Galaxie der Sauerteige: Erforschung funkelnder mikrobieller Konstellationen
Liebe Sauerteig-Enthusiasten,
Während sich das Jahr dem Ende zuneigt und die Tage hier in Zürich immer kürzer werden, erwacht die Stadt im Schein funkelnder Weihnachtslichter, die ein warmes Leuchten über die Strassen legen. Doch dieses Jahr sind es nicht nur die festlichen Dekorationen, die für strahlende Momente sorgen - auch Ihre Sauerteigproben ziehen alle Blicke auf sich! Unsere HealthFerm Sauerteiganalysen gewinnen an Fahrt und enthüllen faszinierende Einblicke in die in Ihren hausgemachten Fermentationen verborgenen Mikrobiome. Werfen wir gemeinsam einen Blick auf Mathildas (und jedes anderen Sauerteigs) Reise durch die bioinformatische Analyse-Pipeline:
Mathildas (und alle anderen Sauerteig-Starter) Reise durch die bioinformatische Analyse-Pipeline. Nach der Extraktion der DNA (wie in unserem KingFisher-Blogbeitrag beschrieben) und der Sequenzierung begibt sich jede Sauerteigprobe - einschliesslich Mathilda - auf eine faszinierende analytische Reise. Diese umfasst mehrere komplizierte Schritte: die Übertragung und Bereinigung der Daten, den Vergleich von Sequenzen mit spezialisierten Datenbanken zur Identifizierung der vorhandenen mikrobiellen Spezies und die Durchführung fortschrittlicher statistischer Analysen. Das Ziel: Herauszufinden, warum bestimmte Arten in bestimmten Sauerteigen gedeihen, welche Mikroben dazu neigen, sich zusammenzuschliessen, und wie diese mikrobiellen Gemeinschaften von Faktoren wie Sauerteigzutaten, geographischem Standort oder Erkenntnissen aus dem Sauerteigfragebogen beeinflusst werden. Es ist ein tiefer Einblick in das geheime Leben von Sauerteigen!
Nachdem wir eine unglaubliche Anzahl einzigartiger Sauerteige aus ganz Europa gesammelt haben, sind wir in die genetischen Informationen der Hefen und Bakterien eingetaucht, die in Ihrem Sauerteig wohnen. Die einzigartigen DNA-Sequenzen dieser Mikroorganismen haben wir mittlerweile entschlüsselt, weshalb wir sie nun mit Pilz- und Bakteriendatenbanken abgleichen können, um ihre Identität aufzudecken. Es ist fast wie Detektivarbeit, die Namen der mikroskopisch kleinen Mitbewohner Ihres Sauerteigs aufzudecken!
Bevor wir zum eigentlichen Highlight kommen, ist erst einmal Aufräumen angesagt. Stellen Sie sich vor, es ist wie nach einer grossen Weihnachtsfeier - überall liegen Geschenkverpackungen herum, und wir müssen sie sortieren, um die eigentlichen Geschenke freizulegen. In unserem Fall säubern wir die DNA-Daten, um minderwertige oder irrelevante Sequenzen zu entfernen. Übrig bleiben die wahren Schätze: jene Sequenzen, mit deren Hilfe wir die exakten Namen der Mikroben in Ihrem Sauerteig bestimmen können.
Und nun, da wir das Geschenk (um bei der Analogie zu bleiben) ausgepackt haben, stürzen wir uns in den spannendsten Teil! Wir betrachten nicht nur die Mikroorganismen eines einzelnen Sauerteigs, sondern vergleichen alle 660 Sauerteige miteinander, um herauszufinden, welche Faktoren ihre mikrobiellen Gemeinschaften prägen. Ist es die Lagertemperatur der Sauerteige? Könnte es die geografische Herkunft der Proben sein? Oder vielleicht die verwendete Mehlsorte?
