Ein Milchsäurebakterium aus Kimchi bindet winzige Plastikteilchen und hilft Mäusen offenbar, sie wieder auszuscheiden. Forscher des World Institute of Kimchi in Südkorea fanden im Kot von Mäusen, die das Bakterium erhalten hatten, mehr als doppelt so viel Nanoplastik wie bei Tieren ohne das Bakterium. In nachgebildeter Darmflüssigkeit fing der Stamm laut Bioresource Technology 57 Prozent der Partikel ein.
Mehr als doppelt so viel Nanoplastik fanden Forscher im Kot von Mäusen, denen sie zuvor ein bestimmtes Milchsäurebakterium aus Kimchi verabreicht hatten. Das Team um Jisu Lee, Tae Woong Whon und Se Hee Lee vom staatlich finanzierten World Institute of Kimchi in Gwangju hat den Stamm Leuconostoc mesenteroides CBA3656 aus dem koreanischen Nationalgericht isoliert. Im Labor heftete er sich an Nanoplastik aus Polystyrol, einem der häufigsten Kunststoffe in Verpackungen und Einwegbechern. Die Ergebnisse erschienen im Fachjournal Bioresource Technology. Die Forscher sehen darin einen möglichen biologischen Weg, Plastikteilchen aus dem Darm zu schleusen, bevor sie in den Körper gelangen.
Nanoplastik besteht aus Kunststoffteilchen, die kleiner als ein Mikrometer sind, also kleiner als ein Tausendstel Millimeter. Sie entstehen, wenn größere Plastikstücke durch Licht, Reibung und Abnutzung immer weiter zerfallen. Über Lebensmittel und Trinkwasser gelangen sie in den Verdauungstrakt. Wegen ihrer geringen Größe können sie nach Angaben des World Institute of Kimchi womöglich die Darmbarriere überwinden und sich in Organen wie den Nieren oder dem Gehirn ablagern. Mikroplastik und Nanoplastik wurden in den vergangenen Jahren bereits in menschlichem Blut, in Gefäßablagerungen und in Organen nachgewiesen. So steckte Mikroplastik im Blut von 84 Prozent der untersuchten Herzinfarkt-Patienten. Wie stark die Teilchen der Gesundheit schaden, ist noch nicht abschließend geklärt. Methoden, um die Belastung im Darm gezielt zu senken, stehen nach Einschätzung der Forscher noch ganz am Anfang.
Das Bakterium baut den Kunststoff nicht ab, es hält ihn fest. Fachleute sprechen von Biosorption: Die Plastikteilchen haften an der Oberfläche der Bakterienzellen wie Krümel an einem feuchten Tuch. Mit Infrarotspektroskopie fanden die Forscher heraus, welche Bausteine dabei eine Rolle spielen. Bestimmte chemische Gruppen in der Zellwand und der Zellmembran, etwa Phosphat- und Carbonylgruppen, gehen mit den Partikeln eine Verbindung ein. Die Messkurven passen zu einer überwiegend physikalischen Anlagerung, nicht zu einer chemischen Umwandlung. Für die Untersuchung verglichen die Forscher mehrere Milchsäurebakterien, die alle aus Kimchi stammen, darunter verschiedene Stämme von Leuconostoc mesenteroides, Latilactobacillus sakei und Weissella cibaria. Leuconostoc mesenteroides gehört zu den typischen Bakterien, die Chinakohl im Kimchi säuern. Die beiden genauer getesteten Arten gelten in den USA und in der EU als sicher für den Verzehr.
Unter Standardbedingungen im Labor band der Stamm CBA3656 bis zu 87 Prozent des zugegebenen Nanoplastiks. Der Vergleichsstamm Latilactobacillus sakei CBA3608 kam auf 85 Prozent. Der Kimchi-Stamm arbeitete dabei über einen weiten Bereich zuverlässig: bei Plastikkonzentrationen von 10 bis 200 Milligramm pro Liter, bei sauren bis leicht basischen Bedingungen mit einem pH-Wert von 3 bis 9 und bei Temperaturen von 4 bis 55 Grad Celsius. Die Anlagerung setzte zudem schnell ein. Der entscheidende Unterschied zeigte sich jedoch erst in einer Flüssigkeit, die die Verhältnisse im menschlichen Darm nachahmt. Dort band CBA3656 innerhalb von 60 Minuten 57 Prozent der Partikel. Der Vergleichsstamm brach unter denselben Bedingungen auf 3 Prozent ein. Auch die übrigen getesteten Leuconostoc-Stämme blieben hinter CBA3656 zurück.
