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Technik und Wissenschaft

Ötzi: Eurac Research findet kälteangepasste Hefen auf der Mumie

Drei Jahrzehnte nach seiner Entdeckung im Eis der Alpen gibt Ötzi weiterhin Rätsel auf. Aktuelle mikrobiologische Untersuchungen des Eurac Research Instituts belegen, dass auf dem 5300 Jahre alten Körper bis heute lebende, kälteangepasste Hefen existieren, während neue Gensequenzierungen sein Aussehen und seine Krankheitsgeschichte präzisieren.

Überraschende Funde von Mikroorganismen und kälteangepassten Hefen

Forscher des Instituts für Mumienforschung bei Eurac Research haben das mikrobiologische System der Gletschermumie genauer analysiert. Neben der ursprünglichen Darmflora, die bereits in früheren Auswertungen dokumentiert wurde, identifizierten Wissenschaftler vier spezialisierte Hefespezies. Diese Organismen sind an extreme Kälte angepasst und ähneln Stämmen, die in der Antarktis oder auf arktischen Gletschern vorkommen. Die Entnahme von Oberflächeneis, Schmelzwasser aus dem Körperinneren sowie Abstrichen von zwölf anatomischen Stellen im April 2019 machte diese Kultivierung möglich, wie das Fachmagazin Microbiome berichtete. Die genetischen Analysen ergaben eine Mischung aus stark abgebauter, antiker DNA und gut erhaltenen, modernen DNA-Strängen. Dies stützt die Annahme, dass diese Mikroorganismen die Jahrtausende im Eis überdauert haben und unter den heutigen Lagerungsbedingungen im Museum weiterleben. Researchers at Eurac Research in Bolzano, Italy, took Europe’s oldest natural mummy out of its chamber in April 2019 and held it at 4 degrees Celsius for five hours until the ice shell covering the body melted. They collected that meltwater and surface ice, swabbed 12 anatomical sites, took soft tissue, and cultured what came off. Four species of cold-loving yeast grew in the dish. Their findings appeared in the journal Microbiome on June 3. The mummy is normally kept at minus 6 degrees Celsius and 99% relative humidity. That regime was designed to stop decomposition. It does stop most of it. What it does not stop, the analysis shows, is a small, specialized community that evolved for exactly those conditions. Ein Teil dieser Mikroorganismen könnte zudem von praktischem Nutzen sein, da kälteangepasste Enzyme industrielle Prozesse bei niedrigen Temperaturen unterstützen könnten. These organisms may eventually prove useful in industrial processes. The findings were published in the journal Microbiome. Tracing Ötzi’s Ancient and Modern Microbes The investigation included a wide range of samples. Researchers studied ice collected from the mummy’s surface, meltwater from inside the body, and material gathered with numerous swabs. They also used previously available data from intestinal tissue and stomach contents. To identify possible environmental sources, the scientists examined a soil sample taken from the discovery site during Ötzi’s recovery in 1991. The sample had remained frozen since it was collected. Researchers found genetic evidence of Ötzi’s original gut microbiome in both his intestinal tract and stomach contents. This microbial community was first documented in a 2019 study conducted with Eurac Research. Ötzi’s gut flora closely resembles the limited number of known microbiomes from early human populations. Many of these bacteria are rarely found in people living in modern industrialized societies. As a result, the mummy provides an unusual window into the microbial communities that once inhabited the human body. The newly identified yeasts came from skin samples, meltwater inside the mummy, and stomach content samples. These highly specialized organisms are adapted to survive in cold environments. Genetic testing showed that the yeasts are related to strains found in extremely cold places, including Antarctica. This connection supports the idea that they originated in the glacier and may have remained associated with Ötzi for thousands of years. The scientists detected both heavily degraded (ancient) and well-preserved (modern) DNA. This combination suggests that the microorganisms are not simply biological remains from the distant past. They continue to exist under the mummy’s current storage conditions, which include a temperature of minus six degrees Celsius and high humidity. Some may be surviving in a dormant state.

