Ursprünglich stand der Effekt von Bakterien gar nicht im Fokus von Lydia Bourouiba vom Massachusetts Institute of Technology und ihren Kollegen. Schon seit einiger Zeit beschäftigen sie sich mit den physikalischen Vorgängen beim Zerplatzen von Blasen, die sich auf reinem Wasser bilden. Wie sie berichten, rückten die Bakterien durch einen Zufall in ihr Interesse. Eines der Versuchsgefäße, in dem sie ihre Blasen-Versuche durchführen, lieferte plötzlich seltsame Ergebnisse: Die Blasen überlebte darin ungewöhnlich lange. Wie sich herausstellte, war dieses Gefäß versehentlich unsterilen Bedingungen ausgesetzt gewesen. So stellten sich die Forscher die Frage, ob möglicherweise Bakterien, die aus der Umwelt in das Wasser gelangt waren, zu dem Effekt geführt haben.
Hartnäckigen Blasen auf der Spur
Zunächst bestätigten die Analysen, dass das Wasser tatsächlich Bakterien enthielt, die natürlicherweise in den Laborräumen vorkommen. So entschieden sich die Forscher, dem interessanten Zusammenhang genauer nachzugehen. Sie versetzen dazu Wasser mit dem mikrobiellen „Haustierchen“ der Wissenschaft – dem Bakterium Escherichia coli. In diesen Suspensionen erzeugten sie dann Blasen unter definierten Bedingungen. Durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen und weitere optische Techniken untersuchten sie das Verhalten und die Lebensdauer dieser Gebilde und verglichen die Ergebnisse mit denen von Blasen aus sterilem Wasser.
Es zeigte sich: Die kontaminierten Blasen überdauerten tatsächlich mehr als zehnmal länger auf der Oberfläche als die nicht kontaminierten Versionen. Zum Platzen führt letztlich bei beiden die zunehmende Ausdünnug der Membran durch den fortlaufenden Wasserverlust, erklären die Wissenschaftler. Im Fall der bakterienhaltigen Blasen reißen die Häutchen allerdings erst in einem weit dünneren Zustand als bei den reinen Wasserblasen, zeigten die Untersuchungen.
Anschließend untersuchten die Wissenschaftler, ob die Bakterien selbst oder aber ihre Ausscheidungen zu dem Effekt führen. “Bakterien sind lebendig und wie alles Lebende geben sie Stoffe ab, und diese Ausscheidungen können Effekte haben”, erklärt Bourouiba. “Also haben wir die Organismen von ihrem ‘Saft’ getrennt und die Effekte beider Teile separat von einander untersucht”. So zeigte sich, dass tatsächlich die Sekrete für die längere Lebensdauer der Blasen verantwortlich sind. Weitere Experimente offenbarten zudem, dass diese Substanzen eine Wirkung hervorrufen, wie sie auch andere bekannte Stoffe besitzen, welche die Lebensdauer von Blasen verlängern. Ähnlich wie Seife senken die Ausscheidungen demnach die Oberflächenspannung wodurch die Membranen elastischer werden und somit widerstandsfähiger gegenüber dem Zerplatzen.
