Effektive Mikroorganismen Teil I: Bakterien

Bakterien

In dieser Serie werden wir uns genauer mit den Hauptdarstellern unserer Produkte beschäftigen- den effektiven Mikroorganismen. Bakterien, Hefen und Pilze spielen für (fast) allen lebenswichtigen Prozessen eine große Rolle. Doch noch immer sind sie und die komplexen Wirkungszusammenhänge kaum erforscht und die Welt der Mikroorganismen eine Welt voller Fragen für uns.

Über die grundsätzlichen Wirkungsprinzipien von Bakterien und dem Begriff Mikrobiom könnt ihr HIER noch mehr erfahren. Wichtige Eigenschaften von Bakterien sind:

  • Das Dominanzprinzip: Übernehmen die „Vorherrschaft“ und somit die Prozesse (z.B. Abbauend oder aufbauend)
  • Die Kompetenzaneignung: Können unterschiedliche Funktionen übernehmen

Wie wir wissen wirken Bakterien meist mit zahlreichen Gegenspielern in Wechselbeziehungen. Zudem benötigt es spezifische Impulse um bestimmte Prozesse zu starten. Diese können wir als Menschen setzen und somit aktiv in die Milieusteuerung einer Umgebung (wie dem Boden, dem Darmtrakt eines Tieres, dem Mikrobiom im Stall oder der Gülle) einzugreifen.

Es geht oft zu wie auf einem Basar unter den effektiven Mikroorganismen. Nährstoffe und Moleküle werden auf- und abgebaut, ausgetauscht und zerlegt oder zu einem neuen Stoff zusammengefügt. Was der eine nicht mehr braucht, ist für den anderen lebensnotwendig. Stoffwechselprodukte werden immer weiterverarbeitet und somit in immer kleiner aufgespaltener Form angereichert oder zu neuen großen Bausteinen wie Vitaminen und langkettigen Molekülverbindungen zusammengesetzt.

Sauer macht lustig- die Milchsäurebakterien

Effektive Mikroorganismen

Es gibt zahlreiche Vertreter der Milchsäurebakterien

Von den Milchsäurebakterien dürfte fast jeder bereits einmal gehört haben. Milchsäurebakterien sind an zahlreichen Prozessen der Lebensmittelverarbeitung und -konservierung beteiligt.

Sie sind in der Lage, ohne Sauerstoff (anaerob) Kohlenhydrate zu Milchsäure zu verstoffwechseln. Wie die meisten Lebensformen auf diesem Planeten haben sie ihre Arterhaltung und Vermehrung ganz oben auf der täglichen „to do“ Liste. Dazu benötigen sie Energie. Zur Energiegewinnung nutzen sie Kohlenhydrate, welche sie in einem Gärungsprozess, also einem fermentativen Stoffwechsel, zu Milchsäure umwandeln. Damit senken also somit den pH-Wert ihrer Umgebung und säuern diesen an. Allein dieser Effekt ist nützlich, da viele Fäulnisbakterien wie Clostridien, Listerien oder Coliforme Bakterien in einem sauren Milieu nicht überleben können.

Wenn es sein muss, fermentieren Milchsäurebakterien auch unter aeroben Bedingungen, also mit Anwesenheit von Sauerstoff. Milchsäurebakterien sind bei der Herstellung von Joghurt, Käse, Bier, Wein, Essig, im Magen-Darmtrakt und im Bereich der Geschlechtsorgane von Mensch und Tier vorhanden. In der Landwirtschaft nutzen wir ihre konservierende Leistung bei der Silierung von Futter.

Die im „Rosenheimer Projekt“ entwickelte Methodik zur Gülleaufbereitung durch die Zugabe von Ems nutzt den Effekt der pH-Wert Senkung, sowie die Umsetzung/Verstoffwechselung von Kohlenhydraten zu nützlichen Futtersäuren. In der Gülle können Milchsäurebakterien das Milieu von einem fäulnisdominierten Milieu hin zu einem reduktiv aufbauenden Milieu steuern, da sie pathogenen Keimen die Lebensgrundlage entziehen und bald gemeinsam mit den anderen Akteuren aus der EM Stammlösung das Milieu dominieren.

