Bacillus licheniformis: Die Bedeutung in der Biotechnologie

Bazillen haben in der Umgangssprache einen schlechten Ruf. Tatsächlich aber nutzen wir diese Mikroben seit vielen Jahren. Bacillus licheniformis steckt in vielen Waschmitteln und wird in der Tiermast als Probiotikum genutzt. Erfahre hier mehr über Bacillus licheniformis!

Bazillen haben in der Umgangssprache einen schlechten Ruf. Tatsächlich aber nutzen wir diese Mikroben seit vielen Jahren.

Bacillus licheniformis steckt in vielen Waschmitteln und wird in der Tiermast als Probiotikum genutzt. Erfahre hier mehr über Bacillus licheniformis!

Bacillus licheniformis zählt zu den sporenbildenden Bakterien, die in der Natur weit verbreitet sind. Es erhielt seinen Namen bereits im Jahr 1898.

In der industriellen Enzymproduktion spielt Bacillus licheniformis eine Hauptrolle, speziell bei der Herstellung von Waschmitteln. Es kann Enzyme herstellen, die reinigen und zähes Fleisch mürbe machen.

In der Viehzucht wird es auch als Probiotikum eingesetzt, um das Infektionsrisiko zu senken. Informiere dich hier umfassend über Bacillus licheniformis.

Bacillus licheniformis: Was steckt dahinter?

Bacillus licheniformis zählt zu den grampositiven sporenbildenden Bakterien. Es wird in der Industrie vielfältig eingesetzt, unter anderem in der Aquakultur, der Landwirtschaft, der Produktion von Lebensmitteln sowie der Pharma-Industrie (1).

Als Probiotikum wird es unter anderem in der Herstellung von Biokraftstoff verwendet. Als Zusatz von Futtermitteln ist Bacillus licheniformis zugelassen.

Weil es möglicherweise Gene für Antibiotikaresistenz überträgt, wird es nur nach sorgfältiger Prüfung als Probiotika für Menschen angewandt. 

Anhand der Struktur der Zellwand lassen sich Bakterien in grampositiv und gramnegativ unterscheiden. Grampositiv bedeutet, sie nehmen bei der Gramfärbung den blauen Farbstoff an (2). Die Gramfärbung ist ein klassischer Test für die Untersuchung von Bakterien.

Die Fähigkeit zur Sporenbildung

Wie Bacillus subtilis, Bacillus clausii und Bacillus coagulans auch, kann Bacillus licheniformis Sporen bilden (3). Das bedeutet, es igelt sich in eine Schutzhülle ein. 

Als Sporen sind Bakterien inaktiv und unempfindlich gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen, beispielsweise Hitze oder Säure (4). Interessanterweise kann Licht Bacillus licheniformis daran hindern, Sporen zu bilden (5).

Die Effektivität & Wirkung von Bacillus licheniformis: Alles, was du wissen solltest

In der Industrie und der Viehzucht wird Bacillus licheniformis seit Jahrzehnten erfolgreich genutzt. Tatsächlich kann diese Bazillenart auch für die menschliche Gesundheit Vorteile bringen. Allerdings wird die Wirkung von Bacilllus licheniformis beim Menschen erst seit wenigen Jahren verstärkt wissenschaftlich untersucht. Laut einem 2022 veröffentlichten Review entstanden zwei von drei Studien über Bacillus licheniformis nach dem Jahr 2016 (6).

In welchen Bereichen wird das Bakterium eingesetzt?

Wie andere Bakterien auch, wird Bacillus licheniformis in großem Maßstab industriell eingesetzt, unter anderem als Zusatz zu Futtermitteln, in der Produktion von Lebensmitteln und bei der Herstellung von Reinigungsmitteln. 

Außerdem zeichnen sich neue Anwendungsgebiete für Bacillus licheniformis in der Biomedizin und der Pharmaindustrie ab. 

Der Grund: Diese Bazillenart kann Exopolysaccharide herstellen (7). Dabei handelt es sich um Biopolymere, die Grundbausteine lebender Organismen. Sie werden in funktionalen Lebensmitteln, Kosmetik und Medikamenten eingesetzt. Bisher dominierten Polysaccharide von Pflanzen und Algen den Markt.Es scheint jedoch wahrscheinlich, dass Polysaccharide von Bakterien wie Bacillus licheniformis sie verdrängen werden (8). Ein Hauptgrund: Sie können freie Radikale, Fachausdruck reaktive Sauerstoffspezies, unschädlich machen (9).

Außerdem können die Exopolysaccharide von Bacillus licheniformis zahlreiche Krankheitserreger vernichten. Deshalb werden sie häufig eingesetzt, um Krankheiten von Pflanzen in der Landwirtschaft zu kontrollieren (10).

Wie kann Bacillus licheniformis als Probiotikum wirken?

Mittlerweile zeichnet sich ab, dass Bacillus licheniformis auch als Probiotikum beim Menschen die Darmflora bereichern kann. Allerdings wurden in den meisten Untersuchungen bisher Tierversuche verwendet. 

Klinische Studien mit Bacillus licheniformis alleine gibt es kaum. Meist wird Bacillus licheniformis mit anderen Darmbakterien gemeinsam getestet.

