Micro-Tramper – mikrobielle Dynamiken entlang der Lebensmittelkette

Im Rahmen von „Sparkling Science 2.0“ fördert der OeAD (Österreichs Bildungsagentur) im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) Projekte, bei denen unter anderem Forschungs- und Bildungseinrichtungen zusammenarbeiten und gemeinsam zur Gewinnung von innovativen Forschungsergebnissen beitragen. Darunter auch das eben gestartete Forschungsprojekt „Micro-Tramper“ von Dr.ⁱⁿ Evelyne Selberherr, Assistenzprofessorin für Mikrobiomforschung an der Abteilung für Lebensmittelmikrobiologie an der Veterinärmedizinische Universität Wien. In Kooperation mit fünf österreichischen höheren Lehranstalten – darunter auch wir, die HBLFA Tirol – erforscht ihr Team im Projekt mikrobielle Dynamiken entlang der Lebensmittelkette.

Mikroorganismen machen einen Großteil der Biodiversität unserer Erde aus. Auch in den heutigen Agrarsystemen und in der Lebensmittelproduktion sind sie von großer Bedeutung, da sie einerseits oft für produktspezifische Eigenschaften wie Geruch oder Geschmack wichtig sind, andererseits aber zu Kontaminationen, Verderb oder Ungenießbarkeit führen können.

Micro-Tramper: Nachwuchsförderung mit exzellenter Forschung verbinden

Gemeinsam mit dem Forschungsteam um Evelyne Selberherr (Institut für Lebensmittelsicherheit, Lebensmitteltechnologie und öffentliches Gesundheitswesen an der Veterinärmedizin/Vetmeduni) und vier österreichischen höheren Lehranstalten untersuchen wir mikrobielle Ströme entlang der Lebensmittelherstellung. „Das wissenschaftliche Ziel ist die Erforschung des Erbguts relevanter Mikroben in der Lebensmittelproduktion, sowie das Entschlüsseln der Aufgabe bestimmter mikrobieller Gene im Reifungsprozess von fermentierten Lebensmitteln.“, sagt Evelyne Selberherr.

Dabei sind unsere Schülerinnen und Schüler aktiv in die Forschungsarbeit des Vetmeduni-Teams eingebunden. Sie extrahieren mikrobielle DNA und bestimmen über quantitative (ddPCR) und semi-quantitative Verfahren (MinION bench-top Sequenzierung, Oxford Nanopore Technologies) unter wissenschaftlicher Anleitung durch Projektmitarbeiterinnen und -mitarbeiter vor Ort die mikrobielle Zusammensetzung auf den Händen bei der Stallarbeit. Die Schülerinnen und Schüler der anderen mitwirkenden Schulen beproben landwirtschaftliche Kleinbetriebe, Haushaltskühlschränke und produzieren ein standardisiertes Käsemodell, das zu verschiedenen Reifungszeitpunkten untersucht wird. Sie werden aktiv in die Protokollierung und Datenauswertungen einbezogen, die dann in bestehende Curricula integriert werden.

„Der wissenschaftliche Mehrwert dieses Projekts liegt in der Untersuchung mikrobieller Gene, die für Widerstandsfähigkeit und Toxizität in Betrieben sowie für mikrobielle Interaktionen in Reifungsgeschehen essentiell sind. Durch die aktive Beteiligung erkennen Jugendliche die Bedeutung und Wichtigkeit mikrobieller Diversität für die menschliche und tierische Gesundheit im One-Health Kontext und verstehen Herausforderungen, die sich durch mikrobielle Ströme in der Lebensmittelproduktion ergeben“, so Selberherr. Anhand der erhobenen Daten ist es für Schülerinnen und Schüler möglich, mit den Kleinbetrieben bereits etablierte Hygienemaßnahmen zu evaluieren und Optimierungen zu diskutieren, sowie Lebensmittelverlust im eigenen Haushalt zu überdenken und durch sinnvolle Adjustierungen zu reduzieren.

Praxisnahe Forschung im Schulalltag

Kommunikationsworkshops unter der Leitung von Bernhard Weingartner (ARGE Wissenschaftskommunikation) sollen die Jugendlichen bestärken, ihre eigenen Forschungsaktivitäten weiterzugeben und in diversen Veranstaltungen, darunter Online-Micro-Partys und Micro-Flashmobs, vorzustellen. Im Rahmen des Micro-Tramper-Projekts wird auch ein gemeinsamer Song über die Wichtigkeit mikrobieller Diversität entstehen (musikalische Leitung: Martin Eysank).

Aufbauend auf vorhandene Lehrpläne sollen die über das Projekt angeschafften MinION Sequenzierer die Möglichkeiten der Schulen, praxisnahe Forschung in die Lehre einzubeziehen, nachhaltig erweitern. Lehrkräfte der Partnerschulen werden auf die autonome Nutzung des MinION Sequenzierers im Unterricht vorbereitet, und die Gerätschaften stehen auch nach Projektende zur eigenständigen Verwendung im Unterricht an den Schulen zur Verfügung. Zudem vernetzen sich die beteiligten Bildungseinrichtungen und stehen über die Projektlaufzeit hinaus im Austausch.