Ohne sie kein Leben – Photosynthese Bakterien

Eine der bekanntesten und wichtigsten Bakterienstämme auf dieser Erde sind die Photosynthesebakterien. Diese werden unterschieden in Rhodosirillales und Cyanobakterien. Die verschiedenen Gattungen sind zur Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie teilweise mit und ohne Sauerstoffzufuhr in der Lage. Das heißt, sie sind die ersten Akteure in der Nahrungskette, da sie aus Licht Kohlenhydrate, Aminosäuren und Nukleinsäuren produzieren können, von denen alle anderen Lebensformen, die nicht in der Lage sind selber Photosynthese zu betreiben, abhängig sind.

Sie setzen Sauerstoff frei, wobei sie Wassermoleküle aufspalten. Dies führt zu einer Ansäuerung des Bodens (natürliche Acidität) und sorgt für Energie für den Bodenstoffwechsel (durch freie H+ Atome). Zudem können Cyanobakterien Stickstoff fixieren und sogar Schwefel bilden!

Photosythesebakterien vermehren sich schnell und effektiv und kommen ursprünglich in großer Anzahl im Boden und auf den Pflanzen(-Wurzeln) vor. Ihre Stoffwechselprodukte enthalten viele bioaktive Stoffe wie u.a. Vitamine und Antioxidantien. Sie unterstützen symbiotisch die Arbeit andere Bakterienstämme durch ihre Stoffwechselprodukte oder verwerten andere Bakterien oder deren Erzeugnisse weiter.

Die große Welt der Bodenbakterien

Noch dazu gibt es unzählige Bakterienstämme, die alle ihre ganz eigenen und wichtigen Funktionen im Boden und im gesamten Nährstoffkreislauf haben.

Wie beispielsweise Bacillus subtilis, erfahrenen Komposttee-Anwendern bereits wohlbekannt, ist so ein Vertreter. Es lebt an der Bodenoberfläche und kann sich sehr gut an die Umgebungsbedingungen anpassen. Sein Lieblingsnahrungsmittel ist, wer könnte es ihm verübeln, Zucker! Es setzt Glucose zu nützlichen Proteinverbindungen (Eiweiße) um und erzeugt im Wurzelbereich organische Verbindungen, die eine fungizide Wirkung (durch Verdrängung) haben. Daher hat es augenscheinlich eine direkte Wirkung auf die Pflanzen-und Wurzelgesundheit.

Oder Rhizobien, die Knöllchenbakterien. Ein bekanntes und beliebtes Bodenbakterium. Sie interagieren mit bestimmten Pflanzen (Leguminosen) und können in der Symbiose elementaren Stickstoff speichern. Das Bakterium braucht dazu die Verbindung zur Pflanzenwurzel und umgekehrt. Die Pflanze bietet dem Bakterium den Lebensraum und die Versorgung mit Kohlenhydraten. Im Gegenzug für diese „Vollpension“ ermöglicht das Bakterium der Pflanze die Ausbildung spezieller Organe für die Stickstoffspeicherung. Rhizobium kann Stickstoff aus der Luft durch Umwandlung zu Ammonium pflanzenverfügbar machen.

Was sind eigentlich Aktinomyzeten?

Aktinomyzeten werden auch die Könige der Bakterien genannt. Sie können, ähnlich wie Pilze ein weites Netzwerk ausbilden. Aber nicht nur in der Größe unterscheiden sie sich von anderen Bakterienstämmen. Sie sind auch besonders „stark“ und übernehmen oft die Zersetzung von schwer abbaubaren Stoffen wie Lignin (Holz) oder Chitin (Insektenpanzer-Skelette). Aktinomyzeten beginnen erst mit der Arbeit, wenn es sich lohnt. Also wenn genügend Vertreter ihrer Art vorhanden sind, um die Aufgaben auch bewältigen zu können (Quorum sensing). Sie können Stoffe fermentieren (ohne Sauerstoff) und bilden zahlreiche nützliche Verbindungen aus. Darunter Antioxidantien, Antibiotika und organische Verbindungen, die u.a. eine fungizide Wirkung haben.

Aktinomyzeten mögen es warm (30-37 °C), noch dazu benötigen sie eine große Vielfalt an Nährstoffen für ihre Ernährung und Wachstum und wachsen eher langsam. Daher haben sie einen Nachteil gegenüber sich schnell vermehrenden Bakterienstämmen und etablieren sich nur langsam und wenn genügend Nährstoffe vorhanden sind.

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