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Vier Proteinquellen für die Ernährung von morgen Insekten, Laborfleisch und Co: Blick auf alternative Proteinquellen

Quelle: Pressemitteilung Deutsche Gesellschaft für Ernährung 5 min Lesedauer

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Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V.
Ruland Engineering & Consulting GmbH

Proteine müssen nicht aus Eiern, Quark oder Fleisch stammen. Zahlreiche alternative Proteinquellen bereichern bereits heute den Markt. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung hat sich im 15. DGE-Ernährungsbericht die vier Hauptkategorien neuartiger Proteine näher angesehen und Hürden sowie Chancen diskutiert.

Es gibt zahlreiche neuartige alternative Proteinquellen, etwa In-vitro-Fleisch (Laborfleisch) oder pflanzenbasierte Proteine aus Hülsenfrüchten, die bereits in Drinks oder veganem Fleischersatz Einsatz finden.(Bild: DGE)
Es gibt zahlreiche neuartige alternative Proteinquellen, etwa In-vitro-Fleisch (Laborfleisch) oder pflanzenbasierte Proteine aus Hülsenfrüchten, die bereits in Drinks oder veganem Fleischersatz Einsatz finden.
(Bild: DGE)

Es ist ein Markt, der aktuell stark wächst und immer wieder mit neuen Lösungen überrascht: Alternative Proteinquellen. Sie sind längst kein Nischenprodukt für experimentierfreudige Esser mehr, sondern ein lukratives Geschäftsmodell für die Lebensmittelindustrie. Und sie haben das Potenzial, neue nachhaltige Ernährungsweisen zu ermöglichen, von denen mancher vielleicht noch nie gehört hat. Einen Einblick in die Vielfalt neuartiger Proteinquellen pflanzlichen, mikrobiellen und tierischen Ursprungs gibt der 15. DGE-Ernährungsbericht der Deutschen Gesellschaft für Ernährung.

Autoren aus dem Max-Rubner-Institut (MRI) haben den aktuellen Forschungsstand zusammengefasst und die Chancen, Herausforderungen sowie Nachhaltigkeitsaspekte im Hinblick auf die ernährungsphysiologische Qualität beleuchtet. Könnten alternative Proteinquellen eine umweltfreundlichere und gesundheitsfördernde Ernährung ermöglichen? Welchen Beitrag könnten sie zum Proteinbedarf der wachsenden Weltbevölkerung leisten?

Vier Kategorien von alternativen Proteinen

Auch wenn neuartige alternative Proteinquellen eine vielversprechende Ergänzung für die Ernährung sind, gibt es die ein oder andere Hürde. So liefern sie nicht unbedingt die gleichen Nährstoffe wie herkömmliche Proteinquellen. Zudem kommen sie oft in stark verarbeiteten Lebensmitteln vor, was allgemein als nachteilig für eine gesunde Ernährung angesehen wird. Einige dieser Lebensmittel haben zwar günstige ernährungsphysiologische Eigenschaften, andere Produkte sind hingegen sehr salz- und zuckerreich.

In ihrem Fazit raten die Autoren dazu, auf eine Mischung verschiedener Technologien und Proteinquellen zu setzen, die regional je nach Ernährungsgewohnheiten variieren kann, um eine nachhaltige Proteinversorgung der Zukunft sicherzustellen.

Die alternativen Proteine lassen sich grob in vier Hauptkategorien unterteilen: Pflanzenproteine, Insekten, Laborfleisch und fermentierte Produkte

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1) Pflanzliche Proteine: für vegane Ernährung geeignet

Neue Ersatzprodukte für Fleisch, Milch oder Eier setzen auf vielfältige Zutaten wie Soja, Erbsen oder Algen, um tierische Lebensmittel in Geschmack, Konsistenz und Nährstoffzusammensetzung nachzuahmen. Produkte wie Pflanzendrinks etwa aus Hafer, Mandeln, Kokos oder Soja haben sich bereits etabliert. Herausforderungen bestehen nach wie vor darin, den Geschmack und die Textur zu optimieren. Dies betrifft insbesondere Joghurt- und Käsealternativen.

Pflanzenbasierte Fleischalternativen sind komplexe Produkte. Neben pflanzlichem Protein enthalten sie viele andere Bestandteile wie Wasser, Salz und Zusatzstoffe. In ihrer Nährstoffzusammensetzung müssen die Produkte oft noch optimiert werden, um den Bedarf an unentbehrlichen Aminosäuren und Mikronährstoffen zu decken.

2) Insekten essen: ein Ringen um Verbraucherakzeptanz

Insekten als Lebensmittel haben eine lange Tradition in vielen Regionen der Welt und könnten auch in Europa das Nahrungsangebot erweitern. Sie sind proteinreich, das Aminosäurenmuster ist speziesabhängig hochwertig und sie haben ein günstiges Nachhaltigkeitsprofil. Auch wenn sie in westlichen Kulturen bislang wenig akzeptiert sind, könnten sie aufgrund der anzunehmenden hohen Proteinverdaulichkeit wichtig für die globale Ernährungssicherheit sein.

