Phänomen.
Aktueller Forschungsstand: Wissenschaftliche Untersuchungsfelder
Hinweis:
Für Bacillus subtilis bestehen derzeit keine von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) zugelassenen gesundheitsbezogenen Angaben (Health Claims).
Die folgenden Abschnitte beschreiben ausschließlich Forschungsansätze und Studienergebnisse ohne gesundheitsbezogene Versprechen.
1. Stoffwechselbezogene Fragestellungen
In experimentellen Tiermodellen wurde untersucht, wie bestimmte Stämme von Bacillus subtilis mit Stoffwechselparametern interagieren. Dabei standen unter anderem oxidative Prozesse und Fettstoffwechsel im Fokus. Die Ergebnisse liefern Grundlagenwissen, sind jedoch nicht auf den Menschen übertragbar.
2. Interaktion mit der Darmmikrobiota
Mehrere Studien analysieren, wie Bacillus subtilis mit anderen Mikroorganismen im Darm interagiert. Untersucht werden dabei unter anderem mikrobielle Zusammensetzungen und ökologische Wechselwirkungen innerhalb komplexer Mikrobiome.
3. Lipidbezogene Marker in Studien
In kombinierten Versuchsansätzen mit anderen Bakterienarten wurden Veränderungen bestimmter Lipidparameter untersucht. Diese Studien dienen der Erforschung mikrobieller Einflüsse und erlauben keine ernährungsphysiologischen Aussagen.
4. Biosurfactants aus Bacillus subtilis
Einige Stämme produzieren sogenannte Biosurfactants, biologisch aktive Moleküle mit oberflächenaktiven Eigenschaften. Diese Substanzen werden in der Lebensmitteltechnologie, Umweltforschung und Biotechnologie untersucht und genutzt.
5. Beobachtungsstudien zur Verdauungsphysiologie
In Humanstudien mit gesunden Erwachsenen wurden Verdauungsparameter dokumentiert, um mögliche Zusammenhänge mit der Einnahme bestimmter Bacillus-subtilis-Stämme zu erfassen. Die Ergebnisse dienen der wissenschaftlichen Beobachtung unter kontrollierten Bedingungen.
6. Antimikrobielle Eigenschaften in Laboruntersuchungen
In-vitro-Studien zeigen, dass Bacillus subtilis antimikrobielle Substanzen produzieren kann. Diese Effekte wurden unter Laborbedingungen beobachtet und stellen keine medizinische Anwendung dar.
7. Immunologische Marker in Studienpopulationen
Einzelne klinische Studien untersuchten Veränderungen bestimmter Immunmarker bei definierten Personengruppen. Diese Ergebnisse liefern Hinweise für weiterführende Forschung, jedoch keine allgemeinen Aussagen zur Immunfunktion.
8. Materialforschung und Biokomposite
In der biomedizinischen Forschung wird Bacillus subtilis im Zusammenhang mit funktionellen Materialien untersucht, etwa in Kombination mit bakterieller Zellulose. Diese Arbeiten befinden sich im präklinischen Forschungsstadium.
9. Untersuchungen zu Hefepilzen (In-vitro)
Laborstudien analysierten Wechselwirkungen zwischen Bacillus subtilis und Hefepilzen wie Candida-Arten. Die Ergebnisse sind experimenteller Natur und dienen dem Verständnis mikrobieller Konkurrenzmechanismen.
Einordnung und Zusammenfassung
Bacillus subtilis ist ein vielseitiger, gut erforschter Mikroorganismus mit großer Bedeutung für Wissenschaft und Industrie. Seine biologische Robustheit, genetische Zugänglichkeit und sichere Einstufung machen ihn zu einem wichtigen Gegenstand moderner Forschung.
Die Vielzahl wissenschaftlicher Studien zeigt, dass Bacillus subtilis in unterschiedlichen Kontexten untersucht wird. Gleichzeitig gilt: Aus diesen Daten lassen sich keine zugelassenen gesundheitsbezogenen Aussagen für Lebensmittel oder Nahrungsergänzungsmittel ableiten.
Dieser Artikel dient der sachlichen Information und der wissenschaftlichen Orientierung.
Wissenschaftliche Quellen & weiterführende Literatur
1. Tierstudie zu Stoffwechselparametern
Effect of dietary supplementation of Bacillus subtilis B10 on biochemical and molecular parameters in the serum and liver of high-fat diet-induced obese mice
Open Access (PMC):
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5452225/
2. Kombination Bacillus subtilis und Enterococcus faecium – Mikrobiota
Effects of Live Combined Bacillus subtilis and Enterococcus faecium on Gut Microbiota Composition in C57BL/6 Mice and in Humans
Open Access (PMC):
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8147918/
3. Sicherheitsbewertung für Lebensmittel & Supplements
Safety Assessment of Bacillus subtilis MB40 for Use in Foods and Dietary Supplements
Open Access (PMC):
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6230454/
4. Biosurfactant & Diabetes-Modell (Ratten)
Assessment of the antidiabetic and antilipidemic properties of Bacillus subtilis SPB1 biosurfactant in alloxan-induced diabetic rats
PubMed:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25310845/
5. Humanstudie zu Stuhlgewohnheiten (DE111)
The Effect of Bacillus subtilis DE111 on the Daily Bowel Movement Profile for People with Occasional Gastrointestinal Irregularity
PubMed:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30489580/
6. Antidiarrhoische Wirkung (Tiermodell)
Antidiarrheal Action of Bacillus subtilis CU1 CNCM I-2745 and Lactobacillus plantarum CNCM I-4547 in Mice
Open Access (PMC):
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5452228/
7. In-vitro-Aktivität gegen Helicobacter pylori
In Vitro Anti-Helicobacter pylori Activity of the Probiotic Strain Bacillus subtilis 3 Is Due to Secretion of Antibiotics
PubMed:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20070636/
8. Immunmarker bei älteren Menschen (Humanstudie)
Probiotic strain Bacillus subtilis CU1 stimulates immune system of elderly during common infectious disease period: a randomized, double-blind placebo-controlled study
PubMed:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24463230/
9. Antimikrobielle & wundbezogene Materialforschung
Antimicrobial and wound healing properties of a bacterial cellulose based material containing Bacillus subtilis cells
Oxford Academic (FEMS Microbiology Letters):
https://academic.oup.com/femsle/article/362/6/fnv018/2467357
10. Anti-Candida-Effekte (Lipopeptide)
Anti-Candida effect of bacillomycin D-like lipopeptides from Bacillus subtilis B38
Oxford Academic (FEMS Microbiology Letters):
https://academic.oup.com/femsle/article/362/2/1/2467350
11. Behördenquelle – Risikobewertung
US EPA – Final Risk Assessment of Bacillus subtilis
Offizielle Behördenseite:
https://www.epa.gov/ingredients-used-pesticide-products/bacillus-subtilis-final-risk-assessment
Autor: Andreas Kraus
Inhaber & Geschäftsführer · Fachliche Leitung
Redaktion & Recherche: Selina Kraus
Journalistin (B.A.) · Masterstudium Management & Leitung von Onlinemarketing