So zeigte eine Studie aus dem Jahr 2021, dass es gemeinsam mit Bacillus subtilis die Aufnahme von Nährstoffen im Dünndarm verbessern kann (11). Eine im gleichen Jahr veröffentlichte Studie zeigt, dass diese Kombination die Bildung von Enzymen erhöht und damit die Verdauung stärkt (12). Bacillus licheniformis alleine kann ebenfalls die Vielfalt der Darmflora verbessern, so eine Untersuchung aus dem Jahr 2020 (13).

Außerdem wurde die entzündungshemmende Wirkung von Bacillus licheniformis belegt (14). Eine 2020 veröffentlichte Studie belegt, dass Bacillus licheniformis gemeinsam mit Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus clausii und Bacillus indicus Blutfettwerte verbessern kann (15).

2015 wurde eine Studie über die Wirkung von Sojabohnen-Paste veröffentlicht, die mit Bacillus licheniformis fermentiert wurde (16). Demnach kann sie den Blutzuckerspiegel ausgleichen und die Symptome von Alzheimer lindern.

Bacillus-Arten im Vergleich: Was sind die Unterschiede?

Als Probiotika werden heutzutage vor allem Bacillus clausii, Bacillus coagulans, Bacillus subtilis und Bacillus licheniformis eingesetzt. Diese kurzen Beschreibungen der einzelnen Bazillenarten verdeutlichen ihre Gemeinsamkeiten und ihre Unterschiede.

• Bacillus clausii: Die Stämme von Bacillus clausii haben sich bewährt, um das Immunsystem zu stärken und Krankheitserreger im Darm zu verdrängen. So kann Bacillus clausii allergische Reaktionen wie Heuschnupfen bekämpfen (17).  
  
  Auch das Bakterium Helicobacter pylori, das Magengeschwüre verursacht, kann Bacillus clausii vernichten (18). 
   
• Bacillus coagulans: Diese Bakterienstämme werden von der US-amerikanischen Food and Drug Administration als sicher anerkannt.
  
  Das wird als GRAS-Status bezeichnet (Generally Recognized As Safe). Es kann das Bakteriozin Koagulin produzieren, das eine Vielzahl von schädlichen Mikroben bekämpfen kann (19). Außerdem kann es die Blutfettwerte verbessern (20). 
   
• Bacillus subtilis: Diese sporenbildenden Bakterien mit GRAS-Status wurden zur Mikrobe des Jahres 2023 ernannt. Sie werden einzeln oder in Kombination mit anderen Bakterienstämmen als Probiotika eingesetzt.  
  
  Studien zeigen, dass Bacillus subtilis zahlreiche gefährliche Krankheitserreger vernichten kann, darunter Salmonella enteritidis, Listeria monocytogenes und E. coli (21).  
  
  Viren kann Bacillus subtilis ebenfalls zerstören (22). Außerdem regt es die Bildung des beruhigenden Botenstoffs GABA an, der Schlaf fördert, den Blutdruck senkt und die Immunantwort verbessert (23-24). 
   
• Bacillus licheniformis: Diese Bakterienstämme werden hauptsächlich in der Viehzucht eingesetzt, meist als Kombination mit Bacillus subtilis.  
  
  Wie alle anderen Bacillus-Arten belegen zahlreiche Studien, dass es die Darmflora bereichert, entzündungshemmend wirkt und die Aufnahme von Nährstoffen fördert.

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Fazit

Bacillus licheniformis zählt zu den Bacillus-Arten, die in der Industrie eine prominente Rolle spielen. Als Probiotika wird es vor allem in der Tierzucht eingesetzt, weil es gewisse Risiken birgt. Allerdings hat Bacillus licheniformis wie seine Verwandten auch großes Potenzial, die menschliche Gesundheit zu stärken. 

FAQ

Wo kommt Bacillus licheniformis in der Natur vor?

Wo findet sich in der Natur Bacillus licheniformis? Das Vorkommen ist in erster Linie der Erdboden, wo es als Spore lange Zeit überdauern kann. Bacillus licheniformis wurde jedoch auch in Wasser und in Milchprodukten gefunden. 

Ist Bacillus licheniformis aerob oder anaerob?

Die meisten Bazillen sind aerob. Das bedeutet, sie brauchen Sauerstoff. Bacillus licheniformis kann sich jedoch auch anaerob existieren. Das ermöglicht das Überleben in ökologischen Nischen. 

Ist Bacillus licheniformis für den Menschen gefährlich?

Manche Stämme von Bacillus licheniformis können Antibiotikaresistenzen übertragen. Für Menschen mit geschwächtem Immunsystem kann Bacillus licheniformis gefährlich werden.

Es ist bekannt, dass es bei diesen Personen zahlreiche Infektionen verursachen kann, unter anderem Bauchfellentzündung, Lebensmittelvergiftungen und Augenentzündungen (25).

Quellenverzeichnis:

1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33593221/>
2. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32965827/
3. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23269218/
4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK556071/>
5. https://journals.asm.org/doi/10.1128/jb.128.1.506-509.1976
6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9549136/
7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8540526/
8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21561675/
9. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34359523/
10. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33482213/
11. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32654235/
12. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32783087/
13. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32115030/
14. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31122042/
15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7482325/
16. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24700374/
17. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/18360611/
18. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15569121/
19. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9721655/
20. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2079358/
21. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30263701/
22. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28416546/
23. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30815306/
24. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27793434/
25. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3326966/