Neue, einfache und natürliche Methode zur Herstellung von Vitamin B
Forschern am DTU ist es gelungen, eine natürliche und einfache Methode zur Herstellung von Vitamin B2 zu entwickeln
Viele Vitamine werden in chemischen Fabriken, oft synthetisch, hergestellt. Forschern der Technischen Universität Dänemark ist es jedoch gelungen, eine natürliche und einfache Methode zur Herstellung von Vitamin B2 zu entwickeln: durch sanftes Erhitzen von Milchsäurebakterien. Dies könnte in den Entwicklungsländern, in denen viele Menschen an Vitamin B2-Mangel leiden, eine entscheidende Rolle spielen, da es die Anreicherung mit B2 direkt in den lokalen Küchen ermöglicht.
Christian Solem im Labor des DTU National Food Institute.
Lene Hundborg Koss/DTU.
Derzeit werden die meisten Vitamine in Fabriken hergestellt, entweder synthetisch oder mit Hilfe von Mikroorganismen, die nicht für die Verwendung in Lebensmitteln zugelassen sind. Diese Produktionsmethoden erfordern umfangreiche und oft komplexe Reinigungsprozesse (um das Vitamin von nicht für Lebensmittel zugelassenen Stoffen zu trennen), die kostspielig und energieintensiv sind.
Einem Forscherteam der Technischen Universität Dänemark (DTU) ist es nun gelungen, Vitamin B2, auch bekannt als Riboflavin, mit einer neuartigen, kostengünstigen und klimafreundlichen Methode in großen Mengen herzustellen. Die Forscher setzten ein für Lebensmittel zugelassenes Milchsäurebakterium ein und wiesen nach, dass es unter Einwirkung von Hitze Vitamin B2 produzieren kann.
"Ich finde es schön, dass etwas so Einfaches wie sanfte Erhitzung und Milchsäurebakterien zur Herstellung von Vitamin B2 genutzt werden kann. Die Methode ermöglicht es, Lebensmittel auf einfache Weise mit Vitamin B2 anzureichern, zum Beispiel bei der Herstellung von Joghurt oder Sauerteig", sagt Associate Professor Christian Solem vom DTU National Food Institute, der die Forschung leitete.
Vitamin B2 ist für die Energieproduktion und für die Aufrechterhaltung einer normalen Immunfunktion unerlässlich. Außerdem spielt es eine wichtige Rolle bei der Eisenaufnahme, und ein Mangel hat weitreichende Auswirkungen.
Anreicherung mit B2 als Teil der Lebensmittelzubereitung
Bei dieser innovativen Methode wird die Vitaminproduktion in den Fermentationsprozess der Lebensmittel integriert. Die Vitamine können so vor Ort produziert und zugesetzt werden. Durch den Einsatz von Riboflavin produzierenden Bakterien bei der Lebensmittelherstellung können die Hersteller den Nährwert traditioneller Lebensmittel kostengünstig verbessern, die öffentliche Gesundheit fördern und gleichzeitig die Umweltbelastung verringern.
Die Methode unterscheidet sich von bestehenden Technologien dadurch, dass sie natürlich ist - ohne genetische Veränderung - und im Vergleich zur herkömmlichen synthetischen Vitaminproduktion weniger Energie und weniger Chemikalien verbraucht. Für die Anreicherung sind nur einfache Fermentationsgeräte erforderlich, die in vielen Haushalten bereits vorhanden sind.
Wie die Forscher die Bakterien belasteten
Das Team setzte die Milchsäurebakterien "oxidativem Stress" aus, einem natürlichen Druck, der die Bakterien dazu zwingt, mehr Riboflavin zu produzieren, um sich zu schützen.
"Wir benutzten den Mikroorganismus Lactococcus lactis, den man von Käse und Kuhmilch kennt, um Vitamin B2 zu produzieren. Lactococcus gedeiht am besten bei etwa 30°C, aber wir haben die Bakterien auf 38-39°C erhitzt, was sie nicht mochten. Die Bakterien passen sich an die neuen Bedingungen an, und um sich gegen den durch die Hitze verursachten oxidativen Stress zu schützen, begannen sie Vitamin B2 zu produzieren", erklärt Christian Solem.
Die Forscher optimierten den Prozess der Vitaminproduktion durch die Zugabe verschiedener Nährstoffe und erreichten eine Produktion von 65 Milligramm Vitamin B2 pro Liter fermentiertem Substrat - fast das 60-fache des menschlichen Tagesbedarfs an diesem Vitamin.
Kulturverträglichkeit und Zukunftspotenzial
"Es wäre ideal, diese B2-produzierenden Milchsäurebakterien als Starterkultur zu verpacken, die Lebensmitteln wie Milch, Mais oder Maniok zur Fermentierung zugesetzt werden kann. Wenn diese Lebensmittel mit der Starterkultur fermentiert werden, die neben den herkömmlichen Bakterien auch speziell ausgewählte Milchsäurebakterien enthält, produzieren sie automatisch Riboflavin, wobei der traditionelle Geschmack und die Textur der Lebensmittel erhalten bleiben", sagt Christian Solem.
In vielen Entwicklungsländern hat das Fermentieren von Lebensmitteln bereits eine lange Tradition, was die Haltbarkeit verlängert und die Abfallmenge verringert.
Die Methode könnte möglicherweise auf die Herstellung anderer wichtiger Vitamine und Nährstoffe wie Folsäure (B9) und Vitamin B12 ausgeweitet werden, die in pflanzlicher Ernährung oft fehlen. Das Verfahren könnte auch auf verschiedene Lebensmittel, einschließlich Sauerkraut, angewendet werden.
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