Historische Konservierungsmittel als Nahrungsquelle für Mikroben

Die Untersuchungen offenbarten ein unerwartetes Detail bezüglich der Museumsbehandlung. Nach seiner Bergung am 19. September 1991 auf dem Tisenjoch in 3210 Metern Höhe wurde der Körper mit einer phenolhaltigen Lösung behandelt, um Pilzwachstum einzudämmen. Genanalysen zeigten nun, dass drei der vier nachgewiesenen Hefearten sowie bestimmte Bakterienstämme Gene zur Produktion von Enzymen wie Phenolhydroxylase besitzen. Diese Eiweiße befähigen die Organismen dazu, Phenol abzubauen und als Nahrungsquelle zu nutzen.

Ötzi the Iceman
Photo: medicaldaily.com

The scientific problem was separating Ötzi’s own microbes from everything humans have introduced since hikers found him in the Ötztal Alps in 1991.

The team combined 16S rRNA sequencing, shotgun metagenomics and cultivation, then leaned on a chemical fingerprint of age: ancient DNA accumulates cytosine-to-thymine damage at fragment ends. Anaerobic bacteria recovered from internal tissue showed deamination frequencies frequently above 10% and reaching 20%, confirming genuine antiquity.

Ötzi: Eurac Research findet kälteangepasste Hefen auf der Mumie
Photo: sciencedaily.com

Inside the intestines, they found Romboutsia hominis, Clostridium moniliforme, Ruminococcus bromii, Treponema succinifaciens, Huintestinicola butyrica and species of Kineothrix and Eubacterium. These closely resemble the gut communities of non-Westernized populations and are uncommon in people eating modern industrialized diets.

The exterior told a different story. Spray water used to keep the chamber humid was dominated by Methylobacterium, and the study concludes that this routine treatment introduced a Methylobacterium and Sphingomonas signature that now dominates the mummy’s outer surfaces. The conservation protocol itself reshaped the microbiome it was meant to suppress.

Gleichzeitig veränderte die langjährige Pflege das äußere Mikrobiom. Regelmäßige Befeuchtungen mit Sprühwasser im Kühlraum führten laut den Studien dazu, dass bestimmte Bakteriensignaturen die äußere Hautschicht dominieren. Konservierungsexperten wie Marco Samadelli betonen daher, dass die exakten Mechanismen der langfristigen Erhaltung von Gletschermumien weiterhin wissenschaftlich erforscht werden müssen.

Genetische Neuauswertung korrigiert Aussehen und Krankheitsrisiken

Auch in der Anthropologie gab es fundamentale Korrekturen. Während frühe Gensequenzierungen aus dem Jahr 2012 noch einen überraschend hohen Anteil an Steppengenen aufwiesen, stellte eine Neusequenzierung aus dem Jahr 2023 klar, dass es sich dabei um Kontaminationen handelte, die beim Umgang nach der Entdeckung durch Personen eingebracht worden waren.

Ötzi: Eurac Research findet kälteangepasste Hefen auf der Mumie
Photo: FAZ

Der Fundort liegt auf dem Tisenjoch an der Grenze zwischen den Ötztaler Alpen und dem Südtiroler Schnalstal, wo der Mann aus der ausgehenden Jungsteinzeit vor rund 5200 Jahren starb. Seine Genetik besteht zu über 90 Prozent aus Abstammungslinien anatolischer Bauern. Ötzi hatte eine dunklere Hautfarbe als die bekannte Rekonstruktion aus dem Jahr 2011 und litt an genetischer Veranlagung zu früher Kahlköpfigkeit. Medizinische Befunde belegen braune Augen, Laktoseintoleranz, das Magenbakterium Helicobacter pylori sowie genetische Risiken für Typ-2-Diabetes und Arterienverkalkung.

Die Konservierung im Südtiroler Archäologiemuseum in Bozen erfolgt bei minus sechs Grad Celsius und hoher Luftfeuchtigkeit. Laut Elisabeth Vallazza stellt eine strenge mikrobiologische Überwachung sicher, dass der Körper keinen Schaden nimmt, während die Wissenschaft kontinuierlich neue Erkenntnisse über die Jahrtausende alte Mumie gewinnt.

He is not the only such reference. Earlier work characterized the gut microbiome of an 11th-century Andean mummy, and the authors note that th

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Clara Vogt

Über den Autor

Clara Vogt verantwortet das Ressort Technik und Wissenschaft. Sie schreibt ueber KI, Digitalisierung, Forschung und Innovation und uebersetzt komplexe Entwicklungen in klaren, belastbaren Journalismus.

Alle Beiträge erscheinen nach redaktioneller Prüfung gemäß unseren Redaktionsrichtlinien.

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