Mikroben erobern die nächste extreme Umgebung: Ihre Mikrowelle

Seit der industriellen Revolution haben Mikroben erfolgreich einen neuartigen Lebensraumtyp nach dem anderen besiedelt: beispielsweise Ölteppiche, im Meer schwimmendes Plastik, Industriebrachen und sogar das Innere der Internationalen Raumstation.

Es stellt sich jedoch heraus, dass eine extreme Umgebung, in der eine spezialisierte Gemeinschaft hochangepasster Mikroben lebt, viel näher an uns selbst liegt: in Mikrowellen. Diese Entdeckung wurde nun erstmals von Forschern aus Spanien in eine Studie In Grenzen der MikrobiologieDies ist nicht nur aus hygienischer Sicht wichtig, sondern könnte auch als Inspiration für biotechnologische Anwendungen dienen – wenn die in Mikrowellen vorkommenden Stämme in industriellen Prozessen, die besonders widerstandsfähige Bakterien erfordern, sinnvoll eingesetzt werden können.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Mikrowellen für den Hausgebrauch ein stärker ‚anthropogenes‘ Mikrobiom aufweisen, ähnlich wie Küchenoberflächen, während Mikrowellen im Labor Bakterien beherbergen, die resistenter gegen Strahlung sind“, sagte Daniel Torrent, einer der Autoren und Forscher beim Start-up Darwin Bioprospecting Excellence SL im spanischen Paterna.

Torrent und seine Kollegen entnahmen Mikrobenproben aus 30 Mikrowellen: jeweils 10 aus Küchen von Einzelhaushalten, weitere 10 aus gemeinsam genutzten Wohnräumen – zum Beispiel Firmenzentralen, wissenschaftlichen Instituten und Cafeterias – und 10 aus molekularbiologischen und mikrobiologischen Laboren. Ziel dieses Probennahmeschemas war es, herauszufinden, ob diese mikrobiellen Gemeinschaften durch Lebensmittelinteraktionen und Benutzergewohnheiten beeinflusst werden.

Das Team verwendete zwei sich ergänzende Methoden, um die mikrobielle Vielfalt zu inventarisieren: Sequenzierung der nächsten Generation und Kultivierung von 101 Stämmen in fünf verschiedenen Medien.

Ein vielfältiges Mikrobiom direkt bei Ihnen zu Hause

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

Sie fanden heraus, dass sich die Zusammensetzung der typischen mikrobiellen Gemeinschaft bei Mikrowellengeräten für den gemeinsamen Hausgebrauch und für einzelne Haushalte teilweise überschnitt, während dies bei Mikrowellengeräten im Labor ganz anders war. Die Vielfalt war bei Mikrowellengeräten für einzelne Haushalte am geringsten und bei denen im Labor am höchsten.

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

Nonomuraea-Bakterien wurden ausschließlich aus Labormikrowellen isoliert. Dort waren Delftia, Micrococcus, Deinocococcus und eine nicht identifizierte Gattung des Stammes Cyanobakterien ebenfalls weit verbreitet, und zwar in deutlich größerer Häufigkeit als bei heimischen Bakterien.

Die Autoren verglichen die beobachtete Vielfalt außerdem mit der in der Literatur beschriebenen Vielfalt in speziellen Lebensräumen. Wie erwartet ähnelte das Mikrobiom in Mikrowellen dem auf typischen Küchenoberflächen.

„Einige Arten von Gattungen, die in Haushaltsmikrowellen vorkommen, wie Klebsiella, Enterococcus und Aeromonas, können ein Risiko für die menschliche Gesundheit darstellen. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die in Mikrowellen vorkommende mikrobielle Population kein einzigartiges oder erhöhtes Risiko im Vergleich zu anderen üblichen Küchenoberflächen darstellt“, sagte Torrent.

Parallele Entwicklung

Es war jedoch auch dem Mikrobiom in einem industriellen Lebensraum ähnlich, nämlich auf Solarmodulen. Die Autoren schlugen vor, dass der ständige thermische Schock, die elektromagnetische Strahlung und die Austrocknung in solchen stark verstrahlten Umgebungen wiederholt hochresistente Mikroben hervorgebracht haben, auf die gleiche Weise wie bei Mikrowellen.

„Sowohl der Allgemeinheit 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 alle Rückstände zu entfernen, und verschüttete Flüssigkeiten sofort aufzuwischen, um das Wachstum von Bakterien zu verhindern“, empfiehlt Torrent.