Um zu prüfen, ob die Bindung auch im lebenden Körper wirkt, setzten die Forscher keimfreie Mäuse ein. Diese Tiere haben keine eigene Darmflora, sodass sich die Wirkung eines einzelnen Bakteriums gut isolieren lässt. Eine Gruppe erhielt am dritten Versuchstag rund eine Milliarde Zellen von CBA3656, die Kontrollgruppe nicht. Am sechsten Tag bekamen beide Gruppen eine Lösung mit Nanoplastik. Im Kot der Tiere, die das Kimchi-Bakterium erhalten hatten, fanden die Forscher danach mehr als doppelt so viel Nanoplastik wie bei der Kontrollgruppe. Das galt für männliche und weibliche Mäuse gleichermaßen. Die Forscher deuten das so, dass das Bakterium die Partikel im Darm bindet und mit ihnen ausgeschieden wird. Was nicht im Kot landet, bleibt womöglich im Körper zurück. Ob die Mäuse tatsächlich weniger Plastik in Darmwand, Blut oder Organen aufnahmen, hat die Studie nach Angaben der Autoren allerdings noch nicht gemessen.
Darauf gibt die Studie keine Antwort. Die Forscher haben einen einzelnen, isolierten Bakterienstamm getestet und nicht Kimchi als Lebensmittel. Wie viel CBA3656 in einem Glas Kimchi aus dem Supermarkt steckt, ob es dort überhaupt vorkommt und ob genug lebende Bakterien den Magen überstehen, ist offen. Kimchi enthält je nach Rezept, Reifezeit und Lagerung eine wechselnde Gemeinschaft von Mikroorganismen. „Plastikverschmutzung wird zunehmend nicht nur als Umweltproblem, sondern auch als Gefahr für die öffentliche Gesundheit erkannt“, sagt Se Hee Lee. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mikroorganismen aus traditionellen fermentierten Lebensmitteln ein neuer biologischer Ansatz sein könnten, um dieser Herausforderung zu begegnen.“ Das Institut will die Wirkweise in weiteren Studien genauer untersuchen. Denkbar wäre langfristig ein gezielt eingesetztes Probiotikum, das Nanoplastik im Darm abfängt.
Die Ergebnisse stammen aus Laborversuchen und aus einem Tiermodell. Keimfreie Mäuse unterscheiden sich stark von Menschen, deren Darm Billionen anderer Bakterien beherbergt, die mit dem Kimchi-Stamm konkurrieren. Getestet wurde zudem nur Polystyrol. Im Alltag gelangen Partikel aus vielen verschiedenen Kunststoffen in den Körper, etwa aus Polyethylen oder PET. Die Forscher betonen selbst, dass sie erst noch zeigen müssen, ob die vermehrte Ausscheidung dem Körper messbar nützt, zum Beispiel durch weniger Ablagerungen im Gewebe oder weniger Entzündungen. Zu der Studie gibt es außerdem eine Korrekturmitteilung der Autoren, deren Inhalt öffentlich nicht einsehbar ist. Wie Nanoplastik im Körper wirken könnte, untersuchen Forscher auch in anderen Zusammenhängen, etwa bei der Frage, ob Nanoplastik Parkinson fördern könnte. Studien am Menschen, die einen Schutz durch Milchsäurebakterien belegen, gibt es bislang nicht.
World Institute of Kimchi, Kimchi-derived probiotic found to promote binding and excretion of intestinal nanoplastics
Bioresource Technology, Efficient biosorption of nanoplastics by food-derived lactic acid bacterium; doi:10.1016/j.biortech.2026.134234
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