Bafm - Milchforschung und Smoker

Bereits im Jahre 1877 begann die milchwirtschaftliche Forschung mit der offiziellen Gründung der landwirtschaftlichen Versuchsstation. So stand zunächst die molkereitechnologische und ökonomische Frage im Zentrum des Interesses. Aber die Mikrobiologie spielte da noch keine Rolle, obwohl die Praxis in den Molkereibetrieben schon lange „höchste Reinlichkeit bei dem Umgang und der Behandlung mit Milch und der Herstellung von Käse und Butter“ vorschrieb. Nach dem Louis Pasteur herausfand, dass die Milchsäuregärung aufgrund der Vermehrung von stäbchenförmigen Bakterien zurück zu führen war und dann Robert Koch die mikrobiologischen Techniken entscheidend verbessert hat. Joseph Lister hat im Jahre 1878 die erste bakterielle Reinkultur hergestellt, den Bacterium lactis heute auch genannt Lactococcus lactis. Ab da war dann auch die Voraussetzung geschaffen zur Erkennung der mikrobiologische Ursache bei Problemen in der Herstellung von Milchprodukten, insbesondere bei der Produktion von Butter und Käse.

Im Jahre 1889 wurde dann die bakteriologische Abteilung gegründet. Diese erhielt dann Jahre 1922, im Rahmen der gegründeten Preußischen Versuchs- und Forschungsanstalt, den Status eines Instituts für Bakteriologie.

Das Institut wurde im Jahre 1950 in staatliche Verwaltung übernommen und anschließend im Jahre 1966 in die Bundesanstalt für Milchforschung umbenannt; so wurde aus dem bakteriologischen Institut das Institut für Mikrobiologie. Die mikrobiologische Milchforschung mit Sitz in Kiel ist sehr eng verbunden mit den Namen der führenden Institutsleiter. So waren seit Beginn des Bestehens folgende Leiter am Institut tätig:

  • Hermann Weigmann (1889–1921)
  • Wilhelm Henneberg (1922–1936)
  • Andreas Lembke (1936–1975)
  • Michael Teuber (1976–1990)

Es wurde an vielfältigen Themenspektrum in dieser Zeit gearbeitet. Wichtige Themen waren Beispielsweise:

  • Die Herstellung von Starterkulturen (ursprünglich Säurewecker genannt) für die Milchwirtschaft
  • Die Charakterisierung und Entwicklung von Vermeidungsstrategien für pathogene und saprophytäre Mikroorganismen sowie für Viren
  • Die Fragen des Einflusses von Mikroorganismen auf unsere Ernährung
  • Molekularbiologische Charakterisierung von Bakterien und Bakteriophagen
  • Die Herstellung gentechnisch veränderter Mikroorganismen und deren Bewertung innerhalb des Rahmen der Biologischen Sicherheitsforschung

Forschungsthemen

Ab dem Jahr 1992 wurde das Institut für Mikrobiologie von Knut J. Heller geleitet. Es beschäftigten sich knapp 30 Mitarbeiter, aufgeteilt in fünf Arbeitsgruppen, mit folgenden Projekten:

  • Für die Herstellung von fermentiertem Milchprodukten wurden erwünschte Mikroorganismen charakterisiert und dabei effiziente, sichere und definierte mikrobiologische und biotechnologische Systeme entwickelt und bewertet.
  • Die Untersuchung zur biologischen Sicherheit gentechnisch veränderter Starterbakterien. So entwickelten beispielsweise die Mitarbeiter definierte Oberflächenstarterkulturen für Rotschmiere-Käse Sorten wie Tilsiter-, Weich- und Sauermilchkäse
  • Sie charakterisierten die plasmidkodierten Eigenschaften von Streptococcus thermophilus Bakterien
  • Suchten nach neuen und besseren Verfahren zur Jogurt-Herstellung durch Selektion spezifischer S. thermophilus- und Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus–Stämme, um damit diese beispielsweise mildere Produkte mit einer geringeren Nachsäuerung innerhalb der Haltbarkeitsdauer zu erhalten.

So wurde auch ein Nachweisverfahren für erwünschte Mikroorganismen entwickelt, die beispielsweise in Stämmen von Starterbakterien und Probiotika für die kommerzielle Herstellung und Produktion von Milchprodukten bestimmt sind. Je nach Art und Gattung wurde de biologische Vielfalt von erwünschten Bakterien bestimmt und erfasst. In Zukunft soll auch der Einfluss dieser Bakterien auf unsere Darmflora und das Wohlfinden bewertet werden. So wurde bereits von den Forschern festgestellt, dass bestimmte Jogurtbakterien die Magen-Darm-Passage überstehen können. Das Ziel des Institutes ist, Vermeidung von Fehlproduktionen durch Bakteriophagen-Infektionen, wofür ein Phagen-Monitoring in milchwirtschaftlichen Betrieben durchgeführt wird. Milchwirtschaftlich relevante Bakteriophagen werden erfasst und deren Wechselwirkung mit den Wirtsbakterien analysiert.

Weitere Forschungsthemen die wichtig sind, ist Bedeutung von Prophagen für die Physiologie der Wirtszelle und deren Rolle bei der Transduktion beim horizontalen Gentransfer. Eine sehr wichtige Methode für die Bearbeitung bei dieser Fragestellung ist der Einsatz von Elektronenmikroskopie, die im Institut Kiel für den gesamten Forschungsverbund auch durchgeführt wird. Aktuell werden in der Arbeitsrichtung „Bakteriophagen“ verschiedene Projekte auch mit Hilfe externer Unternehmen der Milchwirtschaft bearbeitet.