Auch wenn wir Ihnen noch keine endgültige Antwort liefern können, kommen wir der Lösung dieser Rätsel Schritt für Schritt näher - bleiben Sie also dran! Für den Moment gewähren wir Ihnen einen kleinen Einblick in unsere laufende Arbeit, indem wir Sie in die faszinierende Sauerteig-Mikrobiom-Galaxie entführen:
Die Sauerteig-Mikrobiom-Galaxie. Neugierig, wo Ihr Sauerteigstern in dieser Galaxie leuchtet? Wir auch - und vor allem möchten wir verstehen, warum er gerade dort zu finden ist. Unsere Mission ist es, herauszufinden, warum sich manche Sauerteige im selben Spiralarm gruppieren (was bedeutet, dass sie ähnliche mikrobielle Gemeinschaften aufweisen), während andere in völlig andere oder sogar entgegengesetzte Spiralarme abdriften (was auf deutlich unterschiedliche mikrobielle Zusammensetzungen hinweist). Um diese Galaxie zu erschaffen, haben wir den im vorherigen Bild beschriebenen Prozess befolgt. Durch den mathematischen Vergleich von Anwesenheit, Abwesenheit und Häufigkeit mikrobieller Arten in jedem einzelnen Sauerteig projizierten wir das gesamte „Universum“ in einen zweidimensionalen Raum. Anschließend fügten wir, mit einem Hauch wissenschaftlicher Magie, leuchtende Halos um die einander am ähnlichsten erscheinenden Sauerteige hinzu. So erwecken wir diese strahlende Sauerteig-Sternenkarte zum Leben!
In der Sauerteig-Mikrobiom-Galaxie repräsentiert jeder Stern einen einzelnen Sauerteigstarter. Manche „Sterne“ gruppieren sich und bilden so Gruppen - oder, um es in Galaxie-Begriffen zu sagen, „Spiralarme“. Sauerteige im gleichen Spiralarm haben mehr Gemeinsamkeiten in ihren mikrobiellen Gemeinschaften als jene in anderen Spiralarmen. Einfach ausgedrückt zeigen diese Cluster, welche Sauerteige ähnliche Mikroben beherbergen, während weiter voneinander entfernte Sterne auf eine einzigartige mikrobielle Zusammensetzung schliessen lassen.
Nun, hier etwas zum Nachdenken: In welcher Gruppe vermuten Sie Ihren Sauerteig, und warum? Hängen diese Gruppen mit den unterschiedlichen Zutaten zusammen, die in den verschiedenen Startern verwendet werden? Oder mit Unterschieden in den Backpraktiken? Genau diese Fragen untersuchen wir derzeit.
Und sieht das Ganze nicht ein bisschen aus wie eine funkelnde Weihnachtsbeleuchtung? Für uns ist es wie der festliche Glanz der Weihnachtszeit - nur eben im mikrobiellen Universum des Sauerteigs! ✨
Was kommt als nächstes?
Im Moment schwimmen wir in einem Datenmeer (stellen Sie sich nur vor, wie lange es gedauert hat, den Fragebogen auszufüllen - und nun multiplizieren Sie das etwa mit 660! Und dann multiplizieren Sie das noch einmal mit einem sehr grossen (aber noch unbekannten) Faktor, um die gesamte Vielfalt in jeder einzelnen Probe zu berücksichtigen 😉). Um klare Verbindungen zwischen all den verschiedenen Faktoren aufzudecken, müssen wir also weiterhin tiefer graben.
Wir tauchen tief in Grafiken wie die oben gezeigte ein und analysieren dabei eine Vielzahl von Parametern, etwa Zutaten, Fermentationsmethoden, geografische Herkunft und mehr. Durch statistische Tests versuchen wir herauszufinden, ob die beobachteten Unterschiede tatsächlich aussagekräftig sind. Die Aufgabe ist anspruchsvoll, aber die Mühe lohnt sich: So gewinnen wir ein klares, umfassendes Bild der Sauerteigvielfalt in ganz Europa und verstehen, wie diese bemerkenswerte Vielfalt entsteht.
In diesem Sinne wünschen wir Ihnen allen frohen und friedlichen Feiertagen und einen wunderbaren Start ins neue Jahr! Mögen Ihre Tage mit Glück, Inspiration und vielleicht sogar dem herrlichen Duft von frisch gebackenem Sauerteigbrot gefüllt sein. Stossen wir an auf ein Jahr voller spannender Entdeckungen und köstlicher Kreationen!
Ihr ETH-Sauerteig-Mikrobiom-Team
