Umweltfreundlichere Alternative zur Produktion von Eiklarprotein
Biotechnologie könnte die Antwort sein
Die Forschungsarbeiten der Forschungsgruppe "Future Sustainable Food Systems" an der Universität Helsinki in Zusammenarbeit mit dem Technischen Forschungszentrum VTT in Finnland zeigen, dass durch Pilze hergestelltes Ovalbumin das Potenzial hat, einen Teil der mit Hühnereiweißpulver verbundenen Umweltbelastung zu mindern. Dies gilt insbesondere, wenn bei der Herstellung kohlenstoffarme Energiequellen verwendet werden.
Durch Präzisionsfermentation hergestelltes Eiklarprotein hat hervorragende schäumende Eigenschaften
VTT Technical Research Centre of Finland
Hühnereiweißpulver ist aufgrund seines hochwertigen Eiweißgehalts eine häufig verwendete Zutat in der Lebensmittelindustrie . Der jährliche Verbrauch von Eiproteinen belief sich im Jahr 2020 auf rund 1,6 Millionen Tonnen, und es wird erwartet, dass der Markt in den kommenden Jahren weiter wachsen wird.
Die wachsende Nachfrage wirft Fragen zur Nachhaltigkeit und Ethik auf. Teile der Produktionskette von Eiklarpulver, wie z. B. die Aufzucht von Hühnern für die Eierproduktion, verursachen große Mengen an Treibhausgasemissionen und tragen zu Wasserknappheit, Verlust der biologischen Vielfalt und Entwaldung bei. Darüber hinaus hat die intensive Hühnerhaltung zu Ausbrüchen von Zoonosen geführt, da sie ein wichtiges Reservoir für menschliche Krankheitserreger darstellt.
Die Suche nach nachhaltigen Alternativen zu tierischen Proteinen stößt in der Lebensmittelindustrie auf wachsendes Interesse. Die zelluläre Landwirtschaft, die auch als Präzisionsfermentation bezeichnet wird, wenn sie für die Produktion rekombinanter Inhaltsstoffe eingesetzt wird, bietet eine biotechnologische Lösung, um die Produktion tierischer Proteine von der Tierhaltung zu entkoppeln, indem stattdessen ein mikrobielles Produktionssystem zur Herstellung der spezifischen Proteine eingesetzt wird.
"Mehr als die Hälfte des Eiweißpulvers besteht zum Beispiel aus Ovalbumin. Dem VTT ist es gelungen, Ovalbumin mit Hilfe des fadenförmigen Ascomycetenpilzes Trichoderma reesei zu produzieren. Das Gen, das die Baupläne für Ovalbumin trägt, wird mit modernen biotechnologischen Mitteln in den Pilz eingebracht, der dann das gleiche Protein produziert und absondert, das auch Hühner produzieren. Das Ovalbumin-Protein wird dann von den Zellen abgetrennt, konzentriert und getrocknet, um ein funktionelles Endprodukt zu erhalten", erklärt Dr. Emilia Nordlund vom Technischen Forschungszentrum VTT in Finnland.
Zellkulturprodukte benötigen in der Regel mehr Strom als typische landwirtschaftliche Produkte, und daher wirkt sich die Art der verwendeten Energiequelle auf den Grad der Umweltbelastung aus. Die Menge an landwirtschaftlichen Inputs, die für die Produktion von Ovalbumin durch Mikroben benötigt wird - wie etwa Glukose - ist jedoch im Allgemeinen wesentlich geringer pro Kilogramm Proteinpulver.
"Unseren Untersuchungen zufolge bedeutet dies, dass das von Pilzen produzierte Eieralbumin den Flächenbedarf um fast 90 Prozent und die Treibhausgasemissionen um 31-55 Prozent im Vergleich zur Produktion seines Gegenstücks auf Hühnerbasis reduziert. In Zukunft, wenn die Produktion auf kohlenstoffarmer Energie basiert, hat die Präzisionsfermentation das Potenzial, die Auswirkungen sogar um bis zu 72 Prozent zu reduzieren", sagt die Doktorandin Natasha Järviö von der Universität Helsinki.
Was die Auswirkungen des Wasserverbrauchs auf die Umwelt betrifft, so waren die Ergebnisse weniger schlüssig und zeigten eine starke Abhängigkeit vom angenommenen Standort der Ovalbumin-Produktionsstätte. Generell zeigt die Studie das Potenzial der Präzisionsfermentationstechnologie zur Steigerung der Nachhaltigkeit der Proteinproduktion, die durch den Einsatz kohlenstoffarmer Energiequellen weiter erhöht werden kann.
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