Auch das Wohl unserer Milchkuh und deren Umwelt ist heute ein Herzensanliegen und wird im neuen Forschungszentrum der Universität Bonn erforscht. So gab ursprünglich eine Kuh in etwa acht Liter Milch am Tag, das reichte um ein Kalb zu ernähren. Eine moderne Hochleistungskuh gibt heute täglich bis zu 50 Liter Milch und leider auch eine große Menge von CO2 in die Umwelt ab. Diese Entwicklung wird seit einiger Zeit von Tier- und Umweltschützern kritisiert und so nimmt sich das Institut die Forschung der Sache an. Agrarwissenschaftler der Universität Bonn sagen schon seit längerem, dass das System der Milchwirtschaft nicht ausbalanciert ist. Das neu gegründete Zentrum für integrierte Milchwirtschaftliche Forschung (Center of Integrated Dairy Research – CIDRe) engagiert sich gemeinsam mit anderen Wissenschaftskollegen anderer Fachrichtungen für eine ausgewogene und nachhaltige Milchwirtschaft. Der Weg dahin soll mit dem Projekt CIDRe erforscht und aufgezeigt werden. So wurde herausgefunden, dass Kühe wegen der stark gestiegenen Milchleistung in den ersten 100 Tagen nach der Kalbung oft mehr Energie verbrauchen, als sie mit dem eigentlichen Futter aufnehmen können. Dieses Ungleichgewicht kann zu Fett- und Muskelabbau führen und auch Stoffwechselkrankheiten auslösen. Gerade Hochleistungsmilchkühe sind daher auch anfälliger für Fruchtbarkeitstörungen oder Infektionen an Euter und Klauen.

So bringt es der Forschungsansatz auf den Punkt: Das Wohlbefinden unserer Milchkühe rückt aus ökonomischen und ethischen Gründen in den Mittelpunkt. Es liegen auch die wirtschaftlichen Vorteile auf der Hand, wenn eine artgerechte und moderne Haltung zu besseren Produkten führt. Daher wird auch die Quantität und Qualität der Milchprodukte von den Forschern getestet.

Die CIDRe hat derzeit über 60 Tiere in einem Versuchsstall vor den Toren Bonns. Dieser Versuchsstall ist einzigartig in Deutschland und ermögliche Wissenschaft auf höchstem Niveau. So erfassen zahlreiche Messfühler, wie viel Futter eine Kuh täglich frisst und wie viel sie sich bewegt. Auch die genaue Wasseraufnahme, der Milchfluss und deren Milchinhaltsstoffe sowie die genaue Herzfrequenz sind weitere wichtige Parameter die alle digital aufgezeichnet und analysiert werden. So kann Anhand dieser Daten, die Wissenschaftler feststellen wie es um jede einzelne Milchkuh bestellt ist. Auch das Verhalten der Tiere wird in enger Zusammenarbeit mit der Universität Halle-Wittenberg genauestens analysiert. So wollen die Wissenschaftler das System der Milchwirtschaft möglichst vollständig und genau mit Hilfe ihrer Messdaten erfassen und darauf Basierend aufbauend neue Modelle entwickeln. Somit können auch verschiedene wichtige Fragen beantwortet werden, etwa die Lösung des Konfliktes und die Bedeutung zwischen größerer Bewegungsfreiheit und damit verbundenem, höheren Ausstoß von Ammoniak- und Geruchsemission. Des Weiteren sind die Wissenschaftler auch daran interessiert, ob Milchkühe mit hoher Milchleistung ein erhöhtes Gesundheitsrisiko für uns aufweisen.

Denn Milch ist ein sehr wichtiges Nahrungsmittel in unserer Gesellschaft und wird unter anderem auch beim Kochen verwendet. Leckere Gerichte, Dips und Nachspeisen lassen sich damit zaubern und sind auch in unseren Speisenplan nicht mehr weg zu denken. Ganz besonders beim Grillen und bei den Smoker erleben Milchprodukte eine wahre Revolution. Egal ob Sie bereits einen BBQ Grill haben oder einen Smoker kaufen wollen, der richtige Dip darf beim bevorstehenden Grillabend auf keinen Fall fehlen. Auch leckere Salate können mit Milch oder Sahne angemacht werden. Und nicht zu vergessen, auch unsere beliebte Kräuter- oder Knoblauchbutter ist ein Produkt aus Milch, deren Forschung ein wichtiges Thema ist.

So können wir heute unsere Grill-Rippchen aus dem Smoker oder dem BBQ Grill mit Kräuterbutter von gesunden Milchkühen genießen. Denn Smoker Grills werden heute traditionell zum klassischen Barbecue eingesetzt und daher auch als Barbecue-Smoker im Handel vertrieben. Es gibt aber auch noch andere Produktbezeichnungen für den Smoker, so werden sie zum Beispiel BBQ Grills oder BBQ Smoker genannt. Aber mit allen Begriffen werden Grills in Verbindung gebracht, die speziell für das indirekte Grillen mit Räuchereffekte ausgerüstet sind. Erfunden wurde der Smoker in den Südstaaten der USA, da sind die Smoker auch ein Kulturgut. Das Barbecue ist in den Staaten so beliebt, dass es zahlreiche Barbecue-Wettbewerbe gibt, die immer größere Menschenmassen anzieht. Aber seit einigen Jahren interessieren sich auch immer mehr Menschen in Europa und Deutschland für die Südstaaten-Barbecue-Kultur und kaufen sich einen Smoker Grill.