Allerdings sind mikrobielle Risiken und mögliche allergische Reaktionen zu bedenken. Die Produktion erfordert optimierte Bedingungen, um Ökobilanz und Rentabilität zu gewährleisten.

3) Laborfleisch: Große Chancen und Herausforderungen

In-vitro-Fleisch (Laborfleisch, Clean Meat) wird aus Zellkulturen gewonnen. Während theoretisch bei einer perfekten Nachahmung keine Unterschiede zu konventionellem Fleisch bestehen sollten, fehlen aktuell noch verlässliche Daten zum Nährwert. Wichtige Mikronährstoffe wie Vitamin B12, Häm-Eisen, Zink und Selen müssen dem Kulturmedium gezielt zugefügt werden, da die Zellen diese nicht selbst produzieren können.

Die Herstellung ist derzeit noch teuer, und für eine Massenproduktion bedarf es weiterer Forschung und umfangreicher Entwicklung. Für die Kultivierung der Zellen brauchte es anfangs ein Nährmedium, welches mit fötalem Rinderserum hergestellt wurde. Das Serum liefert Wachstumsfaktoren, Differenzierungsfaktoren, Hormone, Transportproteine und andere wichtige Substanzen für das Zellwachstum. Da jedoch Fötus und Mutterkuh bei der Gewinnung des Serums sterben, wurde nach tierfreundlichen Alternativen gesucht. Mittlerweile gibt es Ansätze auf Basis von Algen, Pilzen, verschiedenen proteinhaltigen Pflanzen und Kombinationen von synthetisch hergestellten Wachstumsfaktoren.

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In-vitro-Fleisch unterliegt der Novel-Food-Verordnung. Das Inverkehrbringen ist nur nach entsprechender Genehmigung regulatorischer Behörden erlaubt. Auch wenn es weltweit bereits über hundert Firmen gibt, die sich der Produktion von In-vitro-Fleisch widmen, gibt es nur wenige Produkte, die auf dem Markt erhältlich sind, davon keines in Europa.

Auszug aus dem 15. DGE-Ernährungsbericht, S. 325

4) Fermentation: Tradition trifft High-Tech

Die Fermentation ist eine Schlüsseltechnologie in der alternativen Proteinproduktion. Es gibt drei Hauptformen:

  • Bei der klassischen Fermentation verbessern Mikroorganismen die Textur, den Geschmack oder die Nährstoffzusammensetzung von Lebensmitteln. Fermentierte Lebensmittel benötigen in der Regel weniger Zusatzstoffe, um Geschmack, Textur und Haltbarkeit anzupassen.
  • In der Biomasse-Fermentation wird das sehr schnelle Wachstum von filamentösen Pilzen, Hefen, Mikroalgen und Bakterien genutzt, um diese Mikroorganismen als Produkt herzustellen.
  • Bei der Precision-Fermentation produzieren genetisch angepasste Mikroorganismen gezielt Proteine oder andere Nährstoffe. So lassen sich beispielsweise spezifische Komponenten wie Leghämoglobin herstellen, das den Geschmack und die Textur von Fleischersatzprodukten verbessert.

Fermentationstechnologien erhöhen auch die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen und reduzieren antinutritive Stoffe wie Phytate oder Lektine, die die Aufnahme von ernährungsphysiologisch günstigen Stoffen negativ beeinflussen. Ob diese Technologien tatsächlich nachhaltiger sind als die Herstellung aus tierischen Produkten, hängt allerdings von vielen Einzelfaktoren ab und muss individuell bewertet werden.

Ernährungsphysiologische und nachhaltige Aspekte

Die ernährungsphysiologische Qualität neuartiger Proteinquellen variiert stark. Während tierische Proteine von Natur aus eine hohe biologische Wertigkeit haben, sollten pflanzliche Alternativen durch geschickte Kombination optimiert werden. Neben Protein liefern viele Produkte wie Mikroalgen oder Insekten auch wichtige Mikronährstoffe. Gleichzeitig bestehen Herausforderungen, etwa in der Deckung von Vitamin B12, das in vielen alternativen Quellen nicht in aktiver Form vorliegt. Antinutritive Faktoren, mögliche Schadstoffbelastungen und allergene Potenziale sind zu berücksichtigen.

Wie nachhaltig alternative Proteinquellen sind, hängt stark von den Produktionsmethoden ab. Pflanzliche Proteine benötigen in der Regel weniger Ressourcen als tierische Produkte, während Insekten, Mikroorganismen und Algen durch ihren geringen Platzbedarf überzeugen. Besonders vielversprechend ist die Nutzung von Neben- und Abfallströmen in der Produktion. Modellrechnungen deuten darauf hin, dass alternative Proteinquellen einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten können, insbesondere, wenn erneuerbare Energien und Rohstoffe genutzt und tierische Produkte ersetzt werden.

Originalpublikation: Deutsche Gesellschaft für Ernährung (Hrsg.): 15. DGE-Ernährungsbericht (pdf), Bonn (2024); DOI: 10.4126/FRL01-006488448

(ID:50366794)

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