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Bild: VTT/Heiko Rischer

Ernährung der Zukunft Superfood aus Pflanzenzellen

20.03.2018

Wie ernähren wir uns, wenn aufgrund des demografischen Wandels künftig immer mehr Nahrungsmittel nötig sind, damit niemand hungern muss? In Finnland beschäftigen sich Forscher seit vielen Jahren mit dieser Frage. Ihre Antwort sind Pflanzenzellkultur-Technologien, die nun einen großen Schritt nach vorn gemacht haben.

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Das VTT Technical Research Centre of Finland untersucht eine neue Methode, um gesunde und schmackhafte Lebensmittel mit Hilfe pflanzlicher Gewebekultur (plant cell culture, PCC) herzustellen anstatt durch Feldanbau. Die Entwicklungsarbeit erfuhr einen Schub durch eine Studie über die ernährungsphysiologischen Eigenschaften von PCCs aus Moltebeeren, Preiselbeeren und Steinbeeren. Diese zeigten nicht nur ein gutes sensorisches Profil, sondern auch einen viel höheren Nährwert als erwartet.

VTT hat in den letzten Jahren Pflanzenzellkultur-Technologien entwickelt, um damit eine völlig neue Methode zur Herstellung pflanzlicher Lebensmittel und Zutaten zu schaffen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die nun entwickelte Produktionsmethode vielversprechender denn je ist.

Demografischer Wandel fordert neue Ideen rund um Lebensmittel

„Dies ist nicht nur eine völlig neue Chance für die Lebensmittelindustrie, sondern für die Gesellschaft als Ganzes. Es gibt nicht genug Ackerland, um den wachsenden Nahrungsmittelbedarf der Weltbevölkerung zu decken; neue Lösungen sind dringend erforderlich. Zellkulturen haben ein großes Potenzial, diesen Bedarf zu decken“, sagt Emilia Nordlund, Leiterin des Teams VTT Food Solutions.

Die Zellkulturproduktion von Fleisch ist ein beliebtes Thema in der öffentlichen Diskussion. Künftig können mit der PCC-Technologie jedoch Lebensmittel mit höherem Nährwert wesentlich schneller, einfacher und kostengünstiger hergestellt werden.

Frischen Früchtchen nacheifern

Ziel der VTT-Studie war es, die ernährungsphysiologischen und sensorischen Eigenschaften von getrockneten und frischen Zellen aus Moltebeeren, Preiselbeeren und Steinbeeren mit Hilfe der PCC-Technologie zu untersuchen.

Die PCC-Proben hatten einen angenehmen, frischen und milden Geschmack, der dem der entsprechenden frischen Früchte ähnelte. Der beerenartige Geschmack war intensiver in den getrockneten Proben, die auch im Mund ansprechend schmelzen. Auch das Erscheinungsbild der Zellkulturen glich dem der frischen Früchte.

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Die Pflanzenzellen erwiesen sich als ernährungsphysiologisch wertvoll - in den meisten Fällen sogar mehr als Früchte. Die PCC-Proben zeigten einen hohen Proteingehalt von 14 bis 19 Prozent, und die In-vitro-Analyse ergab eine gute Proteinverdaulichkeit. Der Gehalt an essentiellen Aminosäuren, die für die Gesundheit von Muskeln, Knochen und Gewebe wichtig sind, war höher als bei Soja, das als gute Quelle für Aminosäuren gilt.

Die Ballaststoffe der Proben schwankten zwischen 21 und 37 Prozent, was deutlich mehr ist als etwa bei Frühstückscerealien. Auch der Energiegehalt war höher als erwartet. Die PCC-Proben waren darüber hinaus reich an ungesättigten Fettsäuren. Laut einer früheren VTT-Studie haben Zellkulturen einen hohen Gehalt an Polyphenolen, die für ihre gesundheitsfördernde Wirkung bekannt sind.

Grenzenlose Variationen

„Biomasse, die mit pflanzlicher Zellkulturtechnik hergestellt wird, ist als völlig neues Lebensmittelmaterial zu betrachten. Aus diesem Grund sollten ihre Eigenschaften nicht unbedingt mit entsprechenden frischen Früchten verglichen werden. Ihre hervorragenden ernährungsphysiologischen Eigenschaften sind ein Zeichen für das große Zukunftspotenzial pflanzlicher Zellkulturen bei der Herstellung neuartiger Superfoods. Die Variationen, die durch den Einsatz verschiedener Pflanzen entstehen, bieten grenzenlose Möglichkeiten“, sagt Heiko Rischer, Leiter des VTT-Forschungsteams Pflanzenbiotechnologie.

Für die Lebensmittelindustrie bieten Pflanzenzellen und ihre getrockneten Versionen die Möglichkeit, neuartige, gesunde Lebensmittel und Zutaten wie Smoothies, kaviarartige Kompotte und Snacks herzustellen. Das Wichtigste bei der Produktentwicklung und in der Logistik ist, dass alle Materialien immer frisch sind. Bei der Erforschung neuer Produktinnovationen mit den Zellmaterialien scheint jedoch nur der Himmel die Grenze zu sein.

Biomasse aus dem Automaten

Im Projekt Food My Way beispielsweise entwickeln die Wissenschaftler von VTT derzeit Ideen für Lebensmittelautomaten, die es dem Verbraucher in Zukunft ermöglichen sollen, gesunde, auf seinen persönlichen Geschmack zugeschnittene Lebensmittel zu kaufen. In diesen Geräten, die etwa für den Einsatz in einem Café oder Restaurant geeignet wären, könnte ein Bioreaktor für den Anbau eines Frischzellenkompottes verbaut sein, der einem Lebensmittel hinzugefügt wird.

Neben der weiteren Erforschung des Themas mit neuen Zelllinien und Lebensmitteldesign erfordert der Markteintritt von PCCs die Zulassung als Novel Food. VTT entwickelt das Konzept im Rahmen seiner Roadmap Food Economy 4.0 weiter und lädt Interessierte zur Zusammenarbeit ein.

Bildergalerie

  • Das Erscheinungsbild der Zellkulturen, die in Finnland genutzt wurden, glich dem der frischen Früchte.

    Bild: VTT/Heiko Rischer

  • Die PCC-Proben zeigten einen hohen Proteingehalt von 14 bis 19 Prozent, und die In-vitro-Analyse ergab eine gute Proteinverdaulichkeit.

    Bild: VTT/Heiko Rischer

  • Bild: VTT/Heiko Rischer

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